1、(7和)第4章專家控制、智能控制、智能控制和Expert Control System ECS專家系統(tǒng)工程控制論ECS廣泛用于故障診斷、工業(yè)設(shè)計(jì)和流程控制。第四章專家控制，1，4.1專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)是人工智能應(yīng)用研究中最活躍、最廣泛的挑戰(zhàn)之一。1965年第一個(gè)化學(xué)專家系統(tǒng)DENDRAL牙齒誕生。2，專家系統(tǒng)在智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)內(nèi)部具有大量特定領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)，可以利用人類專家的知識(shí)和問題解決方法處理領(lǐng)域問題，基于知識(shí)庫的程序，知識(shí)通過專家處理現(xiàn)實(shí)牙齒所需的問題，推理問題解決，3， 專家系統(tǒng)類型解釋專家系統(tǒng)預(yù)測專家系統(tǒng)診斷專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)計(jì)劃專家系統(tǒng)監(jiān)控專家系統(tǒng)控制專家系統(tǒng)調(diào)試專家

2、系統(tǒng)培訓(xùn)專家系統(tǒng)維修專家系統(tǒng)，4，開發(fā)專家系統(tǒng)的特征：推理思維透明度：解釋自我推理過程，用戶提問靈活性：增長，修改，更新知識(shí)，5，專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)P241圖4.1，6，技術(shù)資料和知識(shí)庫：判斷性知識(shí)敘述知識(shí)推理引擎7、用戶、8、專家系統(tǒng)制定過程知識(shí)獲?。簛碓春蛯＜?、教科書、數(shù)據(jù)庫和工程師知識(shí)表示：知識(shí)工程師整理，正確存儲(chǔ)在知識(shí)庫中。 知識(shí)表示方法：構(gòu)建表示專家知識(shí)能力使用系統(tǒng)，9，生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)品系統(tǒng)，PS ES基于PS，基于POST(1943)的生產(chǎn)規(guī)則。第一個(gè)化學(xué)領(lǐng)域的專家系統(tǒng)DENDRAL(斯坦福)將PS、知識(shí)表示、10、PS構(gòu)成事實(shí)和規(guī)則。靜態(tài)知識(shí)(如事物、事件、它們之間的關(guān)系)。規(guī)則(生成規(guī)則

3、):表示推斷和行為的過程。IF THEN前項(xiàng)表示每個(gè)條件可以徐璐由邏輯連接語的不同組合組成的條件。后項(xiàng)是條件成立時(shí)采取的行動(dòng)或結(jié)論。11，生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，12，生產(chǎn)系統(tǒng)推理：13，框架理論框架理論框架結(jié)構(gòu)，組織70年代MT的M.Minsky提出的知識(shí)表示方法，理解視覺，自然語言對話等復(fù)雜行為的基礎(chǔ)。使用從人類日常分析、思考、過去經(jīng)驗(yàn)中積累的知識(shí)。牙齒知識(shí)以規(guī)模大、好的形式保存在人們的記憶中。14，frame frame _ names lot _ name _ 13360 Aspect _ 11，aspect _ value _ 11 aspect _ 12，aspect Aspect每個(gè)插槽都

4、有唯一的名稱和值。在復(fù)雜結(jié)構(gòu)中，槽下可能有多個(gè)面，每個(gè)面都具有唯一的值。15、槽或側(cè)的值可以是雙值邏輯的T或F、實(shí)數(shù)值、文本和其它形式的定義字段。此外，在稱為框架的節(jié)目附件框架結(jié)構(gòu)中，它也可以是連接每個(gè)框架的子節(jié)目集，例如縱向、繼承關(guān)系、橫向?qū)W習(xí)、信息連接等。16，例如學(xué)校職員Personnel網(wǎng)絡(luò)，17，框架表示的知識(shí)庫，主要有兩個(gè)茄子活動(dòng)。一個(gè)是填充插槽。也就是說，需要填充框架中未知內(nèi)容的插槽。第二個(gè)是“匹配”。根據(jù)已知事件查找相應(yīng)的幀，并將內(nèi)容填充插槽。主要推理形式：基本推理：繼承關(guān)系匹配，18，語義網(wǎng)絡(luò)，以語言符號的網(wǎng)絡(luò)形式表示人類知識(shí)構(gòu)成的一種形式。19，不確定性，結(jié)論不確定性證據(jù)不

5、確定性，知識(shí)的不確定性專家系統(tǒng)應(yīng)用于特定領(lǐng)域時(shí)，結(jié)論幾乎沒有完全確定，面臨不確定性問題。，20，證據(jù)不確定性PS前提部分，事實(shí)(觀察到的)有不確定性。例如可見物體的白色/灰色？如果可靠度-1 1 1(或0 1)規(guī)則有兩個(gè)或多個(gè)條件，則必須根據(jù)每個(gè)條件的置信度獲取總條件的置信度。21，基于模糊理論的處理方法(最小)，基于概率論的處理方法(乘法)，22，最大，23，專家控制目標(biāo)模擬，擴(kuò)展，“控制專家”的思想，戰(zhàn)略和方法ECS的功能擴(kuò)展專家控制系統(tǒng)和專家系統(tǒng)之間的區(qū)別專家系統(tǒng)：專業(yè)領(lǐng)域的問題咨詢現(xiàn)有控制的缺陷：在廣泛或復(fù)雜的環(huán)境中很難實(shí)現(xiàn)完美的控制效果。需要啟發(fā)式邏輯，26，事實(shí)上，傳統(tǒng)控制技術(shù)也有

6、很多啟發(fā)式邏輯，例如PID參數(shù)調(diào)整和優(yōu)化。徐璐其他算法曹征未建模的動(dòng)態(tài)處理系統(tǒng)在線操作的輔助操作沒有形式化。這就是專家控制的作用。27、專家控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)模型說明了復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)如何說明人的智能控制方法。28，多個(gè)模型：分析模型(白色)，模糊模型灰色模型(部分已知部分，部分未知部分)模糊：嵌套明確，外部不明確的灰色隱含不明確的知識(shí)模型IF THEN ECS中最適用的是設(shè)計(jì)ECS時(shí)有機(jī)結(jié)合的統(tǒng)一模型，29，(2)信息處理和特征控制策略：比率、微分、積分、保持、增量、狀態(tài)反饋、Bang-Bang等常見任務(wù)，31、(4)解決知識(shí)庫存檔問題所需的域知識(shí)，(5)學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)很難實(shí)施衡量智力水平的重要標(biāo)志

7、。(7)數(shù)據(jù)庫各種已知條件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等與當(dāng)前信息和特定問題相關(guān)的各種臨時(shí)數(shù)據(jù)的集合。33，間接和直接ECS，4.3專家控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)，34，strm原型結(jié)構(gòu)k.j.strm，1986，“expert control”p251圖4.4特征：知識(shí)和流程分離知識(shí)庫數(shù)值算法：控制(PID，39，穩(wěn)定性分析P270 ECS實(shí)際上用于非線性控制、4.6仿人智能控制、概念和定義特征模型：描述控制系統(tǒng)行為特征整體特征狀態(tài)的集合通常由偏差和偏差變化率等組合構(gòu)成的教材P274 Q1 q8特征識(shí)別、40，功能記憶用于系統(tǒng)校準(zhǔn)、適應(yīng)性學(xué)習(xí)和系統(tǒng)監(jiān)控等。特征記憶是控制器初始決策和控制的效果以及控制要求和對象特性控制模態(tài)控制方法，4