圖式理論在復(fù)雜系統(tǒng)控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、控制理論經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展，在描述相對(duì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)方面取得了巨大的成功。然而，現(xiàn)實(shí)生活中更多的是復(fù)雜系統(tǒng)，如復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、智能機(jī)器人系統(tǒng)等，控制理論亟需在復(fù)雜系統(tǒng)控制領(lǐng)域取得突破性的進(jìn)展。與此同時(shí)，復(fù)雜性科學(xué)在對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的描述與模擬，并將其應(yīng)用于探討復(fù)雜系統(tǒng)的進(jìn)化與功能的本質(zhì)方面取得了顯著的成功，但在控制這些系統(tǒng)方面還無(wú)能為力。因此控制理論與復(fù)雜性科學(xué)正越來(lái)越趨向于對(duì)同一問(wèn)題，即復(fù)雜系統(tǒng)控制的研究。 正

2、是基于上述背景，本文在分析圖式理論和仿人智能控制理論的基礎(chǔ)上建立適合于復(fù)雜系統(tǒng)控制的仿人智能控制理論——基于動(dòng)覺(jué)智能圖式的仿人智能控制理論(SMIS-HSIC)。本文主要完成了以下工作： (1)綜述認(rèn)知心理學(xué)和人工智能等領(lǐng)域的圖式理論體系，在綜合其他學(xué)者對(duì)圖式概念理解的基礎(chǔ)上，給出了圖式更詳細(xì)更精確的定義，這對(duì)本課題的后續(xù)研究起了規(guī)范性、指導(dǎo)性的作用。 (2)探討圖式理論應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)控制的可能性，分析其研究?jī)?nèi)容和關(guān)鍵問(wèn)

3、題。從圖式理論和人體的動(dòng)覺(jué)智能結(jié)合的角度研究動(dòng)覺(jué)智能圖式。分析人體控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提出從動(dòng)覺(jué)智能圖式的角度模仿人體控制系統(tǒng)的思想。 (3)分析機(jī)器人控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用很廣并比較成熟的方法——運(yùn)動(dòng)圖式法，這對(duì)定性定量描述圖式具有著重要的借鑒作用。 (4)介紹圖式學(xué)習(xí)和進(jìn)化的基礎(chǔ)理論——遺傳算法，給出了遺傳算法中圖式的定義、相關(guān)的幾個(gè)概念以及圖式定理。動(dòng)覺(jué)智能圖式的同化、順應(yīng)和學(xué)習(xí)進(jìn)化的方法和算法研究是本課題后續(xù)研究的主要內(nèi)