人工智能中規(guī)劃和診斷問題研究與應(yīng)用.pdf

1、讓計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能表現(xiàn)出人所具有的智能行為是人工智能研究的最高目標(biāo)。對于給定的某一任務(wù)，如果機(jī)器能夠自動構(gòu)造出完成任務(wù)所需要的動作序列：同時(shí)，當(dāng)機(jī)器在執(zhí)行該動作序列之后，或者在執(zhí)行動作過程中，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)并沒能到達(dá)預(yù)期的目標(biāo)狀態(tài)時(shí)，機(jī)器能夠自動地分析并得出導(dǎo)致任務(wù)失敗的原因，并盡可能地進(jìn)行修復(fù)，使系統(tǒng)能夠正確地到達(dá)目標(biāo)狀態(tài)，則這樣的機(jī)器在一定程度上表現(xiàn)出了類似人類智能的行為特征。上述智能機(jī)器的兩種能力分別稱為規(guī)劃能力和診斷能力，而對這兩種能力的

2、研究構(gòu)成了人工智能研究領(lǐng)域中的兩大基本問題：規(guī)劃問題和診斷問題。顯然，機(jī)器的規(guī)劃能力和診斷能力是衡量機(jī)器智能水平高低的重要標(biāo)志，同時(shí)，在現(xiàn)實(shí)世界中存在著大量的規(guī)劃和診斷問題，這使得智能規(guī)劃和診斷問題的研究又具備很強(qiáng)的應(yīng)用背景。因此，眾多人工智能研究者們都不遺余力地致力于對智能規(guī)劃和診斷的研究，探索新的高效的智能規(guī)劃和診斷算法，以期能解決現(xiàn)實(shí)中廣泛存在的規(guī)劃和診斷問題，并提高機(jī)器的心智水平。但是，由于智能規(guī)劃和診斷問題本身的難解性，又決定

3、了對規(guī)劃問題和診斷問題研究的困難性，目前現(xiàn)有的智能規(guī)劃和診斷算法的效率都難以令人滿意。 為此，本文從自主智能體的角度對智能規(guī)劃問題和診斷問題分別進(jìn)行了研究。首先，我們從問題形式表示的角度介紹了幾種規(guī)劃問題的形式表示方法。接著，我們對經(jīng)典的規(guī)劃圖技術(shù)以及幾種典型的與規(guī)劃圖技術(shù)關(guān)系密切的規(guī)劃技術(shù)進(jìn)行了簡要的介紹，指出經(jīng)典規(guī)劃圖技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，我們提出了一種在規(guī)劃圖的基礎(chǔ)上運(yùn)用遺傳算法進(jìn)行解提取的新的規(guī)劃技術(shù)，同時(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)

4、了基于規(guī)劃圖的遺傳規(guī)劃系統(tǒng)，從而證明了算法的可行性和有效性。 其次，對于診斷問題的研究，我們在分析經(jīng)典的基于模型診斷基礎(chǔ)上，對經(jīng)典的模型診斷進(jìn)行了適當(dāng)修正，并重新定義了診斷。提出了一種用于診斷的診斷圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。此時(shí)，診斷的產(chǎn)生過程就是對診斷圖的分析過程。 最后，我們給出了在航空航天領(lǐng)域種綜合應(yīng)用智能規(guī)劃和診斷技術(shù)的例子：當(dāng)要拍攝某一特定星體圖象時(shí)，航天器能夠自動地產(chǎn)生能完成該任務(wù)所需要的動作序列；同時(shí)，當(dāng)遇到任務(wù)失敗的