中英文翻譯-- 智能控制.doc

智能控制智能與智能系統(tǒng)能用許多方式和從許多方面來描述。通常包含智能系統(tǒng)的特征，這些也是控制領(lǐng)域所關(guān)心的特征。下面，首先討論智能系統(tǒng)的幾種定義和某些幾本特征。接著陳述一下具有共同特征的智能系統(tǒng)的一個(gè)簡潔的工程定義。更詳細(xì)的，我們從只能系統(tǒng)的一個(gè)非常一般的定義開始，討論智能程度，解釋控制在智能系統(tǒng)中的作用，并概括出幾種定義。然后討論智能系統(tǒng)中的自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)，自主性和必要的高效計(jì)算結(jié)構(gòu)，來處理智能系統(tǒng)的復(fù)雜性。最后歸結(jié)出智能系統(tǒng)的基本系統(tǒng)。我們從智能系統(tǒng)的一般特征：一個(gè)智能系統(tǒng)應(yīng)具備在不可預(yù)測的環(huán)境下適當(dāng)工作的能力，在這個(gè)環(huán)境中一個(gè)適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)能夠增加成功的可能性，從而達(dá)到系統(tǒng)最終的目的。為了能讓人工智能適當(dāng)?shù)墓ぷ?，它?yīng)能模擬生物的功能和基本的人的智能，一個(gè)智能系統(tǒng)應(yīng)能從多個(gè)方面來描述，智能的程度能從智能的多個(gè)方面來測得。智能至少要具有感受環(huán)境，進(jìn)而做出決定，進(jìn)行控制的能力。智能化程度比較高的智能系統(tǒng)，具有識別目標(biāo)和事件，描述世界模型中的知識，思考并計(jì)劃未來的能力，在智能化更高級的形式中，智能具有感知和理解，理智地做出選擇，在各種各樣的環(huán)境下成功運(yùn)行以便能在復(fù)雜的，不利的環(huán)境下生存和發(fā)展的能力，通過計(jì)算能力的發(fā)展和在復(fù)雜多變的環(huán)境中怎樣感，決定并做出響應(yīng)的知識的積累，我們可以觀察到智能也在更新與發(fā)展。智能系統(tǒng)的以上特征是非常普遍的。據(jù)上所述，很多系統(tǒng)都可以被認(rèn)為是智能的，事實(shí)上，根據(jù)這種定義，恒溫器雖然只是低水平的智能，但是也可以被認(rèn)為是智能系統(tǒng)。然而，習(xí)慣上，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)具有高水平的智能時(shí)我們才稱它為智能系統(tǒng)。智能系統(tǒng)存在許多相關(guān)的定義，下面我們提供幾種，它們提供可選擇但相關(guān)的智能系統(tǒng)的特性，這種智能系統(tǒng)著重強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的高程度智能。下面的定義強(qiáng)調(diào)這樣一個(gè)事實(shí)，處理信息的系統(tǒng)集中在人造系統(tǒng)和智能機(jī)器上：A.機(jī)器智能是分析，組織和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)成知識的過程，在這里，知識被定義為結(jié)構(gòu)化的信息，這種信息被用來消除無知或相對于智能系統(tǒng)來說某些特殊任務(wù)的不確定性。這種定義導(dǎo)致了增加精度而相對減少智能的原則，這種原則表示：應(yīng)用機(jī)器智能到數(shù)據(jù)庫能生成一系列的知識，通過分析形式進(jìn)行過程建模。其次，智能系統(tǒng)具有自動分配任務(wù)和在內(nèi)部自主地控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性。B.許多自適應(yīng)或自學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)被認(rèn)為是一種控制法則來滿足明確的控制目標(biāo)。這種形式代表著系統(tǒng)試圖組織或排列自己動態(tài)行為的知識，來滿足控制目標(biāo)。這些知識的組織是組成智能系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。如果系統(tǒng)能夠自主地實(shí)現(xiàn)這種組織，那么智能就成為系統(tǒng)的一種性能，而非系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的，這意味著能內(nèi)部實(shí)現(xiàn)自組織原則的自動控制機(jī)器是智能控制系統(tǒng)。下面我們給出智能系統(tǒng)的過程特性：C.智能系統(tǒng)的一種特性，當(dāng)集中注意，聯(lián)合搜索和概括等過程被應(yīng)用在輸入信息，從而產(chǎn)生輸出時(shí)，這種特性就會出現(xiàn)。你可以很容易推斷出：一旦以上過程被定義，具有智能結(jié)構(gòu)的結(jié)果規(guī)則生成并作為新的結(jié)果，只有一種標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致在恒溫器中固有的一個(gè)不成熟的智能或?qū)е鲁蔀橐粋€(gè)可變的變化模型的控制器。智能和控制的概念緊密相關(guān)，并且術(shù)語“智能控制”有著獨(dú)特的，可區(qū)別的意思。一個(gè)智能系統(tǒng)必須定義和利用目標(biāo)?？刂票灰笥脕眚?qū)動系統(tǒng)達(dá)到這些目標(biāo)并定義這些目標(biāo)。因此，任何智能系統(tǒng)都是控制系統(tǒng)。相反地，智能必須在條件變化的情況下提供合適的系統(tǒng)運(yùn)行過程，也必須在控制系統(tǒng)中具有高度的自主行為。因?yàn)榭刂剖侨魏沃悄芟到y(tǒng)的一個(gè)重要部分，因此在工程文獻(xiàn)中“智能控制系統(tǒng)”有時(shí)被用來替代“智能系統(tǒng)”或“智能機(jī)器”?！爸悄芸刂葡到y(tǒng)”強(qiáng)調(diào)智能系統(tǒng)中的控制方面。下面，介紹一下智能（控制）系統(tǒng)的另外一些特性。根據(jù)觀察，一個(gè)控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或?qū)ο螅ㄔO(shè)備模型和控制目標(biāo)）和處理單元或方法（控制規(guī)則）：D.由于組件，控制目標(biāo)，加工模型和控制法則并沒有完全被定義，沒被定義的原因或是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)不了解，或是因?yàn)樗鼈冊诓豢深A(yù)測地變化著。所以設(shè)計(jì)一個(gè)智能控制系統(tǒng)以便能自動獲得高標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)。在具有不同智能化程度的系統(tǒng)中呈現(xiàn)出幾種基本特性。你可以認(rèn)為它們是智能系統(tǒng)的特征或者是衡量智能程度的方面。下面我們討論在智能控制系統(tǒng)中三種非?；镜奶匦?。自適應(yīng)或自學(xué)習(xí)在智能系統(tǒng)中時(shí)候一應(yīng)變化多端的條件的能力是必需的。盡管自適應(yīng)不一定要具備自學(xué)習(xí)能力，但一個(gè)系統(tǒng)要適應(yīng)不可預(yù)測的各種變化，學(xué)習(xí)是必要的。因此學(xué)習(xí)能力是高智能系統(tǒng)的一種重要特性。自主性和智能在設(shè)置和獲取目標(biāo)的國策糊弄觀眾自主性是智能控制系統(tǒng)的一個(gè)重要特性。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)在一個(gè)沒有外界干預(yù)的不確定環(huán)境中能正常運(yùn)行時(shí)，它就被認(rèn)為是一個(gè)高自主性系統(tǒng)。不同系統(tǒng)的自主性程度是不一樣的，自適應(yīng)控制系統(tǒng)被認(rèn)為比安裝了控制器的控制系統(tǒng)具有更高的自主能力，因?yàn)樗纫粋€(gè)固定的反饋控制器更能處理不可預(yù)測的問題。盡管對低自主性來說，無智能（或“低”智能）是必然的，但是對高自主性來說，系統(tǒng)的智能（或“高”智能）是很必要的。結(jié)構(gòu)和層次為了應(yīng)對復(fù)雜情況，一個(gè)只呢更能系統(tǒng)必須具備一個(gè)合適的功能結(jié)構(gòu)來進(jìn)行分析和控制決策的估計(jì)。這種結(jié)構(gòu)是“稀少”的并且它應(yīng)該提供一種機(jī)制來建立提取標(biāo)準(zhǔn)（決議）或者至少提供某種形式的部分規(guī)則來減少復(fù)雜性。一種研究智能機(jī)器的熵方法能加強(qiáng)這種有效的計(jì)算結(jié)構(gòu)。能夠適應(yīng)的層次（或許是大致的，局部的或是組合的層次），可以作為一種主要的工具來處理復(fù)雜性。這里的“層次”術(shù)語是指功能性層次，或者是指時(shí)空的范圍和決議，而且它并不意味著是一種層次硬件。這里面的某些結(jié)構(gòu)可能是硬件的。為了應(yīng)付多變的環(huán)境，自學(xué)習(xí)能力是非常必要的，因此這種結(jié)構(gòu)能適應(yīng)重要的，不可預(yù)測的變化。鑒于以上所述，具有其它任何系統(tǒng)都存在的基本特性的智能系統(tǒng)（高智能控制系統(tǒng)或機(jī)器）的一個(gè)工作特征是：一個(gè)智能系統(tǒng)必須對重要的，不可預(yù)測的變化具有很高的適應(yīng)性，而且自學(xué)習(xí)也是必要的。在應(yīng)對變化因素時(shí)它必須呈現(xiàn)出高度自主性。它必須能夠處理非常復(fù)雜的問題，而且這將導(dǎo)致某些稀少的，例如層次這樣的功能機(jī)構(gòu)。IntelligentControlIntelligenceandintelligentsystemscanbecharacterizedinanumberofwaysandalonganumberofdimensions.Therearecertainattributesofintelligentsystems,commoninmanydefinitions,whichareofparticularinteresttothecontrolcommunity.Inthefollowing,severalalternativedefinitionsandcertainessentialcharacteristicsofintelligentsystemsarefirstdiscussed.Abriefworkingdefinitionofintelligentsystemsthatcapturestheircommoncharacteristicsisthenpresented.Inmoredetail,westartwitharathergeneraldefinitionofintelligentsystems,wediscusslevelsofintelligence,andweexplaintheroleofcontrolinintelligentsystemsandoutlineseveralalternativedefinitions.Wethendiscussadaptationandlearning,autonomyandthenecessityforefficientcomputationalstructuresinintelligentsystems,todealwithcomplexity.Weconcludewithabriefworkingcharacterizationofintelligent(control)systems.Westartwithageneralcharacterizationofintelligentsystems:Anintelligentsystemhastheabilitytoactappropriatelyinanuncertainenvironment,whereanappropriateactionisthatwhichincreasestheprobabilityofsuccess,andsuccessistheachievementofbehavioralsubgoalsthatsupportthesystemsultimategoal.Inorderforaman-made-intelligentsystemtoactappropriately,itmayemulatefunctionsoflivingcreaturesandultimatelyhumanmentalfaculties.Anintelligentsystemcanbecharacterizedalonganumberofdimensions.Therearedegreesorlevelsofintelligencethatcanbemeasuredalongthevariousdimensionsofintelligence.Ataminimum,intelligencerequirestheabilitytosensetheenvironment,tomakedecisionsandtocontrolaction.Higherlevelsofintelligencemayincludetheabilitytorecognizeobjectsandevents,torepresentknowledgeinaworldmodel,andtoreasonaboutandplanforthefuture.Inadvancedforms,intelligenceprovidesthecapacitytoperceiveandunderstand,tochoosewisely,andtoactsuccessfullyunderalargevarietyofcircumstancessoastosurviveandprosperinacomplexandoftenhostileenvironment.Intelligencecanbeobservedtogrowandevolve,boththroughgrowthincomputationalpowerand