第一篇:電子信息技術前沿講座
《電子信息技術前沿講座》心得體會
姓名:廖如晟
學號:2012029130020
通過這一學年的前沿技術講座的學習,雖然每節課都是由不同老師來給我們上課,但對于我而言,我上的這十一次講座令我受益匪淺,讓我對這個學科的目前的發展趨勢以及相關知識有了一定的了解。同時,也令我對身邊的生活細節產生了一定的思考。
由于時間限制和我們有限的知識水平,老師們都從大處著眼,為我們大概介紹了他們的研究方向和內容,同時還簡單向我們介紹這些研究將來的實際意義,以及和我們模具鍛壓專業的聯系。總體來說,也許理論上邏輯上的很專業的知識,我們沒有學到多少,但老師們利用不到兩個小時的時間,就基本上將一個新的領域在我們的腦海中勾勒了出來,使我們這些只知在學校死啃書本的同學也有機會現實了一回,真正了解到與百姓的生活有直接聯系的科學研究。各位老師不僅在學術領域給我們打開了新的窗戶,使我們眼前一亮,也為我們介紹他們在工作學習中切身的體會及經驗,提前向我們預警就業道路及工作生涯可能遇到的問題。
我印象最深刻的電子與信息技術前沿講座是在2014年9月11日下午由我們學院的楊建宇教授為我們開展的第一次的前沿技術講座。楊教授是我們學院雷達探測與成像技術這一領域的大牛,能有幸聽到他的報告,我感到十分榮幸。楊教授這次講座的題目是《合成孔徑雷達成像》。講座過程中,楊教授主要為我們介紹了合成孔徑雷達的相關知識及原理,知識新穎,具有前瞻性,開拓了我們的視野。聽取了楊教授的講座,使我對合成孔徑雷達成像技術有了初步的認識。合成孔徑雷達與微波成像屬于遙感技術的一種,利用雷達等對地面目標進行掃描,通過計算回波特性來得到地面目標的物理特性,能夠實現這種功能的雷達叫做合成孔徑雷達(SAR)。合成孔徑雷達在軍事上的最大作用就是可以全天候監控地面目標,可用于偵查、導航、精確打擊等多種任務。目前先進的飛機雷達均有合成孔徑能力,很多作戰飛機也裝備了SAR吊艙,從而具備精確打擊能力。近年來還發展出了專門的SAR飛機,例如美國空軍的E-8“聯合星”空中指揮機,就擁有強大的合成孔徑能力,可指揮作戰飛機對預定地面目標進行打擊。它的基本原理是把很多小天線單元疊加在一起,構成一個長長的天線。由于雷達天線大小和分辨率高低成正比關系,所以天線一般做得很大,有的達10米長。于是,人們研制出了合成孔徑雷達,它利用電子掃描的方式來代替機械式的天線單元輻射,讓小天線也能起到大天線的作用。并且隨著科學技術的發展,SAR技術正朝著能夠為人們提供更廣、更豐富的目標信息的方向發展。未來SAR技術發展的趨勢主要有:高分辨率和超高分辨率成像;多波段,多極化,可變視角和多模式;能夠產生目標三維圖像的干涉SAR;動目標成像;實時SAR成像處理器。其中追求更高分辨率成像是SAR技術發展的核心。這項技術是值得我們去研究發展的。最后,再次感謝楊教授為我們帶來的精彩的講座。學科前沿講座課程已經結束了,通過多次的講座學習,我在其中收獲了很多,包括了電子信息與技術學科內許多領域的一些基本知識、應用以及未來的發展趨勢。并且在最后一段的各個專業科研團隊介紹講座中,跟上入的了解到了許多的團隊,包括團隊的成員構成、主要的研究領域方向、研究的成果以及研究生的招收和培養方法。其中我對電子工程系的雷達與定位團隊有了濃厚的興趣,他們的團隊方向和研究目標:雷達系統和無線定位技術。這給了想考研究生的我許多的方向和目標,讓我有了想要加入他們的沖動與決心。十分感謝各位導師能夠來開展講座。
最后,我認為聽取專業前沿講座是我們學習知識和拓寬視野的一種途徑,是導師們向我們傳授專業知識和經驗的一種方式。導師們的講解思路條理清晰、語言生動有序,道理深入淺出,我們都被深深的吸引。通過聆聽這些講座,我了解到了自己未來的就業與深造方向,讓我更有目標的進行學習,我相信自己的未來是精彩的,是有前途與希望的。雖然講座活動已告一段落,但我不會停止學習探索的腳步,高度的責任感和使命感時刻提醒著我們不斷攀巖知識的高峰,努力去實現自己的理想!
第二篇:電子信息技術前沿講座總結報告
電子信息技術前沿講座總結報告
姓名:朱壽喬
學號:2011084040017 時光在我們不經意之間飛逝而去,我們的大學生涯轉眼間已過去三個年頭。在這短暫忙碌而又美好充實的三年中,我們自覺地汲取更多的知識來武裝自己的頭腦,不論是在課堂上,圖書館里,還是在受益匪淺的專業前沿講座中。
我印象最深刻的電子與信息技術前沿講座是在2013年11月21日下午由我們學院的皮亦鳴教授為我們開展的講座。皮教授是我們學院雷達探測與成像技術這一領域的大牛,能有幸聽到他的報告,我感到十分榮幸。皮教授這次講座的題目是《導航與定位》。講座過程中,皮教授主要為我們介紹了導航的相關知識、我國的“北斗”導航衛星以及美國的GPS導航系統,知識新穎,具有前瞻性,開拓了我們的視野。聽取了皮教授的講座,使我對衛星導航定位技術有了初步的認識。衛星導航就是采用導航衛星對陸地、海洋、空中以及空間用戶進行導航定位的技術。衛星導航系統由導航衛星、地面基站和用戶定位設備三個部分組成。導航衛星是衛星導航系統的空間部分,由多顆導航衛星構成空間導航網。地面基站是跟蹤、測量和調整衛星軌道并對衛星搭載設備進行控制管理的控制中心,通常包括跟蹤站、遙測站、計算中心、注入站及時間統一系統等部分。用戶定位設備通常是由接收機、定時器、數據預處理器、計算機和顯示器等組成。它接收來自衛星的微弱信號,從中解調并譯出衛星軌道參數和定時信息等,同時測出導航參數,再由計算機算出用戶的位置坐標和速度矢量分量。用戶定位設備分為船載、機載、車載和單人背負等多種類型。通過皮教授關于導航的介紹,我了解到衛星導航是實現全球連續、實時、高精度導航,降低用戶設備價格,建立導航與通信、海空交通管制、授時、搜索營救、大地測量及氣象服務等多用途的綜合衛星系統,在未來具有極廣闊的應用前景。最后,再次感謝皮教授為我們帶來精彩的講座。
聽取專業前沿講座是我們學習知識和拓寬視野的一種途徑,是導師們向我們傳授專業知識和經驗的一種方式。導師們的講解思路條理清晰、語言生動有序,道理深入淺出,我們都被深深的吸引。通過聆聽這些講座,我了解到了自己未來的就業方向,讓我更有目標的進行學習,我相信自己的未來是精彩的,是有前途與希望的。雖然講座活動已告一段落,但我不會停止學習探索的腳步,高度的責任感和使命感時刻提醒著我們不斷攀巖知識的高峰,努力去實現自己的理想!
第三篇:電子與信息技術前沿講座心得
電子與信息技術前沿講座
心得
通過長達一年的學術性講座,我們接觸了本學科各個發展方向的許多優秀的老師,了解各個方向最前沿最新的消息,對于選擇未來的學習方向和擇業都起到了很大的作用。
就拿皮亦鳴教授講的《軍事電子信息系統》來看,從中我們可以看到信息戰是現代高技術戰爭發展過程中逐步形成的新事物。將更廣泛地影響到軍隊的作戰行動和軍事學術理論的深刻變革。
正如知識改變命運一樣,科學技術的發展改變了現代的軍事戰爭。
科學技術是第一生產力。在軍事戰爭領域,科學技術起著至關重要的作用。科學技術始終是世界軍事發展和變革的動力。
上世紀,科技的發展使軍事領域發生了新的軍事革命,21世紀武器裝備進入到信息化時代,走向信息化、網絡化、精確化、隱身化、立體化、無人化等。信息戰武器、電子戰武器、隱身武器、精確制導武器以成為軍事大國21世紀占優勢的主導武器裝備。可見,在現代軍事戰爭中,科學技術已成為主導力量。
高科技的發展使戰爭經歷了冷兵器階段、火藥兵器時代、機械化戰爭、現代化戰爭幾個階段。
古往今來,重大科學技術進步都會對軍事產生全面的影響,會使某些特定的軍事能力得到顯著加強。火藥的發明,使大刀長矛讓敗于火槍和火炮,飛機的發明使戰場從地面和海洋擴大到了空中,原子核裂變技術使廣島和長崎在熱核爆炸中化為了一片灰燼,精確制導技術使美國的巡航導彈像長了眼睛一樣在巴格達和貝爾格萊德的高樓大廈中穿梭往來。
科學技術的不斷發展,各種武器裝備不斷發展革新。高科技不但提高了裝備的性能,另武器的精確度大幅度提高,而且武器裝備不斷向體積小、多功能發展。高科技下的軍事武器裝備打擊程度更高,毀滅性程度更大。在作戰能力不斷加強的同時,有可能引發戰爭的幾率更大,在特定的情況下,也可以說是高科技引發了某些戰爭。
高技術的發展使戰爭的可控性增強、戰場空間空前廣闊、系統對抗加強、作戰方式多樣化、指揮控制自動化、消耗巨大。現代戰爭不再是傳統的陸、海、空三位一體的戰爭,而是陸、海、空、天、電一體的多元空間的戰爭。隨著科學技術水平的迅猛發展,這種全方位、多層次、立體化的戰爭將成為未來戰爭的主導形式。它要求國家戰略、國防經濟、國防科技和軍品生產、軍事思想、戰爭樣式和作戰方式、軍隊建設和管理、戰爭準備、戰略戰術、后方保障等各個方面,都要進行深刻的改革。
高科技對現代軍事戰爭的影響是深遠的,它大大縮短了戰爭的時間,提高了作戰效率,再者作戰空域也空前擴大,甚至把作戰空間拓展到太空中。但是,高技術的發展同時也使戰爭消耗的增大,國家的經濟負擔加重,后勤保障更加艱巨和復雜。
如果說海灣戰爭是最后一次工業化時代的戰爭,科索沃戰爭是第一次真正意義上的信息化時代的戰爭,那么伊拉克戰爭是目前戰爭史上運用高新科技含量最高的一次。在伊拉克戰爭中,美英聯軍大量運用了具有當代高新技術水平的常規武器裝備和速度更快、精確程度更高精確制導武器,并采取了相應的作戰方式進行了戰爭。
伊拉克戰爭的整個戰爭過程充分的反映出高科技對武器裝備的性能,自動化水平,生存能力,作戰能力以及武器的可靠性和可維修性的影響;對軍事理論的發展影響;對戰爭的面貌和作戰方式的影響;對作戰行動時的隱蔽和行動透明度,火力戰的地位和戰場生存能力,晝夜作戰的差別和作戰難度,戰爭立體化的發展和協同作戰的要求以及作戰時的后勤保障的影響;對作戰指揮人員的手段和作戰指揮機構的效率、機動、生存以及指揮人員素質的影響。
軍事技術的突破性發展正在引發一次新的軍事革命。將會出現不同以往的全新的軍事武器裝備、軍事理論、戰爭形態及部隊結構。在當前出現的軍事革命中,科學技術始終處于核心地位,它在給各國帶來更強的作戰能力的同時,它也給世界帶來了更大的威脅,核武器的研制成功,對世界和平構成了嚴重的威脅,所以我們要正確對待科學技術及由它而引發出來的高技術武器裝備,不能讓它成為破壞人類和平的夙敵,要應用得當。同時面對這一世界潮流,我軍也必須有所作為,提高我軍的總體知識水平。
總而言之,在21世紀的今天,不善理解和運用現代高新技術的軍隊,將無法與用現代信息技術武裝起來的軍隊相抗衡。因此,我們要根據自己的國情,走中國特色的精兵強軍之路,充分利用軍事高科技的發展對現代軍事裝備、戰爭的影響,為未來軍事斗爭做好準備,為新時期防衛作戰和保衛祖國領土完整和統一做好準備,進而增強國防實力。
第四篇:前沿講座
計算機視覺學科前沿知識
計算機視覺就是用計算機來模擬人的視覺系統,實現人的視覺功能,通常是指用攝像機和計算機代替人眼對目標進行識別、跟蹤和測量等,從而實現對客觀的三維世界的識別。人與其他動物一樣,視覺、聽覺、觸覺等感官功能的產生,首先在于進化過程中生存的需要。根據美國心理學家Gibson的理論,人的視覺不管有多少用處,但主要功能可概括為適應外界環境和控制自身的運動。看到汽車沖過來,你會趕快回避;看到前面有激流,你不會冒然趟過去。“適應外界環境和控制自身的運動”還是比較抽象的概念。事實上,為了適應外界環境和控制自身的運動,視覺系統需要能識別物體(可想而知,一個人連親戚、同事、朋友都不認識,會怎樣生活),能判斷物體的運動以及確定物體的形狀和方位(否則,無法抓取物體)。所以,物體識別、物體定位、物體三維形狀恢復和運動分析,就構成了計算機視覺的主要研究內容。
隨著自動化水平不斷的提高,機器視覺在自動化行業中應用也是越來越多,而機器視覺在我國可以說處于剛起步發展階段,機器人視覺是一門新興的發展迅速的學科,八十年代以來, 機器人視覺的研究已經歷了從實險室走向實際應用的發展階段。從簡單的二值圖象處理到高分辨率多灰度的圖象處理,從一般的二維信息處理到三維視覺機理以及模型和算法的研究都取得了很大的進展。而計算機工業水平的飛速提高以及人工智能、并行處理和神經元網絡等學科的發展,更促進了機器人視覺系統的實用化和涉足許多復雜視覺過程的研究。
目前,機器人視覺系統正在廣泛地應用于視覺檢測、機器人的視覺引導和自動化裝配領域中。在現代化的大生產之中,視覺檢測往往是不可缺少的環節。比如,汽車零件的外觀,藥品包裝的正誤,IC字符印刷的質量,電路板焊接的好壞等等,都需要眾多的檢測工人,通過肉眼或結合顯微鏡進行觀測檢驗。大量的人工檢測不僅影響工廠效率,而且帶來不可靠的因素,直接影響產品質量與成本。另外,許多檢測的工序不僅僅要求外觀的檢測,同時需要準確獲取檢測數據,比如零件的寬度,圓孔的直徑,以及基準點的坐標等等,這些工作則是很難靠人眼快速完成。近年來發展迅猛的機器視覺技術解決了這一問題。機器視覺系統一般采用CCD照相機攝取檢測圖象并轉化為數字信號,再采用先進的計算機硬件與軟件技術對圖象數字信號進行處理,從而得到所需要的各種目標圖象特征值,并由此實現模式識別,坐標計算,灰度分布圖等多種功能。然后再根據其結果顯示圖象,輸出數據,發出指令,配合執行機構完成位置調整,好壞篩選,數據統計等自動化流程。與人工視覺相比較,機器視覺具有精確,快速,可靠,和易數字化等優點。
機器視覺系統的輸入裝置可以是攝像機、轉鼓等,它們都把三維的影像作為輸入源,即輸入計算機的就是三維管觀世界的二維投影。如果把三維客觀世界到二維投影像看作是一種正變換的話,則機器視覺系統所要做的是從這種二維投影圖像到三維客觀世界的逆變換,也就是根據這種二維投影圖像去重建三維的客觀世界。機器視覺系統主要由三部分組成:圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出或顯示。將近80%的工業視覺系統主要用在檢測方面,包括用于提高生產效率、控制生產過程中的產品質量、采集產品數據等。產品的分類和選擇也集成于檢測功能中。例如生產線上的單攝像機視覺系統,它的視覺系統用來檢測生產線上的產品,決定產品是否符合質量要求,并根據結果,產生相應的信號輸入上位機。圖像獲取設備包括光源、攝像機等;圖像處理設備包括相應的軟件和硬件系統;輸出設備是與制造過程相連的有關系統,包括過程控制器和報警裝置等。數據傳輸到計算機,進行分析和產品控制,若發現不合格品,則報警器告警,并將其排除出生產線。機器視覺的結果是CAQ系統的質量信息來源,也可以和CIMS其它系統集成。
由于沒有通用的機器視覺照明設備,所以針對每個特定的應用實例,要選擇相應的照明裝置,以達到最佳效果。過去,許多工業用的機器視覺系統用可見光作為光源,這主要是因為可見光容易獲得,價格低,并且便于操作。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。但是,這些光源的一個最大缺點是光能不能保持穩定。以日光燈為例,在使用的第一個100小時內,光能將下降15%,隨著使用時間的增加,光能將不斷下降。因此,如何使光能在一定的程度上保持穩定,是實用化過程中急需要解決的問題。另一個方面,環境光將改變這些光源照射到物體上的總光能,使輸出的圖像數據存在噪聲,一般采用加防護屏的方法,減少環境光的影響。由于存在上述問題,在現今的工業應用中,對于某些要求高的檢測任務,常采用X射線、超聲波等不可見光作為光源。但是不可見光不利于檢測系統的操作,且價格較高,所以,目前在實際應用中,仍多用可見光作為光源。
機器視覺系統中,視覺信息的處理技術主要依賴于圖像處理方法,它包括圖像增強、數據編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識別與理解等內容。經過這些處理后,輸出圖像的質量得到相當程度的改善,既改善了圖像的視覺效果,又便于計算機對圖像進行分析、處理和識別。圖像的增強用于調整圖像的對比度,突出圖像中的重要細節,改善視覺質量。通常采用灰度直方圖修改技術進行圖像增強。圖像的灰度直方圖是表示一幅圖像灰度分布情況的統計特性圖表,與對比度緊密相連。圖像的數據編碼和傳輸,數字圖像的數據量是相當龐大的,一幅512*512個像素的數字圖像的數據量為256 K字節,若假設每秒傳輸25幀圖像,則傳輸的信道速率為52.4M比特/秒。高信道速率意味著高投資,也意味著普及難度的增加。因此,傳輸過程中,對圖像數據進行壓縮顯得非常重要,數據的壓縮主要通過圖像數據的編碼和變換壓縮完成。圖像邊緣銳化處理主要是加強圖像中的輪廓邊緣和細節,形成完整的物體邊界,達到將物體從圖像中分離出來或將表示同一物體表面的區域檢測出來的目的。圖像分割是將圖像分成若干部分,每一部分對應于某一物體表面,在進行分割時,每一部分的灰度或紋理符合某一種均勻測度度量。圖像的識別過程實際上可以看作是一個標記過程,即利用識別算法來辨別景物中已分割好的各個物體,給這些物體賦予特定的標記,它是機器視覺系統必須完成的一個任務。
在本世紀四、五十年代發展起來的線性濾波器以其完善的理論基礎,數學處理方便,易于采用FFT和硬件實現等優點,一直在圖像濾波領域占有重要地位,其中以WIENER濾波器理論和卡爾曼濾波理論為代表。但是線性濾波器存在著計算復雜度高,不便于實時處理等缺點。雖然它對高斯噪聲有良好的平滑作用,但對脈沖信號干擾和其它形式的噪聲干擾抑制效果差,信號邊緣模糊。為此,1971年,著名學者TUKEY提出非線笥濾波器——中值濾波器,即把局部區域中灰度的中值作為輸出灰度,并將其與統計學理論結合起來,使用迭代方法,比較理想地將圖像從噪聲中恢復出來,并且能保護圖像的輪廓邊界,不使其變模糊。近年來,非線性濾波理論在機器視覺、醫學成像、語音處理等領域有了廣泛的應用,同時,也反過來促使該理論的研究向縱深方向發展。
第五篇:前沿講座
智能控制及其應用
院 - 系: 信息工程與自動化學院 專 業: 模式識別與智能系統 年 級: 2011 級 學生姓名: 朱 丹 學 號: 2011204082 任課教師: 楊承志、馮麗輝、萬舟
2011年11月
摘要
智能控制是自動控制發展的高級階段,是人工智能、控制論、信息論、系統論、仿生學、進化計算和計算機等多種學科的高度綜合與集成,是一門新興的邊緣交叉學科。智能控制的主要方法有人工神經網絡、模糊控制與專家系統,為解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題提供了有效的理論和方法。目前,智能控制已經被廣泛應用于工業、農業、服務業、軍事航空等眾多領域,具有廣闊的發展前景。
關鍵詞: 智能控制 人工神經網絡 模糊控制 專家系統
ABSTRACT
Intelligent automatic control is the advanced stage of development of automatic control.It is comprehensive and integrated subject of artificial intelligence, cybernetics, information theory, system theory, bionics, evolutionary computation, computer and so on.It is a new edge of the overlapping subject.The main method of intelligent control are following:artificial neural network , fuzzy control and expert system.In order to solve the complex control problem which is difficult to solve by the traditional methods.It provides effective theory and method.At present, the intelligent control has been widely used in industry, agriculture, services, military aviation, etc, and has a broad development prospects.Keywords: intelligent automatic control artificial neural network fuzzy control expert system
引言
隨著信息技術的發展,許多新方法和技術進入工程化、產品化階段,這對自動控制技術提出了新的挑戰,促進了智能控制理論在控制技術中的應用,以解決用傳統的方法難以解決的復雜系統的控制問題。智能控制不僅包含了自動控制、人工智能、系統理論和計算機科學的內容,而且還從生物學等學科汲取豐富的營養,正在成為自動化領域中最興旺和發展最迅速的一個分支學科。
一、智能控制的基本概念和特點
傳統的控制方法是建立在被控對象的精確數學模型之上的,而智能控制是針對系統的復雜性、非線性、不確定性等提出來的。IEEE控制系統協會把智能控制歸納為:智能控制系統必須具有模擬人類學習和自適應的能力。一個智能控制系統一般應具有以下一些特點:
1.智能控制具有混合控制特點,系統能以知識表示非數學廣義模型和以數學表示的混合控制過程,采用開閉環控制和定性決策及定量控制相結合的多模態控制方式;
2.智能控制系統具有足夠的關于人的控制策略、被控對象及環境的有關知識以及運用這些知識的能力;
3.智能控制系統具有自學習、自適應、自組織能力,能從系統的功能和整體優化的角度來分析和綜合系統,以實現預期的控制目標; 4.智能控制系統有補償及自修復能力;
5.智能控制系統能對復雜系統(如非線性、多變量、時變、環境擾動等)進行有效的全局控制,并具有較強的容錯能力。
二、智能控制的主要方法 2.1 模糊控制
模糊控制是基于模糊推理和模仿人的思維方法,對難以建立精確數學模型的對象實施的一種控制,其成功應用的根源在于模糊邏輯本身提供了由專家構造語言信息并將其轉化為控制策略的一種系統的推理方法,以模糊集合、模糊語言變量與模糊邏輯推理為基礎,以先驗知識和專家經驗為控制規則。其基本思想是用機器模擬人對系統的控制,就是在被控對象的模糊模型的基礎上運用模糊控制器近似推理等手段,實現系統控制。在實現模糊控制時主要考慮模糊變量的隸屬度函數的確定,以及控制規則的制定二者缺一不可。
2.2 專家控制
專家控制是智能控制的一個重要部分,它在將人工智能中專家系統的理論和技術同自動控制的理論和方法有機結合的基礎上,在未知環境下模仿專家的智能,實現對系統的有效控制。專家系統一般由知識庫、推理機、解釋機制和知識獲取系統等組成。知識庫用于存儲某一領域專家的經驗性知識、原理性知識、可行操作與規則等,可通過知識獲取系統對原有知識進行修改和擴充。推理機根據系統信息并利用知識庫中知識按一定的推理策略來解決當前的問題。解釋機制對找到的知識進行解釋,為用戶提供了一個人機界面。通過對知識的獲取與組織,按某種策略適時選用恰當的規則進行推理,以實現對控制對象的控制。專家控制可以靈活地選取控制率,靈活性高;可通過調整控制器的參數,適應對象特性及環境的變化,適應性好;通過專家規則,系統可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作,魯棒性強。
2.3 神經網絡控制
神經網絡是模擬人腦神經元的活動,利用神經元之間的聯結與權值的分布來表示特定的信息,通過不斷修正連接的權值進行自我學習,以逼近理論為依據進行神經網絡建模,并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經網絡預測控制等方式實現智能控制。隨著人工神經網絡應用研究的不斷深入,新的模型不斷推出,在智能控制領域中,應用最多的是BP網絡Hopfield網絡等。與傳統控制相比,它具有以下重要特性:○1非線性神經元網絡在理論上可以充分逼近任意非線性函數;○2自學習和自適應能力;○3并行式分布處理機制;○4數據融合能力。目前神經網絡在信號處理、系統辨識和優化、模式識別、故障診斷、機器人等多個領域取得成功應用,它對智能控制的發展應用將具有重大而深遠的意義。
三、智能控制的應用
目前,智能控制已經被廣泛應用于工業、農業、服務業、軍事航空等眾多領域,具有廣闊的發展前景。主要表現在以下幾個方面:
3.1機械制造
在現代先進制造系統中,需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數據來解決難以或無法預測的情況,人工智能技術為解決這一難題提供了有效的解決方案。智能控制隨之也被廣泛地應用于機械制造行業,它利用模糊數學、神經網絡的方法對制造過程進行動態環境建模,利用傳感器融合技術來進行信息的預處理和綜合。利用模糊集合和模糊關系的魯棒性,將模糊信息集成到閉環控制的外環決策選取機構來選擇控制動作。利用神經網絡的學習功能和并行處理信息的能力,進行在線的模式識別,處理那些可能是殘缺不全的信息。
3.2 智能儀器
隨著微電子技術、微機技術、人工智能技術和計算機通訊技術的迅速發展,自動化儀器正朝著智能化、系統化、模塊化和機電一體的方向發展,微型計算機或微處理機在儀器中得到廣泛應用,已成為儀器的核心組成部件之一。它能夠實現信息的記憶、判斷、處理、執行以及測控過程的操作、監視和診斷,因而這類儀器被稱為”智能儀器”。
3.3 智能機器人
智能機器人是一種能夠代替人類在非結構化環境下從事危險、復雜勞動的自動化機器,是集機械學、力學、電子學、生物學、控制論、計算機、人工智能和系統工程等多學科知識于一身的高新技術綜合體。機器人研究者們所關心的主要研究方向之一是機器人運動的規劃與控制。一個規定的任務出臺之后,設計人員首先必須作出滿足該任務要求的運動規劃;然后,規劃再由控制來執行,該控制足以使機器人適當地產生所期望的運動。
3.4 智能監控
在許多的工業連續生產線,其生產過程需要監視和控制,以保證高性能和高可靠性。為保持物理參數具有一定的精度確保產品的優質高產,我們已在一些連續生產線或工業裝置上采用了有效的智能控制模式。例如,旋轉水泥窯的模糊控制、汽車工業的高級模糊邏輯控制、軋鋼機的神經控制、工業鍋爐的遞階智能控制以及核反器的知識基控制等。
3.5 醫療過程智能控制
從70年代中葉起,專家系統技術就被成功的應用于各種醫療領域。醫用智能過程控制的新例子之一就是一個用于控制手術過程中麻醉深度的病人平均動脈血壓(MAP)的模糊邏輯控制系統。MAP是衡量麻醉深度的重要參數。在該控制系統的設計和實現時,我們采用模糊關系函數和語言規則。本系統已在許多不同的外科手術中得到成功應用。
四、智能控制的發展前景
智能控制廣泛應用于工業、農業、服務業、軍事航空等多個領域,解決了傳統控制無法解決的實際控制問題。但是智能控制仍然只處于開創性階段。就目前智能控制系統的研究和發展來看,智能控制還有許多問題有待解決,主要有以下幾點: ○1加強理論研究,給出智能控制的穩定性、可測性、可控性、魯棒性定義及準則;○2解決知識獲取和優化的瓶頸問題,特別是動態系統的知識獲取和分類; ○3加強各種智能控制方法結合的耦合度; ○4加強學習問題的研究,進而加快收斂速度,提高實時控制能力; ○5融入更多領域知識,拓寬智能控制的范圍。
智能控制是一門跨學科、需要多學科提供基礎支持的科學,智能控制很難存在普遍、統一的理論體系,因此,建立具有開放性、形式非唯一的集成化智能控制框架是現實的,也是必要的。
參考文獻
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