智能控制作业

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1、人工智能及其应用摘要人工智能作为一门多种学科互相渗透而发展起来的交叉学科在各方面都有着应用。总结了人工智能控制理论在各个不同阶段的发展状况及理论的突破，介绍了人工智能控制技术在各个时期典型应用的标志成果，分析当前人工智能控制面临耍解决的问题，探讨人工智能控制理论今肜发展方向。关键字：人工智能；人工智能技术；应用一、人工智能简介人工智能(AritificialIntelligence,AI)是一门综仓丫计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学、哲学等多种学科互相渗透而发展起来的一门交叉学科，从诞生至今已省近60年的W史。人工智能是研究如何制造智能机器或智

2、能系统，来模拟人类智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。人工智能不在乎计算机是依靠某种算法还是真正理解人类行为，W需要其能表现出与人相似的行为，它是计算机科学中的一个分支，涉及智能机器的研究、设计和应用。人工智能的研究□标在于怎样用计算机来模仿和执行人脑的某些功能，并开发相关的技术以及产品，建立有关的理论。人工智能可分为：基木人工智能，乜括知识表示、推理；高级人工智能，如模糊逻辑、祌经网络、专家控制；计算智能，如遗传算法、群集智能。人工智能研究领域的三种主要观点:符号主义又称为逻辑主义或计算机学派，其认为符号是人类的认识基元，同吋人认识的过程即是对符号的计算与推理的

3、过程；联结主义乂被叫做仿生学派，其主要原理是人类的智能是由人脑的生理结构和工作模式所决定；行为主义又被称作进化主义、控制论学派，其主要原理是智能取决于感知和行动，它不需要知识、也不需要知识的表示与推理。二、人工智能控制发展状况人工智能控制理论的发展历史分可为3个阶段。1、萌芽阶段20世纪40〜50年代，以频率法为代表的单变量系统控制理论逐步发展起來，并且成功地用在雷达及火力控制系统上，形成了今天所说的“古典控制理论”。1956年以前，英国数学家图灵(A.M.Turing)为现代人工智能做了大量幵拓性的贡献。20世纪60〜70年代，数学家们在控制理论发展中占了主导地位

4、，形成了以状态空间法为代表的“现代控制理论”，控制理论建立在严密精确的数学模型之上，从而造成了理论与实践之间的巨大分歧。1961年以后，人工智能主要内容涉及知识工程、G然语言理解等。人们研究人工智能方法也分为结构模拟派和功能模拟派，分别从脑的结构和脑的功能入手进行研究。2、发展阶段建立于严密的数学理论上的控制理论发展受到挫折，而模拟人类智能的人工智能却迅速发展起来。控制理论从人工智能中吸取营养寻求发展成为必然。工业系统往往呈现高维、非线性、分介参数、时变、不确定性等复杂特征，特别是非线性对控制结采的影响复杂，控制工程人员很难深入理解，更谈不上设计出合适的控制算法，不

5、确定性是最难以解决的问题，也是导致人系统理论失败的根本原因。在这样的背景卜，这一阶段先G提出了人工智能控制、模糊逻辑控制、反馈最优控制等算法理论，并广泛应用于工业控制等领域。20世纪80年代，人工智能控制的研究进入了迅速发展时期。1984年，Astrom发表了论文，这是第一篇直接将人工智能的专家系统技术引入到控制系统的代表作，明确地提出了建立专家控制的新概念；1986年，中岡蔡0兴提出把人工智能、控制论、信息论和运筹学结合起來，用来构造用于不同领域的智能控制系统，有效地促进专家系统进一步发展；与此同时，人工神经网络的研究也由于人工智能的兴起而再度掀起了研究的热潮；对

6、于模糊理论的研究，以及其他智能理论的分支，都幵始迅速热化并幵展研究。这些标志着智能控制己从研制幵发阶段转向应用阶段。3、飞速发展阶段进入20世纪90年代，关于人工智能控制的研究论文、著作、会议、期刊大量涌现，应用对象也更加广泛，从工业过程控制、机器人控制、航空航天器控制到故障诊断、管理决策等均有涉及，并取得了较好的效果。专家系统的应用不断发展和深化，已经达到了可以不断地监督生产过程，实现特定性能指标下的优化控制的目标;它和对传统控制而言,扩展了许多功能，如复杂系统的高质量控制，故障诊断和容错控制，深层知识的引入，并可以弥补专家经验的不足，可以自然消除决策冲突。因此，

7、专家系统成在90年代以后也成为智能控制的一个重要分支。进入21世纪以来，人类在人工智能方面由于理论的飞速发展，因而人工智能技术在具体应用上如魚得水，己经幵始渗透到人们的日常生活之屮，从卫星智能控制，到机器人足球比赛，再到智能家居机器人，等等，都标志着人工智能技术的飞速发展。目前，人工智能控制的研究以认知科学、心理学、社会学、语言学、系统学和哲学等学科为基础，有效地把数字技术、计算机网络、远程通信、数据庳、计算机图形学、语音与听觉、机器人学、过程控制等技术有机地结合，提供了解决复杂问题的有效手段；而且人工智能控制理论的主要内容已经形成了递阶智能控制理论、神经网络智