智能控制--第2章專家控制理論基礎(chǔ)(已修改)
2025-01-24 20:54 本頁(yè)面
【正文】 第 2章 專家控制 在傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中 ， 系統(tǒng)的運(yùn)行排斥了人的干預(yù) ，人 機(jī)之間缺乏交互 。 控制器對(duì)被控對(duì)象在環(huán)境中的參數(shù) 、 結(jié)構(gòu)的變化缺乏應(yīng)變能力 。 傳統(tǒng)控制理論的不足 ， 在于它必須依賴于被控對(duì)象嚴(yán)格的數(shù)學(xué)模型 ， 試圖對(duì)精確模型來(lái)求取最優(yōu)的控制效果 。 而實(shí)際的被控對(duì)象存在著許多難以建模的因素 。 上世紀(jì) 80年代初 ， 人工智能中專家系統(tǒng)的思想和方法開(kāi)始被引入控制系統(tǒng)的研究和工程應(yīng)用中 。 專家系統(tǒng)能處理定性的 、 啟發(fā)式或不確定的知識(shí)信息 ， 經(jīng)過(guò)各種推理來(lái)達(dá)到系統(tǒng)的任務(wù)目標(biāo) 。 專家系統(tǒng)為解決傳統(tǒng)控制理論的局限性提供了重要的啟示 ， 二者的結(jié)合導(dǎo)致了專家控制這一方法 。 專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)概述 1． 定義 專家系統(tǒng)是一類包含知識(shí)和推理的智能計(jì)算機(jī)程序 ， 其內(nèi)部包含某領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn) ，具有解決專門(mén)問(wèn)題的能力 。 2． 發(fā)展歷史 分為三個(gè)時(shí)期： (1) 初創(chuàng)期 （ 19651971年 ） 第一代專家系統(tǒng) DENLDRA和 MACSMA的出現(xiàn) ，標(biāo)志著專家系統(tǒng)的誕生 。 其中 DENLDRA為推斷化學(xué)分子結(jié)構(gòu)的專家系統(tǒng) ， 由專家系統(tǒng)的奠基人 ，Stanford大學(xué)計(jì)算機(jī)系的 Feigenbaum教授及其研究小組研制 。 MACSMA為用于數(shù)學(xué)運(yùn)算的數(shù)學(xué)專家系統(tǒng) ， 由麻省理工學(xué)院完成 。 （ 2） 成熟期 （ 19721977年 ） ： 在此期間斯坦福大學(xué)研究開(kāi)發(fā)了最著名的專家系統(tǒng) 血液感染病診斷專家系統(tǒng) MYCIN， 標(biāo)志專家系統(tǒng)從理論走向應(yīng)用 。 另一個(gè)著名的專家系統(tǒng) 語(yǔ)音識(shí)別專家系統(tǒng) HEARSAY的出現(xiàn) ， 標(biāo)志著專家系統(tǒng)的理論走向成熟 。 （ 3） 發(fā)展期 （ 1978現(xiàn)在 ） 在此期間 ， 專家系統(tǒng)走向應(yīng)用領(lǐng)域 ， 專家系統(tǒng)的數(shù)量增加 ， 僅 1987年研制成功的專家系統(tǒng)就有1000種 。 專家系統(tǒng)可以解決的問(wèn)題一般包括解釋 、 預(yù)測(cè) 、設(shè)計(jì) 、 規(guī)劃 、 監(jiān)視 、 修理 、 指導(dǎo)和控制等 。 目前 ，專家系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療診斷 、 語(yǔ)音識(shí)別 、圖象處理 、 金融決策 、 地質(zhì)勘探 、 石油化工 、 教學(xué) 、軍事 、 計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域 。 專家系統(tǒng)構(gòu)成 專家系統(tǒng)主要由知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)構(gòu)成，專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 。 知識(shí)庫(kù) 規(guī)則庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù) 推理機(jī) 解釋程序 調(diào)度程序 推理咨詢 知識(shí)獲取 領(lǐng)域?qū)＜? 專家系統(tǒng) 用戶 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 專家系統(tǒng)的建立 1． 知識(shí)庫(kù) 知識(shí)庫(kù)包含三類知識(shí)： （ 1） 基于專家經(jīng)驗(yàn)的判斷性規(guī)則； （ 2） 用于推理 、 問(wèn)題求解的控制性規(guī)則； （ 3） 用于說(shuō)明問(wèn)題的狀態(tài) 、 事實(shí)和概念以及當(dāng)前的條件和常識(shí)等的數(shù)據(jù) 。 知識(shí)庫(kù)包含多種功能模塊 ， 主要有知識(shí)查詢 、檢索 、 增刪 、 修改和擴(kuò)充等 。 知識(shí)庫(kù)通過(guò)人機(jī)接口與領(lǐng)域?qū)＜蚁鄿贤?， 實(shí)現(xiàn)知識(shí)的獲取 。 2． 推理機(jī) 推理機(jī)是用于對(duì)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)進(jìn)行推理來(lái)得到結(jié)論的 “ 思維 ” 機(jī)構(gòu) 。 推理機(jī)包括三種推理方式：
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