资源描述：
《智能控制2-3 精确知识的表示-状态空间表示法ppt课件.ppt》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、2.3精确性知识的表示12.3.1知识的状态空间表示法1.状态与状态空间的概念（1）状态描述某类不同系统（事物）间的差别而引入的一组最小变量q1,q2,...qn的有序集合。其矢量形式为2其矢量形式为3（2）状态空间表示该系统或问题全部可能状态的集合。状态空间可以用：初始状态集合S，操作符集合F，目标状态集合G构成的三元状态（S，F，G）来表示该三元状态(S，F，G)表示系统从某个初始状态开始，每加一个算符，状态发生一次转变，直到到达目标状态G。4例如119413131275861321014假设初始状态为：１２３４５６７８９10111
2、2131415我们要求的目标状态为:5如何把初始状抬转换为目标状态——选择移动一个棋子。每移动一次棋子，就会有一个新的状态，所有可能的状态一起，就构成了该问题的状态空间。解决该问题，就是尝试各种不同的走步，直到寻找到达到目的状态的路径，到达目标状态为止。从初始状态开始，尝试不同的走步，就构成了一个有不同状态组成的图。6117194351513812261014117193515134812261014117194515133812261014117193515134812261014117194351513128261014117941
3、5151338122610141171943515138122610141171915351348122610141171495151338122610141171943515131286210141171945151338122610141171943513128152610147从旧状态产生新状态，需要注意不出现重复状态，既要检验是否已经描述了该状态——看产生的新状态是否与某个原已描述的状态匹配，如果已产生了，则该状态从新状态中删除。通过某种推理或搜索策略，我们总可以寻找到一条路经，从初始状态到达目标状态。在智能控制中，也就是我们总
4、可以找到一种控制策略，使得被控对象的行为（状态）能够按我们期望的方式变化（如果系统是可控的），最终达到控制目的。应用状态空间法，需要寻找减少状态存储代价（时间、空间）方法。8减少数据存储的一种方法是，给出某种实现状态转换的走步策略，这样，我们只要给出了初始状态，策略（也就是操作符F)，就可以由初始状态或前一个状态推出下一个状态，直到达到目标状态。而且这是使用比较多的方法。因此，要实现对某个问题的状态空间描述，需要：确定状态描述方法，特别是初始状态的描述；确定状态间联系的描述方法，较好的表示出不同状态之间的联系，确定操作符集合及其对状态描
5、述的作用；目标状态的描述。我们来看一个例子92另一个状态空间法描述的例子假设房间里有一个人，一个箱子和一筐苹果。苹果吊在天花板下方，人直接摘不到，需要站在箱子上才能摘到苹果。如图所示CA人箱B苹果10(1)状态：选择为（W，X，Y，Z）W——人所处在的水平面上的位置X——人所处的高度位置，在地面，X=0在箱子上，X=1Y——箱子所在的水平面上的位置Z——是否摘到苹果的状态，=0，未摘到=1，摘到11状态为(W,0,Y,Z)表示人在水平位置W，处于地面，箱子在位置Y，没摘到苹果。在goto(U)操作下，变成新状态(U,0,Y,Z)——人走
6、到U,还是摘不到苹果，箱子在位置Y，摘不到苹果。(2)句法规则人走动规则——用goto(U)描述的含义：人从原来水平位置走到新的水平位置U，例如12要推箱子，我们认为人和箱子在水平面同一位置W，人在地面故X=0，在操作pushbox(V)的作用下，人将箱子移动到位置V。当然这时人和箱子还是在水平面同一位置，人站在地面上，故新状态为（V,0,V,Z）,Z表示现在还不关心Z的取值，当然一般认为现在Z=0。推箱子pushbox(V)它的作用是将箱子从原始水平位置推到新位置V。例如：13对于与前面提到的命题，箱子原来处于B，人走到B后，才能将箱
7、子移动到苹果所处的位置C。将具体的实例数据带入，得到由于还没有摘到苹果，应该有Z=0，这里我们还可以不关心它。14爬到箱子上或从箱子上下来用climbox表示，如果原来在箱子上，该操作表示人从箱子上下来，否则表示人从地面爬到箱子上。需要注意这时人和箱子处于同一水平位置。例如人从箱子上下来的描述15grasp——摘取苹果。（C，1，C,0）表示人、箱子的水平位置都处于C的位置，即苹果所在的位置。人已站在箱子上面，可以摘到苹果但还没有摘。（C，1，C，1）则表示已摘到苹果。16这样，我们就有了状态集合{(A,0,B,0),(B,0,B,0)
8、，(C,0,C,0),(C,1,C,0),(C,1,C,1),(C,0,C,1)}操作集合F:{goto(),pushbox(),climbox,grasp}从初始状态（A,0,B,0），每经过一个操作，都
