智能控制知识点总结

智能控制知识点总结

一、选择(20分)

二、填空(20分)

  1.智能控制系统要有自适应自学习的能力。
  【智能控制必须具有模拟人类学习( Learning)和自适应( Adaptation)的能力。】
  2.模糊集合的表示方法:

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  3.典型智能控制的方法:模糊逻辑控制、神经网络、专家控制常规的智能控制方法有模糊逻辑控制( FLC)、分级递阶的智能控制( HIC)、神经网络控制 (NNC)、专家控制(EC)和仿人智能控制(AHC)等)
  分级递阶的智能控制( HIC)——目前已经提出的分级递阶控制理论主要有两种:基于知识/解析的混合(Mixing)多层智能控制理论和“精度递增伴随智能递减”的分级递阶智能控制理论。后者又称为Saridis分级递阶智能控制理论。3级分级递阶智能控制系统〈见图1-1)是由G.N.Saridis于 1977年提出的。
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  该系统由组织级、协调级和执行级组成,遵循“精度递增伴随智能递减”的原则,并把嫡(信息度量)的概念引入智能控制,采用嫡来度量智能机器执行各指令的效果,用嫡来进行最优决策。在这类多级智能控制系统中,智能主要体现在高的层次上。
  组织级起主导作用,涉及知识的表示与处理,主要应用人工智能(Artificial Intelligence);
  协调级在组织级和执行级间起连接作用,涉及决策方式及其表示,采用人工智能(Artificial Intelligence)及运筹学实现控制;
  执行级是底层,具有很高的控制精度,采用常规自动控制。

  4.按照基于知识控制器在整个智能控制系统中的作用,专家控制系统分成在直接专家控制系统间接专家控制系统两类。

  5.根据知识表示的特点,知识推理方法可分为图搜索方法逻辑论证方法两类。
  注:推理是指依据一定的原则从已有的事实推出结论的过程,这个原则就是推理的核心。专家系统中的自动推理是知识推理,而知识推理是指在计算机或智能机器中,在知识表达的基础上,进行机器思维,求解问题,实现知识推理的智能控制过程。
  专家系统要以知识表示、知识推理、知识获取为基础。其中,知识表示和知识获取是必要的前提条件,而推理则是专家系统中问题求解的主要手段,是使问题从初始状态转移到目标状态的方法和途径,推理的过程就是问题求解的过程。
  根据问题求解的推理过程中是否运用启发性知识,知识推理方法可分为启发推理和非启发推理两类。
  根据问题求解的推理过程中特殊和一般的关系,知识推理方法可分为演绎推理、归纳推理两类。
  根据问题求解的推理过程中推理的方向,知识推理方法可分为正向推理、反向推理和正反向混合(Mixing)推理三类。

三、判断(10分)

  1.模糊控制就是不准确的控制      (×)
         不精确的控制
  2.模糊控制输人为E、EC相当于PD控制器,在平衡点(Break-Event Point/BEP)附近会产生振荡,稳态精度较差,为了提高稳态精度,可以将模糊控制器与PI控制器结合起来构成复合控制器(双模控制;串联控制;并联控制)。

  3.当其输入(input)的加权和大于或等于阈值(Threshold)时,输出为1,否则为0或-1。它的权系W可变,这样它就可以学习。

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  4.Hopfield网络提供了模拟人类记忆的模型(联想记忆)。根据激活函数(Activation Function)不同,分为两类:
  离散hopfield网络(DHNN):主要用于联想记忆,输入(input)部分信息可以联想整个的输出,具有容错性。
  连续hopfield网络(CHNN):主要用于优化计算,如旅行商TSP,调度等

  5.在网络运行过程中,网络神经元状态的演变有以下两种形式:异步(asynchronous)更新同步更新

  6.BP学习算法的基本思想是:通过一定的算法调整网络的权值,使网络的实际输出尽可能接近期望的输出。在本网络中采用误差反传(BP)算法来调整权值。

  7.

四、简答(5*4=20分)

  1.如何定义一个语言变量?

  •           定义变量名称
  •           定义变量的论域
  •           定义变量的语言值(每个语言值是定义在变量论域上的一个模糊集合)
  •           定义每个模糊集合的隶属函

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  注:模糊控制器的基本结构(在模糊控制器的设计中,通常取系统的误差值e误差变化率ec为模糊控制器的两个输入(input)):
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  注:隶属度函数曲线形状、分布(Distribution)对控制性能的影响(理解记忆):
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  2.专家控制系统的组成结构?

  •           知识库(Knowledge base)
  •           控制算法库
  •           实时推理机
  •           信息获取与处理
  •           动态数据库

  3.神经网络的基本特性?

  •           非线性映射逼近能力
  •           自适应和自组织性
  •           并行处理性
  •           分布(Distribution)存储和容错性
  •           便于集成(ensemble)实现和计算模拟

  4.前向BP神经网络的基本结构(已知输入(input)、隐藏层(Hidden layer)、输出层(Output layer)个数画出结构图)?

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  注:权重更新基本思想、误差反向传播(Back propagation)……

五、计算(3*10=30分)

  1.模糊集合的运算:

   运算方法——

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   运算性质——
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  2.模糊计算的关系?

模糊关系的运算+合成+变换……计算公式

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  3.遗传算法(Genetic Algorithm)的基本运算(3种基本算子+手推过程+染色体+个体+种群+……)?
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