智能控制題目及解答05976

智能制題目及答第章緒業(yè)作業(yè)內(nèi)1．什是智能智能系、智能制？2．智控制系有哪幾類(lèi)型，自的特點(diǎn)是么？3．比智能控與傳統(tǒng)制的特4．把能控制作是AI(人工智能)、OR(運(yùn)籌學(xué))、AC（自動(dòng)控制）和IT信息論)的交集，其據(jù)和內(nèi)是什么5．能控制有些應(yīng)用域？試出一個(gè)用實(shí)，并說(shuō)其工作理和控制能答：智能：能自主的或者交互的執(zhí)行通常與人類(lèi)智能有的智能為，如判斷、推理、證明、識(shí)別、感知、理解、通信、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)等一系列活動(dòng)的能即人類(lèi)那樣工作和思維。智能系統(tǒng)：是指具有一定智能行為的系對(duì)于一定的輸入，它能產(chǎn)生合適的問(wèn)題求解相應(yīng)。智能控制：智能控制是控制理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)和運(yùn)籌學(xué)等多方面綜合而成的交叉學(xué)科，它具有模仿人進(jìn)行諸如規(guī)劃、學(xué)習(xí)、邏輯推理和自適應(yīng)的能力。是將傳統(tǒng)的控制理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、人工智能和遺傳算法等實(shí)現(xiàn)手段融合而成的一種新的控制方法。

答）人作為控制器的控制系統(tǒng)：人作為控制器的控制系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和自組織的功能。（2)-機(jī)結(jié)合作為作為控制器的控制系統(tǒng)：機(jī)器完成需要連續(xù)進(jìn)行的并需快速計(jì)算的常規(guī)控制任務(wù)，人則完成任務(wù)分配、決策、監(jiān)控等任務(wù)。（3無(wú)人參與的自組控制系統(tǒng):多層的智能控制系統(tǒng)需要完成問(wèn)題求解和規(guī)劃、環(huán)境建模、傳感器信息分析和低層的反饋控制任務(wù)。

答：在應(yīng)用領(lǐng)方,統(tǒng)控制著重解決不太復(fù)雜的過(guò)程控制和大系統(tǒng)的控制問(wèn)題；而智能控制主要解決高度非線(xiàn)性、不確定性和復(fù)雜系統(tǒng)控制問(wèn)題。在理論方法上，傳統(tǒng)控制理論通常采用定量方法進(jìn)行處理，而智能控制系統(tǒng)大多采用符號(hào)加工的方法傳控制通常捕獲精確知識(shí)來(lái)滿(mǎn)足控制指,而智能控制通常是學(xué)習(xí)積累非精確知識(shí)統(tǒng)控制通常是用數(shù)學(xué)模型來(lái)描述系統(tǒng)而智能控制系統(tǒng)則是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)則用符號(hào)來(lái)描述系統(tǒng)。在性能指標(biāo)方面，傳統(tǒng)控制有著嚴(yán)格的性能指標(biāo)要求，智能控制沒(méi)有統(tǒng)一的性能指標(biāo)，而主要關(guān)注其目的和行為是否達(dá)到但是，智能控制與傳統(tǒng)的或常規(guī)的控制有密切的關(guān)互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，而并非互相排斥?；谥悄芸刂婆c傳統(tǒng)控制在應(yīng)用領(lǐng)域方面、理論方法上和性能指標(biāo)等方面的差往將常規(guī)控制包含在智能控制之中智能控制也利用常規(guī)控制的方法來(lái)解低"控制問(wèn)題圖擴(kuò)充常規(guī)控制方法并建立一系列新的理論與方法來(lái)解決更具有挑戰(zhàn)性的復(fù)雜控制問(wèn)題。

答：人工只能AI是一個(gè)用來(lái)模擬人思維的知識(shí)處理系統(tǒng)，具有學(xué)習(xí)、記憶、信息處理、形式語(yǔ)言、啟發(fā)推理等功能；自動(dòng)控制AC描述系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，是一種動(dòng)態(tài)反饋；運(yùn)籌學(xué)OR是一種定優(yōu)化方法，如線(xiàn)性規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、調(diào)度、管理、優(yōu)化決策和多目標(biāo)優(yōu)化方法等；信息論IT）信息論是運(yùn)用概率論與樹(shù)立統(tǒng)計(jì)的方法研究信息、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸、密碼學(xué)、數(shù)據(jù)壓縮等問(wèn)題的應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科。早期產(chǎn)生的的二元結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)是很大程度上局限于符號(hào)主義的人工智能，無(wú)助于智能控制的有效的、成功的應(yīng)用，所以后來(lái)又引入了運(yùn)籌考到信息論對(duì)知識(shí)和智能的解釋作用、控制論1

和系統(tǒng)論與信息之間的密切關(guān)系、信息論對(duì)智能控制的作用等方面的因素之后，蔡自興教授創(chuàng)新性的提出了四元結(jié)構(gòu)，即在三原結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了信息論作為智能控制的一個(gè)重要組成部分。智能控制作為一門(mén)交叉的學(xué)科，所用到的知識(shí)都包含這幾門(mén)學(xué)科的內(nèi)容，所以說(shuō)可以把智能控制看成是這幾門(mén)的交集。

答：主要應(yīng)用域：智能機(jī)器人控制、計(jì)算機(jī)集成制造系、工業(yè)程控制、航空航天控制、社會(huì)經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)、環(huán)保及能源系統(tǒng)。實(shí)例應(yīng)用機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡控機(jī)器人腿部機(jī)由連桿和連接在其端部的從動(dòng)滾輪組成。器人行是通過(guò)后部?jī)蓷l腿的兩個(gè)連桿帶動(dòng)從動(dòng)滾輪向后作類(lèi)似于滑冰動(dòng)作的后蹬動(dòng)作實(shí)現(xiàn)類(lèi)機(jī)器人也稱(chēng)滑冰機(jī)器人.機(jī)器人的行走方向和軌跡通過(guò)同時(shí)調(diào)整幾個(gè)從動(dòng)滾輪的方向角來(lái)控制。這是一個(gè)多自由度、非線(xiàn)性、強(qiáng)耦合的系統(tǒng)用常規(guī)控制器對(duì)單個(gè)從動(dòng)滾輪方向角，難實(shí)精的跡控制。針對(duì)上述控制對(duì)象運(yùn)動(dòng)軌跡控制問(wèn)題,者提出了一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制方法。該方法利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)辯識(shí)機(jī)器人的逆動(dòng)力學(xué)模型，并以此模型作為控制器提供給機(jī)器人主要的廣義驅(qū)動(dòng)力加常規(guī)的控器構(gòu)成完整的控制系統(tǒng)。當(dāng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型給出的驅(qū)動(dòng)力合適，系統(tǒng)誤差小控制器的控制作用就很;反控制器起主要作用模糊規(guī)則的制定是利用控器提取初始模糊規(guī)則用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)對(duì)初始規(guī)則進(jìn)行補(bǔ)充，最利用誤差的反向傳播算法對(duì)參數(shù)進(jìn)行在線(xiàn)自適應(yīng)調(diào)整。文獻(xiàn)給出的驗(yàn)證結(jié)果表明該方法很好的解決了該種機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡控制問(wèn)題這種法的優(yōu)點(diǎn)是利用智能控制理論解決運(yùn)動(dòng)軌跡制問(wèn)題，利常規(guī)控制方法解決控制系統(tǒng)抗干擾的問(wèn)①舉例說(shuō)明模糊的客觀(guān)性和主觀(guān)性。答：模糊性是客觀(guān)世界的普遍現(xiàn)象，世界上許多的事物都具有模糊非電量的特點(diǎn)。例如一個(gè)人的身高大于等于180cm算的,—之的算中等，低于算矮的。如果一個(gè)人的身高為那算高還是中等？理論上從客觀(guān)的角度說(shuō)他是中等,是與我們是分辨不出來(lái)的，從主觀(guān)上我們認(rèn)為他是高這是沒(méi)有量化的模糊的概②模性與隨機(jī)有哪些異同？答:模糊性由于事物類(lèi)屬劃分的不分明而引起的判斷上的不確定;機(jī)性是由于條件不充分而導(dǎo)致的結(jié)果的不確定性。所以,們都表示不確定性。異：隨機(jī)性反映了因果律的破缺；模糊性所反映的是排中律的破缺。隨機(jī)性現(xiàn)象可用概率論的數(shù)學(xué)方法加以處理，模糊性現(xiàn)象則需要運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)。③比模糊集合普通集合的異同。答:異普通集合是指具有某種屬性的對(duì)象的全體.種屬性所表達(dá)的概念應(yīng)該是清晰的，界限分明的。因此每個(gè)對(duì)象對(duì)于集合的隸屬關(guān)系也是明確的，非此即模集合就是指具有某個(gè)模糊概念所描述的屬性的對(duì)象的全體。由于概念本身不是清晰的、界限分明的，因而對(duì)象對(duì)集合的隸屬關(guān)系也不是明確的、非此即彼（2)普通集合的表示法有列舉法、描述法、圖示法、自然語(yǔ)言。模糊集合表示法有表示法、向量表示法、序偶表示法。同：都屬于集合，同時(shí)具備集合的基本性第章?？氐恼摰A(chǔ)作業(yè)1作業(yè)內(nèi)1．舉說(shuō)明模性的客性和主性。2．模性與隨性有哪異同？3．比模糊集與普通合的異4見(jiàn)本空間分類(lèi)資習(xí)題—二章第4、5題。2

11x5)50x

答:模糊性的主性反映在模糊隸屬函數(shù)的確定性靠主觀(guān)認(rèn)識(shí)和認(rèn)為經(jīng)驗(yàn)客觀(guān)反映在雖然在方法的使用過(guò)程中有主觀(guān),但得到的對(duì)物的認(rèn)知果映了物本是對(duì)事物的客觀(guān)認(rèn)識(shí)。例如：對(duì)溫度的界定，按經(jīng)典集合的定,人感到適宜的溫度是15到25攝氏，低于15攝氏度定義為冷并且14攝度和0攝度都定義為冷，顯然冷的程度是不同的，高于攝氏定義為熱因采用這種離散型格的不能明的劃分糊的劃分不僅容易被大眾接受和區(qū)別，也更接近事實(shí)，反映了溫度連續(xù)性的客觀(guān)事實(shí)。

答模糊性是從主觀(guān)性上反應(yīng)事物發(fā)展的可能,客觀(guān)性是從客觀(guān)上反應(yīng)物生可性.隨機(jī)性是由于事物的因果關(guān)系不確定而造成的，由概率統(tǒng)計(jì)加以研究，是概率分析、設(shè)計(jì)的范疇，表現(xiàn)的是語(yǔ)言的不確定性.模糊性在本質(zhì)上沒(méi)什么明確的含義量沒(méi)有什么明確界,這種邊界的模糊不是由于人的主觀(guān)認(rèn)識(shí)達(dá)不到客觀(guān)實(shí)際而造成的，而是事物的客觀(guān)屬性，是事物的差異之間存在中間過(guò)渡過(guò)程而造成的。在描述方法上模性用隸屬函數(shù)劃,揭示事物的客觀(guān)可能性分析模糊實(shí)驗(yàn)常常與心理等主觀(guān)因素聯(lián)系在一起而隨機(jī)性采用概率函來(lái)劃分采用對(duì)隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)觀(guān)求出平均比例分布，且隨機(jī)實(shí)驗(yàn)可以客觀(guān)進(jìn).

答通集合是典集合或者稱(chēng)為清晰集,具清的界糊集合不具有清晰的界.普通集合也就是一個(gè)元素不屬于一個(gè)集合是突變或非此即彼的，屬于就是屬于，不屬于就是不屬于而糊集合中引入了屬度的概,元素只在一定程度上屬于集合時(shí)候種示法更接近實(shí)際，更便于研究問(wèn)題，更為人所接受。

解：

NOTSo

50()5)

Vold

50(x)

MOREorless

00()1/50100

解:0.6)(0.40.4)(0.4(0.70.1)(0.1(0.4(0.70.2)0.1)(0.40.3)

0.4第章模控的論礎(chǔ)作作業(yè)內(nèi)6令論域U2語(yǔ)言變量“模糊關(guān)系“Almost相”定義下：

0.60

10.60.10.110.6

1

利用max-min復(fù)合運(yùn),試算：3

010.5(10)(0.7010.5(10)(0.70.1)(0.30.6)(0.1Ry)XS)(7已知模關(guān)系矩：

10.9000

0.90計(jì)算R的二至四次冪。8設(shè)有論X{x,x,x},{y,y,y},Z{}二模糊條2312語(yǔ)句為若且B則C"，其中1(Xxx1,BFY)yy31,F()z10.5A**(X)x已知230.10.51*,B*F()y3由關(guān)系成推理求得推理論*.

解:0.70.30.1)

0.10.60.10.10.60.61

(1(0.70.6)(0.3(0.1

T

0.6)(0.7(0.10.6)(0.3(0.1

1

100.2

100.10.2

解R

?R

10.90.400.401000.1010.5

0.9

0.9

4

0.50.510.10.1

1

0.40.2

10.40.50.90.4

0.40.51

10.40.5

R

?R

10.50.90.40.4

0.50.40.50.40.5

10.80.4

R

?R

10.410.40.4

0.410.50.90.41

8

解：令R表示模糊關(guān)系，則RA。

0.50.50.6

0.50.5

RT1

A

10.1110.10.6

10.6

T1

按行展開(kāi)寫(xiě)成列向量0.50.50.6

0.1

0.4

0.1

0.1

0.1

0.50.40.50.4

0.50.40.5

0.50.5

0.10.4所以,0.60.6

0.110.60.4

0.110.6

0.40.40.4

0.10.10.1

0.10.10.1又因

1

0.5，0.1將行展開(kāi)寫(xiě)成行向量，10.10.50.15

則

C

0.5

即

0.4zz1第章?？氐恼摰A(chǔ)作作業(yè)內(nèi)已知語(yǔ)變量，z.X的論域?yàn)椋?｝，定義有兩語(yǔ)言值“大＝。｝；“小”={1,0.5，Y的論域?yàn)椋?04050，語(yǔ)言為“高｛0000.5；“”={0,05,1,0，0｝低"={1,，0}。Z的論域1,0.2。，語(yǔ)言值為“長(zhǎng)={0，，；短=｛，，0}則:1）求規(guī)則如果x是大”并且y是高那么是長(zhǎng)”;否則，果x是“小并且是“中”那么是短”。所蘊(yùn)涵x，y，z間的模糊關(guān)。2)設(shè)在某刻,x是“略"｛0.25，0}，y是“略高｛0，0。1}試根據(jù)R分別過(guò)法和Mamdani法模推理求此時(shí)輸?shù)恼Z(yǔ)言值。解：1）設(shè)“如果X是并且Y是，那么Z是"之間的模糊關(guān)系為；1“如果X是并且Y是中，那么Z是短”,XY之的模糊關(guān)系為R所以：［(X是大×Y是）×是]∪X小×Y是）×是=0000X是Y是=000.50.5000.5

1

∪

26

0000000.50.500000000.50.500000.500.50000

0

0

000

1

0=(X是大Y是）Z是長(zhǎng)=00.5100

0

0

00.50.500.5

同理X是Y是=

0.50.50.50.5000

0

0

0

0.5010.50

0.5

2

00=(X是小Y是)×Z是短10.5000.5

0

007

00.50

00.5.50.5000.5.50.5000.50.500.50.50.5

0

0

00

0

00

050

0.500.50

0.501

0

0.5

0

0.50

00

00

0000

000000

=∪=0.501200.50.50.500.50.50.5

0

0

00

00

0

00

000000

00

0000

00.510.51

法max[1

大

略小

]Y略高

]Z高

長(zhǎng)

[00.25]2

略小

]max[略高

]Z中

短

[0.5Z[0.50.50.25]Mamdani法

000大高00.51

RX)大

00000.5

0.5

1

000000

T00000.5000.50.5000000.500

小中

0.510.5010.50.500

第章神網(wǎng)基作作業(yè)內(nèi)1生物神經(jīng)元模型的結(jié)構(gòu)功能什么？8

2人工神經(jīng)元模型的特點(diǎn)是什？3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是什么如何分？4有哪幾種常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)算法答：生物神經(jīng)元由細(xì)胞體、樹(shù)突和軸突組成。其細(xì)體是神經(jīng)元的主體，擔(dān)當(dāng)著信息處理的角色；樹(shù)突主要作用是接受神經(jīng)元的輸入信息；軸突的主要作用是信息的輸把胞體處理的信息從軸突起點(diǎn)傳遞到軸突末梢,軸末梢與另一個(gè)神經(jīng)元的樹(shù)突或細(xì)胞體形成一種突觸結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)元之間的信息傳遞。答：）非線(xiàn)性）分布處理學(xué)習(xí)并行和自適應(yīng)數(shù)據(jù)融合）適用于多變量系統(tǒng)）便于硬件實(shí)現(xiàn)答特）能逼近任意非線(xiàn)性函數(shù)；（2)信息的并行分布式處理與存儲(chǔ)；（）可以多輸入、多輸;（便于用超大規(guī)模集成電路或光學(xué)集成電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，或用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)；(5)能進(jìn)行學(xué)習(xí)，以適應(yīng)環(huán)境的變.分類(lèi)：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)分：前饋型網(wǎng)絡(luò)、反饋型網(wǎng)絡(luò)和自組織網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)知識(shí)獲取方式分：監(jiān)督學(xué)習(xí)型、無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)型和再勵(lì)學(xué)習(xí)型；根據(jù)連接權(quán)對(duì)網(wǎng)絡(luò)輸出的影響：可以把前饋網(wǎng)絡(luò)分成全局性網(wǎng)絡(luò)和局部性網(wǎng)絡(luò)。答：目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法有多種按無(wú)導(dǎo)師分類(lèi)，可分為有教師學(xué)習(xí)（SupervisedLearning教學(xué)習(xí)（Learning和再勵(lì)學(xué)習(xí)Reinforcement）等幾大類(lèi)。有導(dǎo)師的學(xué)習(xí)監(jiān)督學(xué)習(xí)學(xué)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)實(shí)際輸出與期望輸出的比較，進(jìn)行聯(lián)接權(quán)系的調(diào)整，將期望輸出稱(chēng)導(dǎo)師信號(hào)是評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)導(dǎo)師的學(xué)習(xí)無(wú)監(jiān)督、或稱(chēng)自組織導(dǎo)師信號(hào)提供給網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)能根據(jù)其特有的結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)規(guī)則進(jìn)行聯(lián)系權(quán)系的調(diào)整，此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)隱含于其內(nèi)部。再勵(lì)學(xué)習(xí)（強(qiáng)化學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)看為試探評(píng)價(jià)過(guò)程，學(xué)習(xí)機(jī)選擇一動(dòng)作作用于環(huán)境,環(huán)境的狀態(tài)改變并生再勵(lì)信號(hào)re反至學(xué)習(xí)機(jī)習(xí)機(jī)依據(jù)再勵(lì)信號(hào)與環(huán)境當(dāng)前狀態(tài)選擇下一動(dòng)作作用于環(huán)境選擇的原則是是受到激勵(lì)的可能性增加。其中，最基本的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法：學(xué)規(guī)則Hebb學(xué)規(guī)則第章典神網(wǎng)業(yè)作業(yè)內(nèi)1BP算法的特點(diǎn)是什?增大權(quán)值是否能夠使BP學(xué)習(xí)變慢？2為什么絡(luò)是全逼近的而RBF絡(luò)是局逼近的它們各突出特是什么3何為神網(wǎng)絡(luò)的化能力影響化能力因素有些？9

、算的特點(diǎn)是什么？增大權(quán)值能否使學(xué)習(xí)變慢？答：模型可以實(shí)現(xiàn)多層網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的設(shè)想，它的學(xué)習(xí)是典型的有導(dǎo)師學(xué)基本思想是梯度下降法以網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出與期望輸出的誤差均方值最小BP算方有正向傳播和反向傳播組成，具有很好的逼近能力和泛化能力。增大權(quán)值不一定使BP學(xué)變,因?yàn)樗€與輸出層相連的權(quán)值的調(diào)整量有為什么說(shuō)網(wǎng)是全局逼近的網(wǎng)絡(luò)是局部逼近的？他們各自的突出特點(diǎn)是什么？答：網(wǎng)絡(luò)的活化函數(shù)是S函，其值在輸入空間中無(wú)限大的范圍內(nèi)為非零因而是全局逼近的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；RBF絡(luò)的活化函數(shù)是高斯基函,其在輸入空間中有限范圍是非零值以局部逼近的神經(jīng)網(wǎng)BP網(wǎng)特點(diǎn)：（）是一種多層網(wǎng)絡(luò)，包括輸入層、隱含層和輸出層；（）層與層之間采用全互聯(lián)方式同一層神經(jīng)元之間不連接；（權(quán)值通過(guò)學(xué)算法進(jìn)行調(diào)節(jié)；（）活化函數(shù)為S函；（）學(xué)習(xí)算法由正向算法和反向算法組成；(6)層與層之間的連接是單向信息的傳播是雙向的。RBF絡(luò)特點(diǎn)：（）活化函數(shù)為高斯基函,其值在輸入空間有限范圍內(nèi)為非零值，因而是局部逼近神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；（）網(wǎng)隱層節(jié)點(diǎn)的中心及基寬度參數(shù)的確定是一個(gè)困難的問(wèn);(3）網(wǎng)具有唯一最佳逼近特性，且無(wú)局部極小。、何為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)泛化能力？影響泛化能力的因素有哪些？答泛化能力用較少的樣本進(jìn)行訓(xùn)練，使網(wǎng)絡(luò)能在給定區(qū)域內(nèi)達(dá)到要求的精度。影響泛化能力的因素、樣本；、結(jié)構(gòu)；、初始權(quán)值；、訓(xùn)練樣本集；、需測(cè)試集、第章典神網(wǎng)作作業(yè)內(nèi)已知一非線(xiàn)性數(shù)（（2πx2）試用三BP網(wǎng)絡(luò)逼輸出,畫(huà)出網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)寫(xiě)出網(wǎng)各層節(jié)的表達(dá)以及各節(jié)點(diǎn)輸值的范10

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11

第章高神網(wǎng)業(yè)作業(yè)內(nèi)11

PID控制器的一般形式為u(k)=kpe（k)+ki∑j=0kej）+kd[e(k）—e（k-1）］可寫(xiě)成價(jià)形式u(k)=k1u1（k））其中，），u2(k）=∑j=0ke（k)endmathu3（k)=Δe(k)=e(k)—（—1，amathk1endmathamathk2endmath和amathk3endmath為PID控制amathendmathamath和amath三個(gè)參數(shù)線(xiàn)性表。這一式可以成以amath（k)endmath、amath（endmath和u3(k）為輸入amathendmath、amathk2endmath和amath為權(quán)系數(shù)的經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)，試推導(dǎo)出適應(yīng)神網(wǎng)絡(luò)PID控制器參數(shù)調(diào)的學(xué)習(xí)法。12

第章專(zhuān)控作作業(yè)內(nèi)1什么叫產(chǎn)生式系統(tǒng)？它由哪些部分成？試?yán)约用鳌?專(zhuān)家系統(tǒng)有哪些分構(gòu)成各部分作用何？專(zhuān)系統(tǒng)它有哪些特點(diǎn)與點(diǎn)？3專(zhuān)家系統(tǒng)，推理制，控策略和索方法如何義的，們之間存什么樣關(guān)系？4設(shè)計(jì)專(zhuān)家控制器應(yīng)考慮些特點(diǎn)專(zhuān)家制系統(tǒng)一般結(jié)模型為何？5專(zhuān)家控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？它和般的專(zhuān)系統(tǒng)相和區(qū)在哪里？6直接專(zhuān)控制系和間接家控制統(tǒng)各有什么點(diǎn),保證系統(tǒng)13

穩(wěn)定性看哪種法更困難些？7試較專(zhuān)家制系和模糊制系統(tǒng)工作原、推理機(jī)制知識(shí)和規(guī)則表方法的同什么叫產(chǎn)生式統(tǒng)？它由哪些部分組成？試舉例略加說(shuō)明。答：如果滿(mǎn)足某個(gè)條件，那么就應(yīng)當(dāng)采取某些行,足這種產(chǎn)生式規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)成為產(chǎn)生式系統(tǒng)。產(chǎn)生式系統(tǒng)主是由總數(shù)據(jù)庫(kù)、產(chǎn)生式規(guī)則和推理機(jī)構(gòu)組。舉例：醫(yī)療產(chǎn)時(shí)系統(tǒng)

專(zhuān)家系統(tǒng)有哪部分構(gòu)成？各部分的作用如何？專(zhuān)家系統(tǒng)具有哪特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)？答：專(zhuān)家系統(tǒng)組成：知識(shí)庫(kù):知庫(kù)是知識(shí)的存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)性知識(shí)以及有關(guān)的事實(shí)、一般常識(shí)等。知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)來(lái)源于知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)，同時(shí)它又為推理機(jī)提供求解問(wèn)題所需的知識(shí)。推理機(jī)：理機(jī)是專(zhuān)家系統(tǒng)的“思維機(jī)構(gòu)，實(shí)際上是求解問(wèn)題的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。綜合推理機(jī)的運(yùn)行可以有不同的控制策略。數(shù)據(jù)庫(kù)（全局據(jù)庫(kù)）：又稱(chēng)“黑板”“數(shù)據(jù)庫(kù)。是用于存放推理的初始證據(jù)、中間結(jié)果以及最終結(jié)果等的工作存儲(chǔ)器WorkingMemory。解釋接口稱(chēng)人機(jī)界面把用戶(hù)輸人的信息轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)內(nèi)規(guī)范化的表示形,然后交給相應(yīng)模塊去處理,系統(tǒng)輸出的信息轉(zhuǎn)換成用戶(hù)易于理解的外部表示形式顯示給用戶(hù)，回答用戶(hù)提出的“為什么？”“論是如何得出的等問(wèn)題。知識(shí)獲?。褐@取是指通過(guò)人工方法或機(jī)器學(xué)習(xí)的方將某個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的事實(shí)性知識(shí)和領(lǐng)域?qū)＜宜赜械慕?jīng)驗(yàn)性知識(shí)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)程序的過(guò)程。對(duì)知識(shí)庫(kù)的修改和擴(kuò)充也是在系統(tǒng)的調(diào)試和驗(yàn)證中進(jìn)行的，是一件很困難的工作。知識(shí)獲取被認(rèn)為是專(zhuān)家系統(tǒng)中的一“瓶頸問(wèn)題。專(zhuān)家系統(tǒng)特點(diǎn)：具有專(zhuān)家水平的專(zhuān)門(mén)知識(shí)能進(jìn)行有效的推理專(zhuān)家系統(tǒng)的透明性和靈活性具有一定的復(fù)雜性與難度

在專(zhuān)家系統(tǒng)中推理機(jī)制，控制策略和搜索方法是如何定的，它之間存在什么樣的關(guān)系答：推理機(jī)制是據(jù)一定的原則從已有的事實(shí)推出結(jié)論的過(guò)程，這個(gè)原則就是推理的核心。專(zhuān)家系統(tǒng)的自動(dòng)推理是知識(shí)推理。而知識(shí)推理是在計(jì)算機(jī)或智能機(jī)器中，在知識(shí)表達(dá)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行機(jī)器思維，求解問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)推理的智能操作過(guò)程。在專(zhuān)家系統(tǒng)中，可以依據(jù)專(zhuān)家所具有的知識(shí)的特點(diǎn)來(lái)選擇知識(shí)表示的方法，而只是推理技術(shù)同知識(shí)方法有密切關(guān)系。14

控制策略求解題的策略，即推理的控制策略。而控制策包括推方向、推理路線(xiàn)、沖突消解策略、理的效果與效率,按推理進(jìn)行的路線(xiàn)與方向，推理可分正向推理、反向推理、混合推理。搜索方法:推理機(jī)是用于對(duì)識(shí)庫(kù)中的知識(shí)進(jìn)行推理來(lái)到論的“思維”機(jī)構(gòu)。推理機(jī)制，控策略（推理機(jī)構(gòu)）和搜索方法三者都屬于理范疇是一個(gè)整體。只是執(zhí)行順序不同而已.

設(shè)計(jì)專(zhuān)家控制時(shí)應(yīng)考慮哪些特?專(zhuān)家控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)模型為何？答：專(zhuān)家控制器的設(shè)計(jì)原則：）樣化的模型描述.（2)在線(xiàn)處理的靈巧性（3靈活性的控制策略。(4)策機(jī)構(gòu)的遞階性。（5推理與決策的實(shí)時(shí).專(zhuān)家控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)模型:

專(zhuān)家控制系統(tǒng)特點(diǎn)是什么？它和一般的專(zhuān)家系統(tǒng)相同和別在哪？答專(zhuān)家控制系統(tǒng)具有全面的專(zhuān)家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的知識(shí)處理功能和實(shí)時(shí)控制的可靠性這種系統(tǒng)采用黑板等結(jié)構(gòu)知識(shí)庫(kù)龐大,理機(jī)復(fù)雜。它包括有知識(shí)獲取子系統(tǒng)和學(xué)習(xí)子系人—接口要求較高。專(zhuān)家式控制器，多為工業(yè)專(zhuān)家控制器，是專(zhuān)家控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化形式，針對(duì)具體的控制對(duì)象或過(guò)程,重于啟發(fā)式控制知識(shí)的開(kāi)發(fā)有時(shí)算法和邏輯功能計(jì)小的知識(shí)庫(kù)、簡(jiǎn)單的推理機(jī)制，可以省去復(fù)雜的—機(jī)接。由于其結(jié)構(gòu)為單又滿(mǎn)足工業(yè)程控制的要求。專(zhuān)家控制與一般的專(zhuān)家系統(tǒng)的區(qū)別：（1）常的專(zhuān)家系統(tǒng)只完成專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域問(wèn)題的咨詢(xún)功能，它的推理結(jié)果一般用于輔助用戶(hù)的決策而專(zhuān)家控制則要求能對(duì)控制動(dòng)作進(jìn)行獨(dú)立的、自動(dòng)的決策，它功能一要具有連續(xù)的可靠性和較強(qiáng)的抗擾性。（2）常的專(zhuān)家系統(tǒng)一般處于離線(xiàn)工作方式，而專(zhuān)家控制則要求在線(xiàn)地獲取動(dòng)態(tài)反饋信因而是一種動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，它應(yīng)具有使用的靈活性和實(shí)時(shí)性，即能聯(lián)機(jī)完成控.

直接專(zhuān)家控制統(tǒng)和間接專(zhuān)家控制系統(tǒng)各自有什么特點(diǎn)，保證系的穩(wěn)定性來(lái)看哪種方法更困難些？答當(dāng)于知識(shí)的控制器直接影響被控對(duì)象,叫做直接家制直專(zhuān)控系中，家系統(tǒng)直接起控制器的作用。專(zhuān)家控制器在控制系統(tǒng)中所處位置與常規(guī)控制器完全相同，所不同15

的是其內(nèi)部組成和工作機(jī)理規(guī)制器基于PID等規(guī)的控算,而專(zhuān)家控制器采用類(lèi)的專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原,基于知庫(kù)和推理機(jī)得到相應(yīng)的控輸。當(dāng)基于知識(shí)的制器僅僅間接影響控制系統(tǒng)(如監(jiān)控系，節(jié)關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)等），稱(chēng)作間接專(zhuān)家控制系統(tǒng)。其基本的控制作用由算法來(lái)完成，專(zhuān)家系統(tǒng)通過(guò)對(duì)使用算法的調(diào)用以及對(duì)各種算法參數(shù)的整定和修,其間接地控制用接專(zhuān)家控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)因具體應(yīng)用的不同會(huì)表現(xiàn)出更大的多樣性，同樣是PID參的整定專(zhuān)家。種家制最大特是專(zhuān)家系統(tǒng)間接地對(duì)控制信號(hào)起作用。專(zhuān)家系統(tǒng)可以來(lái)協(xié)調(diào)所有算法。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程響應(yīng)情況環(huán)境條，利用知識(shí)庫(kù)中的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)規(guī)則定什么候使用什么參數(shù)啟動(dòng)什么算.它也可以是一個(gè)參家.根據(jù)知庫(kù)中的專(zhuān)家規(guī)則，調(diào)整參數(shù)及增益等。所以從保證系統(tǒng)穩(wěn)定性看直接專(zhuān)家控器方法更困難些

試比較專(zhuān)家控系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)在工作原理理機(jī)制知識(shí)和規(guī)則表示方法的異同。答：①工原理：(1）專(zhuān)家控制系統(tǒng)：專(zhuān)家系統(tǒng)的工作過(guò)程是根據(jù)知識(shí)庫(kù)中知識(shí)和戶(hù)提供的事實(shí)推理，不斷地由已知的前提推出未知的結(jié),并把這些知的結(jié)論入作儲(chǔ),作為已知的新事實(shí)繼續(xù)推理，從而把求解的問(wèn)題由未知狀態(tài)轉(zhuǎn)換為已知狀態(tài)?？梢?jiàn)，專(zhuān)家系統(tǒng)的工作過(guò)程是專(zhuān)家工作過(guò)程的一種機(jī)器模擬。（2模糊控制系統(tǒng)：模糊控制是模仿人的思維方式和人的控制經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種控制模糊集合的理論應(yīng)用于控制就可以把人的經(jīng)驗(yàn)形式化，在控制過(guò)程中實(shí)現(xiàn)模糊推理與決.②推機(jī)制：(1家系統(tǒng)的推理機(jī)是用于對(duì)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)進(jìn)行推來(lái)得到論的“"機(jī)構(gòu)專(zhuān)家系統(tǒng)的自動(dòng)推理是知識(shí)推理而識(shí)推理是在計(jì)算機(jī)或智能機(jī)器知識(shí)表達(dá)的基礎(chǔ),進(jìn)行機(jī)器思維，求解問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)推理的智能操作過(guò)程。專(zhuān)家系統(tǒng)推理機(jī)包括三種推理方式：正向推理（）向推理（3)向推理（2）模糊控制統(tǒng)：模糊推理作為近似推理一個(gè)分支，模糊控的理論礎(chǔ)。在實(shí)際應(yīng)用中，它以數(shù)值計(jì)算而不是以符號(hào)推演為特征，它并不注重如像經(jīng)典邏輯那樣的基于公理的形式推演或基于賦值的語(yǔ)義運(yùn)算，而是通過(guò)模糊推理的算,由推理的前提計(jì)算出而不是推演出）結(jié)論③知：（1）專(zhuān)家控制統(tǒng)：專(zhuān)家控制將系統(tǒng)視為基知識(shí)的系統(tǒng)控制系的知識(shí)示如下：（a受控過(guò)程的知識(shí)①先驗(yàn)知識(shí)：包括問(wèn)題的類(lèi)型及開(kāi)環(huán)特性；②動(dòng)態(tài)識(shí)：包括中間狀態(tài)特變。(b)控制、辨識(shí)、診斷知識(shí)①定量知識(shí)：各種算法；②定知：各種經(jīng)驗(yàn)、輯直判。按照專(zhuān)家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)的結(jié)構(gòu),有關(guān)識(shí)可以分類(lèi)組織形成數(shù)據(jù)庫(kù)和規(guī)則庫(kù)從而構(gòu)成專(zhuān)家控制系統(tǒng)的知識(shí).在專(zhuān)家系統(tǒng)中，可以據(jù)專(zhuān)家所具有的知識(shí)特來(lái)?yè)裰R(shí)表示的方法。(2）模糊控制系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)包數(shù)據(jù)庫(kù)和規(guī)則庫(kù),模糊控制器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于如何有效地建立知識(shí)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的定性設(shè)計(jì)包:量化等的選擇量方法(線(xiàn)性量化或非性化；化因(比例因子）；模糊子集的隸屬度函數(shù)。規(guī)則庫(kù)：用一系列模糊條件描述的模糊控