西南大學(xué)1085 《智能控制》作業(yè)答案

1、西南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)教育學(xué)院 1085 智能控制作業(yè)答案1、下列有關(guān)推理機說法不正確的是（ ） A. 推理機是用于對知識庫中的知識進行推理來得到結(jié)論的“思維”機構(gòu)。 B. 推理機包括三種推理方式，即正向推理、反向推理和雙向推理。 C. 推理機和知識庫構(gòu)成了專家系統(tǒng) D. 推理機是指專家系統(tǒng)中無需任何知識就能完成推理功能的組成部分。答：d2、下列不屬于知識庫所包含的是（ ） A. 基于專家經(jīng)驗的判斷性規(guī)則。 B. 用于推理、問題求解的控制性規(guī)則。 C. 用于說明問題的狀態(tài)、事實和概念以及當前的條件和常識等的數(shù)據(jù)。 D. 所涉及的領(lǐng)域廣泛、普遍的常識和數(shù)據(jù)。答：d3、下列不屬于智能控制的特點的是（

2、） A. 自組織功能和優(yōu)化能力 B. 完全具有人的智能 C. 學(xué)習(xí)功能 D. 適應(yīng)功能答：b4、下列有關(guān)智能控制的組成正確的是（ ） A. 智能控制由人工智能，自動控制，運籌學(xué)組成。 B. 智能控制由人工智能和自動控制組成 C. 智能控制由自動控制和運籌學(xué)組成 D. 智能控制由運籌學(xué)和人工智能組成答：a5、下列有關(guān)智能控制的概念說法準確的是（ ）A. 所謂智能控制，即設(shè)計一個控制器（或系統(tǒng)），使之具有學(xué)習(xí)、抽象、推理、決策等功能，并能根據(jù)環(huán)境（包括被控對象或被控過程）信息的變化作出適應(yīng)性反應(yīng)，從而實現(xiàn)由人來完成的任務(wù)。 B. 所謂智能控制，就是將控制系統(tǒng)進行智能化，使之完全具有人的智能。 C.

3、 所謂智能控制，就是控制過程中，就是人參與控制，從而具有人的智能。 D. 所謂智能控制，就是所設(shè)計的控制系統(tǒng)具有很高的智能。答：a6、下列哪位人物提出模糊集合理論，奠定了模糊控制的基礎(chǔ)（ ） A. 美國加州大學(xué)自動控制系的L.A.Zedeh B. 倫敦大學(xué)的Mamdani博士 C. 美國的J.H.Holland教授 D. 著名的Hopfield教授答：a7、下列不是決定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能的要素是（ ） A. 神經(jīng)元（信息處理單元）的特性。 B. 神經(jīng)元之間相互連接的形式拓撲結(jié)構(gòu)。 C. 為適應(yīng)環(huán)境而改善性能的學(xué)習(xí)規(guī)則。 D. 初始權(quán)值參數(shù)。答：d8、在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在理論和實踐上，下列不屬于研究的重點

4、的是（ ） A. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與收斂性問題。 B. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法的實時性。 C. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器和辨識器的模型和結(jié)構(gòu)。 D. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理的對象。答：d9、下列有關(guān)專家系統(tǒng)和專家控制說法錯誤的是 。（ ） A. 專家控制引入了專家系統(tǒng)的思想，但與專家系統(tǒng)存在區(qū)別 B. 專家系統(tǒng)能完成專門領(lǐng)域的功能，輔助用戶決策；專家控制能進行獨立的、實時的自動決策。專家控制比專家系統(tǒng)對可靠性和抗干擾性有著更高的要求。 C. 專家系統(tǒng)處于離線工作方式，而專家控制要求在線獲取反饋信息，即要求在線工作方式。 D. 由于專家控制引入了專家系統(tǒng)的思想，因此專家控制和專家系統(tǒng)沒有區(qū)別。答：d10、專家PID控制是

5、一種直接型專家控制器。答：對11、所謂專家控制，是將專家系統(tǒng)的理論和技術(shù)同控制理論、方法與技術(shù)相結(jié)合,在未知環(huán)境下，仿效專家的經(jīng)驗，實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。答：對12、專家系統(tǒng)由知識庫和推理機構(gòu)成。答：對13、確定隸屬函數(shù)的方法大致有模糊統(tǒng)計法 、主觀經(jīng)驗法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。答：對14、按模糊控制的線性特性分類分為線性模糊系統(tǒng)和非線性模糊系統(tǒng)。答：錯15、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和控制理論相結(jié)合而發(fā)展起來的智能控制方法。答：對16、建立專家系統(tǒng)的首要步驟是設(shè)計知識庫。答：對17、運籌學(xué)是一種定量優(yōu)化方法，如線性規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、調(diào)度、管理、優(yōu)化決策和多目標優(yōu)化方法等。答：對18、人工智能是一個用來模擬人思

6、維的知識處理系統(tǒng)，具有記憶、學(xué)習(xí)、信息處理、形式語言、啟發(fā)推理等功能。答：對19、根據(jù)三元論，智能控制由人工智能，自動控制，運籌學(xué)組成，其中自動控制描述系統(tǒng)的動力學(xué)特性，是一種動態(tài)反饋。答：錯20、BP網(wǎng)絡(luò)（Back Propagation），是一種單向傳播的多層前向網(wǎng)絡(luò)。答：對21、1965年-1974年為模糊控制發(fā)展的第一階段，即模糊數(shù)學(xué)發(fā)展和形成階段。答：對22、按照專家系統(tǒng)知識庫的結(jié)構(gòu)，有關(guān)知識可以分類組織，形成數(shù)據(jù)庫和規(guī)則庫，從而構(gòu)成專家控制系統(tǒng)的知識源。答：對23、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程沒有任何區(qū)別。答：錯24、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)

7、過程類似，二者的主要區(qū)別在于各使用不同的作用函數(shù)。答：對25、在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法中，再勵學(xué)習(xí)是介于有導(dǎo)師學(xué)習(xí)和無導(dǎo)師學(xué)習(xí)兩者之間的一種學(xué)習(xí)方式。答：對26、代數(shù)積算子的表達式是，它是一種模糊并運算算子。答：錯27、是模糊交運算算子中的有界積算子。答：錯28、專家控制分為直接型專家控制器和間接型專家控制器。答：對29、遺傳算法使用概率搜索技術(shù)，在解空間進行高效啟發(fā)式搜索，但同時也是完全隨機式搜索。答：錯30、遺傳算法同時使用多個搜索點的搜索信息。答：對31、常用的知識表示方法為：產(chǎn)生式規(guī)則，框架，語義網(wǎng)絡(luò)，過程。其中 是專家系統(tǒng)最流行的表達方法。答：產(chǎn)生式規(guī)則32、由產(chǎn)生式規(guī)則表示的專家系統(tǒng)又

8、稱為 的系統(tǒng)或產(chǎn)生式系統(tǒng)。答：基于規(guī)則33、一個理想的智能控制系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能是學(xué)習(xí)功能、適應(yīng)功能、 和優(yōu)化能力。答：自組織功能34、智能控制主要解決傳統(tǒng)控制難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題，其研究的對象具備的3個特點為不確定性 、高度的非線性和 。答：復(fù)雜的任務(wù)要求35、智能控制中的三元論指的是：運籌學(xué)、 和自動控制。答：人工智能36、傳統(tǒng)控制方法包括 和 。答：經(jīng)典控制；現(xiàn)代控制37、遺傳操作包括選擇運算、交叉運算及 運算三個基本這三個基本遺傳算子。答：變異38、高斯型隸屬函數(shù)的MATLAB表達式是 。答：gaussmf(x,c)39、PID專家控制的實質(zhì)是，基于 和控制規(guī)律的各種知識，無

9、需知道被控對象的精確模型。答：受控對象40、1965年美國加州大學(xué)自動控制系L.A.Zedeh提出 理論，奠定了模糊控制的基礎(chǔ)。答：模糊集合41、專家控制在未知環(huán)境下，仿效 ，實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。答：專家的經(jīng)驗42、三角形隸屬函數(shù)的Matlab表達式是 。答： trimf(x,a,b,c)43、廣義鐘形隸屬函數(shù)的Matlab表達式是 。答：gbellmf(x,a,b,c)44、近年來，進化論、 、模糊數(shù)學(xué)和專家系統(tǒng)等各門學(xué)科的發(fā)展給智能控制注入了巨大的活力，并由此產(chǎn)生了各種智能控制方法。答：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)45、傅京遜所提出智能控制的概念歸納出的3種類型智能控制系統(tǒng)是人作為控制器的控制系統(tǒng)、人機結(jié)合作為

10、控制器的控制系統(tǒng)和 。答：無人參與的自主控制系統(tǒng)46、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展至今，經(jīng)歷了哪些階段？答：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程經(jīng)過4個階段：啟蒙期（1890-1969年）；低潮期（1969-1982）；復(fù)興期（1982-1986）；新連接機制時期（1986-現(xiàn)在）。47、推理機有哪幾種推理方式？并解釋。答：推理機是用于對知識庫中的知識進行推理來得到結(jié)論的“思維”機構(gòu)。推理機包括三種推理方式：（1）正向推理：從原始數(shù)據(jù)和已知條件得到結(jié)論；（2）反向推理：先提出假設(shè)的結(jié)論，然后尋找支持的證據(jù)，若證據(jù)存在，則假設(shè)成立；（3）雙向推理：運用正向推理提出假設(shè)的結(jié)論，運用反向推理來證實假設(shè)。48、專家系統(tǒng)的建立步驟是什么

11、？答：建立步驟是：（1）知識庫的設(shè)計：確定知識類型：敘述性知識，過程性知識，控制性知識；確定知識表達方法；知識庫管理系統(tǒng)的設(shè)計：實現(xiàn)規(guī)則的保存、編輯、刪除、增加、搜索等功能。（2）推理機的設(shè)計：選擇推理方式；選擇推理算法：選擇各種搜索算法，如深度優(yōu)先搜索、廣度優(yōu)先搜索、啟發(fā)式優(yōu)先搜索等。（3）人機接口的設(shè)計：設(shè)計“用戶專家系統(tǒng)接口”：用于咨詢理解和結(jié)論解釋；設(shè)計“專家專家系統(tǒng)接口”：用于知識庫擴充及系統(tǒng)維護。49、智能控制的特點是什么？答：（1）學(xué)習(xí)功能：智能控制器能通過從外界環(huán)境所獲得的信息進行學(xué)習(xí)，不斷積累知識，使系統(tǒng)的控制性能得到改善；（2）適應(yīng)功能：智能控制器具有從輸入到輸出的映射關(guān)系

12、，可實現(xiàn)不依賴于模型的自適應(yīng)控制，當系統(tǒng)某一部分出現(xiàn)故障時，也能進行控制；（3）自組織功能：智能控制器對復(fù)雜的分布式信息具有自組織和協(xié)調(diào)的功能，當出現(xiàn)多目標沖突時，它可以在任務(wù)要求的范圍內(nèi)自行決策，主動采取行動。（4）優(yōu)化能力：智能控制能夠通過不斷優(yōu)化控制參數(shù)和尋找控制器的最佳結(jié)構(gòu)形式，獲得整體最優(yōu)的控制性能。50、智能控制由哪幾部分組成？各自的特點是什么？答：根據(jù)三元論，智能控制由人工智能（AI）,自動控制(AC),運籌學(xué)（OR）組成。人工智能（AI）是一個用來模擬人思維的知識處理系統(tǒng)，具有記憶、學(xué)習(xí)、信息處理、形式語言、啟發(fā)推理等功能。自動控制（AC）描述系統(tǒng)的動力學(xué)特性，是一種動態(tài)反饋。

13、運籌學(xué)（OR）是一種定量優(yōu)化方法，如線性規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、調(diào)度、管理、優(yōu)化決策和多目標優(yōu)化方法等。51、請解釋無導(dǎo)師學(xué)習(xí)算法。答：無導(dǎo)師學(xué)習(xí)方算法是指輸入模式進入網(wǎng)絡(luò)后，網(wǎng)絡(luò)按照一預(yù)先設(shè)定的規(guī)則（如競爭規(guī)則）自動調(diào)整權(quán)值，使網(wǎng)絡(luò)最終具有模式分類等功能。52、Hebb學(xué)習(xí)規(guī)則是怎樣的？答：Hebb學(xué)習(xí)規(guī)則是一種聯(lián)想式學(xué)習(xí)算法。生物學(xué)家D.O.Hebbian基于對生物學(xué)和心理學(xué)的研究，認為兩個神經(jīng)元同時處于激發(fā)狀態(tài)時，它們之間的連接強度將得到加強，這一論述的數(shù)學(xué)描述被稱為Hebb學(xué)習(xí)規(guī)則，即wij(k+1)=wij(k)+IiIj ，其中wij(k)為連接神經(jīng)元i到j(luò)的當前權(quán)值，Ii和Ij為神經(jīng)元的

14、激活水平。 Hebb學(xué)習(xí)規(guī)則是一種無導(dǎo)師的學(xué)習(xí)方法，它只根據(jù)神經(jīng)元連接間的激活水平改變權(quán)值，因此，這種方法又稱為相關(guān)學(xué)習(xí)或并聯(lián)學(xué)習(xí)。53、請分別說出6種典型的隸屬函數(shù)所對應(yīng)的Matlab表達式。答：高斯型隸屬函數(shù)：gaussmf(x,c)；廣義鐘形隸屬函數(shù)：gbellmf(x,a,b,c)；S形隸屬函數(shù)：sigmf(x,a,c)；梯形隸屬函數(shù)：trapmf(x,a,b,c,d)；三角形隸屬函數(shù)：trimf(x,a,b,c)；Z形隸屬函數(shù)：zmf(x,a,b)。54、模糊控制的發(fā)展可分為哪三個階段？答：（1）1965年-1974年為模糊控制發(fā)展的第一階段，即模糊數(shù)學(xué)發(fā)展和形成階段；（2）1974

15、年-1979年為模糊控制發(fā)展的第二階段，產(chǎn)生了簡單的模糊控制器；（3）1979年現(xiàn)在為模糊控制發(fā)展的第三階段，即高性能模糊控制階段。55、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的研究領(lǐng)域有哪些？答：1 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為實時控制系統(tǒng)的控制器，對不確定、不確知系統(tǒng)及擾動進行有效的控制，使控制系統(tǒng)達到所要求的動態(tài)、靜態(tài)特性；(3) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與其他算法相結(jié)合：將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)、模糊邏輯、遺傳算法等相結(jié)合，可設(shè)計新型智能控制系統(tǒng)；優(yōu)化計算：在常規(guī)的控制系統(tǒng)中，常遇到求解約束優(yōu)化問題，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為這類問題的解決提供了有效的途徑。56、遺傳算法有哪些應(yīng)用？答：（1）函數(shù)優(yōu)化，函數(shù)優(yōu)化是遺傳算法的經(jīng)典應(yīng)用領(lǐng)域，也是遺傳算法進行性能評價的常用算例；（2）組合優(yōu)化；（3）生產(chǎn)調(diào)度問題；（4）自動控制；（5）機器人；（6）圖像處理；（7）人工生命；（8）遺傳編程；（9）機器學(xué)習(xí)。57、請分別說出6種典型的隸屬函數(shù)所對應(yīng)的Matlab表達式。答：高斯型隸屬函數(shù)Matlab表示為 廣義鐘型隸屬函數(shù)Matlab表示為S形隸屬函數(shù)Matlab表示為梯形隸屬函數(shù)Matlab表示為三角形隸屬函數(shù)Matlab表示為Z形隸屬函數(shù)Matlab表示為58、專家系統(tǒng)與專家控制有何區(qū)別？答：專家控制引入了專家系統(tǒng)的思想，但與專家系統(tǒng)存在區(qū)別：（1）專家系統(tǒng)能完成專門領(lǐng)域的功能，輔助用戶決策；