人工智能及其应用蔡自兴第

《人工智能及其应用蔡自兴第》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、人工智能第十二章智能控制智能控制的发展与定义智能控制的结构理论与特点智能控制的研究领域智能控制系统智能控制应用示例小结12.1智能控制的发展与定义(DevelopmentandDefinitionofIntelligentControl)12.1.1智能控制的产生和发展智能控制的发展自动控制的发展过程智能控制思潮出现于60年代；60年代中期，自动控制与人工智能开始交接；近十年来，智能控制的研究出现一股新的热潮。312.1智能控制的发展与定义图12-1自动控制的发展过程开环控制确定性反馈控制最优控制随机控制自适应/鲁棒控制自学

2、习控制智能控制进展方向控制复杂性412.1.2智能控制的定义12.1智能控制的发展与定义智能控制系统能够在定形或不定形、熟悉或不熟悉的环境中自主地或与操作人员交互作用以执行各种拟人任务的机器。能按规定程序对机器或装置进行自动操作或控制的过程。驱动智能机器自主实现其目标的过程。用于驱动自主智能机器以实现其目标而无需人员干预的系统叫智能控制系统。智能机器自动控制智能控制512.2智能控制的结构理论与特点(StructuralTheoriesandFeatureofIntelligentControl)12.2.1智能控制的结构理

3、论二元结构傅京孙(K.S.Fu)首先论述了人工智能与自动控制的交接关系，指出“智能控制系统描述自动控制系统与人工智能的交接作用”。AIACIC图12-2智能控制的二元结构62.三元结构萨里迪斯(Saridis)认为，二元交集的两元互相支配无助于智能控制的有效和成功应用，必须把远筹学的概念引入智能控制，使它成为三元交集中的一个子集。萨里迪斯提出分级智能控制系统，由3个智能(感知)级组成：组织级、协调级、执行级。12.2智能控制的结构理论与特点图12-3智能控制的三元结构AIORICCT7组织器分配器协调器n协调器1硬件控制器1

4、硬件控制器n过程1过程n图12-4分级智能控制系统组织级协调级执行级12.2智能控制的结构理论与特点83.四元结构蔡自兴提出四元智能控制结构，把智能控制看做自动控制、人工智能、信息论和运筹学四个学科的交集。ACICAIORIN图12-5智能控制的四元结构12.2智能控制的结构理论与特点9信息论作为智能控制结构一个子集的理由：信息论是解释知识和智能的一种手段；控制论、系统论和信息论是紧密相互作用的；信息论已成为控制智能机器的工具；信息熵成为智能控制的测度；信息论参与智能控制的全过程，并对执行级起到核心作用。1012.2.2智能

5、控制器的一般结构不完全任务描述任务协商混合知识表示高层规划/控制常规控制过程各种驱动器世界（环境）各种传感器多传感器感知系统图12-6智能控制器的一般结构12.2智能控制的结构理论与特点1112.2.3智能控制的特点智能控制以知识进行推理，以启发引导求解过程。智能控制的核心在高层控制，即组织级。智能控制是一门边缘交叉学科。智能控制是一个新兴的研究领域。12.2智能控制的结构理论与特点1212.3智能控制的研究领域(ResearchFieldsofIntelligentControl)智能机器人随着机器人技术的发展和自动化程度

6、的提高，对机器人的功能提出更高的要求，特别是各种具有不同程度智能的机器人，包括空间智能机器人。智能过程控制与规划差异过程规划；生成过程规划；基于知识的过程规划。13专家控制系统智能调度语音控制康复机器人控制智能仪器12.3智能控制的研究领域1412.4智能控制系统(IntelligentControlSystems)12.4.1递阶控制系统递阶智能控制(hierarchicallyintelligentcontrol)是从工程控制论的角度总结人工智能与自适应、自学习和自组织控制的关系之后而逐渐地形成的，是智能控制的最早理论之

7、一。两种分级递阶控制理论:基于知识/解析混合多层智能控制理论以及递阶智能控制理论。151.定义与假设智能控制系统各级的共同要素涉及机器各种作用的不确定性，采用概率模型来描述这些具有共同度量的作用，即它们各自的熵(entropies)。组织级：以知识为主体，用香农熵来衡量所需知识。协调级：以概率描述的决策方式来表示，这些方案的熵用于度量协调的不确定性。执行级：执行代价等价于系统所消耗的能量，并由Boltzman的熵来表示。12.4智能控制系统162.组织级与知识基系统组织器(organizer)是智能控制的最高级，它的功能是建

8、立在几个人工智能(基于知识)概念基础上的。这些概念转换为概率模型，表示推理、规划、决策、长时记忆交换和反馈学习等功能，以规定一个响应外部指令的任务。12.4智能控制系统机器推理机器规划机器决策协调级长期存储交换单元自顶向下自底向上uj规划输出YF编译指令输入图12-7组织级的结构框图173