智能控制技术作业2.doc

2013年《智能控制技术技术及应用》试题 姓名： 刘树文 学号： 2013226210008 教师： 罗 阳 评分： 回答以下问题。（每题10分） 1，什么是智能和智能系统？ 智能是人类大脑的较高级活动的体现，它至少应具备自动地获取和应用知识的能力、思维与推理的能力、问题求解的能力和自动学习的能力。智能系统（Intelligence system）是指能产生人类智能行为的计算机系统 智能控制：intelligentcontrols，在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。 　　智能控制的定义一：智能控制是由智能机器自主地实现其目标的过程.而智能机器则定义为，在结构化或非结构化的，熟悉的或陌生的环境中，自主地或与人交互地执行人类规定的任务的一种机器. 　　定义二：K.J.奥斯托罗姆则认为，把人类具有的直觉推理和试凑法等智能加以形式化或机器模拟，并用于控制系统的分析与设计中，以期在一定程度上实现控制系统的智能化，这就是智能控制.他还认为自调节控制，自适应控制就是智能控制的低级体现. 　　定义三：智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动控制，也是用计算机模拟人类智能的一个重要领域. 　　定义四：智能控制实际只是研究与模拟人类智能活动及其控制与信息传递过程的规律，研制具有仿人智能的工程控制与信息处理系统的一个新兴分支学科 5，智能控制系统的结构一般包括那些部分，各部分之间存在什么联系？ 智能系统的结构图 在该系统中，广义对象包括通常意义下的控制对象和所处的外部环境。 传感器则包括关节位置的传感器、力传感器，还可能包括触觉传感器、视觉传感器等感知信息处理将传感器得到的原始信息加以处理。认知部分主要接收和储存知识、经验和数据，并对它们进行分析、推理，作出行动的决策，送至规划和控制部分。 通讯接口除建立人—机之间的联系外，也建立系统中各模块之间的联系。规划和控制是整个系统的核心，它根据给定的任务要求、反馈的信息及经验知识，进行自动搜索、推理决策、动作规划 6，智能控制系统一般有哪几种类型，各自有什么特点？ 按照智能控制系统构成的原理进行分类，大致可分为以下几类： （1）分级递阶智能控制系统，特点：从最下层（包括过程在内的直接控制装置）开始，然后再逐步增加高层的决策控制单元，以增加系统的复杂性并逐步扩展其功能。 （2）专家控制系统，特点:三部分组成:一个控制机制 ,一个推理机制,知识库。 （3） 模糊逻辑控制系统，特点：模糊控制主要研究如何利用计算机来实现人的控制经验。它采用模糊数学的方法，通过一些用模糊语言描述的模糊规则，建立过程变量之间的模糊关系。模糊控制系统性能的优劣，主要取决于模糊控制器的结构、所采用的隶属函数、模糊规则、推理方法以及解模糊算法等。 （4）神经网络控制系统，特点：可任意逼近非线性，可学习和自适应不知道或不确定的系统,，能够同时处理定量, 定性知识，特别适合于复杂系统，有一定的容错能力。 （5）遗传算法等软计算优化控制系统，特点：A、遗传算法对参数的编码进行操作；B、遗传算法从多个初始点开始操作；C、遗传算法通过目标函数计算适应度；D、遗传算法使用概率的操作规则；E、遗传算法在解空间中采用启发式搜索；F、遗传算法对于待寻优的问题基本没有限制；G、遗传算法所具有的隐含并行性的特点；H、遗传算法更适合大规模复杂的、高度非线性问题的优化。 （6） 仿人智能控制系统,特点：仿人智能控制器可以在线识别被控系统动态过程的各种特征，它不仅知道当前系统输出的误差、误差变化及误差变化的趋势，还知道系统动态过程当前所处的状态及其动态行为，并可以记忆前期控制效果、识别前期控制策略的有效性。 7，什么是遗传算法，有哪些特点？与传统的搜索算法（枚举法、随机法等）有什么不同？在智能控制系统中一般是如何应用遗传算法的？ 遗传算法也是计算机科学人工智能领域中用于解决最优化的一种搜索启发式算法，是进化算法的一种。这种启发式通常用来生成有用的解决方案来优化和搜索问题。进化算法最初是借鉴了进化生物学中的一些现象而发展起来的，这些现象包括遗传、突变、自然选择以及杂交等。(1)遗传算法从问题解的串集开始搜索，而不是从单个解开始。这是遗传算法与传统优化算法的极大区别。传统优化算法是从单个初始值迭代求最优解的；容易误入局部最优解。遗传算法从串集开始搜索，覆盖面大，利于全局择优。(2)遗传算法同时处理群体中的多个个体，即对搜索空间中的多个解进行评估，减少了陷入局部最优解的风险，同时算法本身易于实现并行化。(3)遗传算法