中英文翻译-- 智能控制.doc

智能控制智能与智能系统能用许多方式和从许多方面来描述。通常包含智能系统的特征，这些也是控制领域所关心的特征。下面，首先讨论智能系统的几种定义和某些几本特征。接着陈述一下具有共同特征的智能系统的一个简洁的工程定义。更详细的，我们从只能系统的一个非常一般的定义开始，讨论智能程度，解释控制在智能系统中的作用，并概括出几种定义。然后讨论智能系统中的自适应和自学习，自主性和必要的高效计算结构，来处理智能系统的复杂性。最后归结出智能系统的基本系统。我们从智能系统的一般特征：一个智能系统应具备在不可预测的环境下适当工作的能力，在这个环境中一个适当的反应能够增加成功的可能性，从而达到系统最终的目的。为了能让人工智能适当的工作，它应能模拟生物的功能和基本的人的智能，一个智能系统应能从多个方面来描述，智能的程度能从智能的多个方面来测得。智能至少要具有感受环境，进而做出决定，进行控制的能力。智能化程度比较高的智能系统，具有识别目标和事件，描述世界模型中的知识，思考并计划未来的能力，在智能化更高级的形式中，智能具有感知和理解，理智地做出选择，在各种各样的环境下成功运行以便能在复杂的，不利的环境下生存和发展的能力，通过计算能力的发展和在复杂多变的环境中怎样感，决定并做出响应的知识的积累，我们可以观察到智能也在更新与发展。智能系统的以上特征是非常普遍的。据上所述，很多系统都可以被认为是智能的，事实上，根据这种定义，恒温器虽然只是低水平的智能，但是也可以被认为是智能系统。然而，习惯上，当一个系统具有高水平的智能时我们才称它为智能系统。智能系统存在许多相关的定义，下面我们提供几种，它们提供可选择但相关的智能系统的特性，这种智能系统着重强调系统的高程度智能。下面的定义强调这样一个事实，处理信息的系统集中在人造系统和智能机器上：A.机器智能是分析，组织和转换数据成知识的过程，在这里，知识被定义为结构化的信息，这种信息被用来消除无知或相对于智能系统来说某些特殊任务的不确定性。这种定义导致了增加精度而相对减少智能的原则，这种原则表示：应用机器智能到数据库能生成一系列的知识，通过分析形式进行过程建模。其次，智能系统具有自动分配任务和在内部自主地控制执行机构的特性。B.许多自适应或自学习控制系统被认为是一种控制法则来满足明确的控制目标。这种形式代表着系统试图组织或排列自己动态行为的知识，来满足控制目标。这些知识的组织是组成智能系统的一个重要特征。如果系统能够自主地实现这种组织，那么智能就成为系统的一种性能，而非系统设计者的，这意味着能内部实现自组织原则的自动控制机器是智能控制系统。下面我们给出智能系统的过程特性：C.智能系统的一种特性，当集中注意，联合搜索和概括等过程被应用在输入信息，从而产生输出时，这种特性就会出现。你可以很容易推断出：一旦以上过程被定义，具有智能结构的结果规则生成并作为新的结果，只有一种标准结构将导致在恒温器中固有的一个不成熟的智能或导致成为一个可变的变化模型的控制器。智能和控制的概念紧密相关，并且术语“智能控制”有着独特的，可区别的意思。一个智能系统必须定义和利用目标。控制被要求用来驱动系统达到这些目标并定义这些目标。因此，任何智能系统都是控制系统。相反地，智能必须在条件变化的情况下提供合适的系统运行过程，也必须在控制系统中具有高度的自主行为。因为控制是任何智能系统的一个重要部分，因此在工程文献中“智能控制系统”有时被用来替代“智能系统”或“智能机器”。“智能控制系统”强调智能系统中的控制方面。下面，介绍一下智能（控制）系统的另外一些特性。根据观察，一个控制系统包括数据结构或对象（设备模型和控制目标）和处理单元或方法（控制规则）：D.由于组件，控制目标，加工模型和控制法则并没有完全被定义，没被定义的原因或是因为在设计时不了解，或是因为它们在不可预测地变化着。所以设计一个智能控制系统以便能自动获得高标准目标。在具有不同智能化程度的系统中呈现出几种基本特性。你可以认为它们是智能系统的特征或者是衡量智能程度的方面。下面我们讨论在智能控制系统中三种非常基本的特性。自适应或自学习在智能系统中时候一应变化多端的条件的能力是必需的。尽管自适应不一定要具备自学习能力，但一个系统要适应不可预测的各种变化，学习是必要的。因此学习能力是高智能系统的一种重要特性。自主性和智能在设置和获取目标的国策糊弄观众自主性是智能控制系统的一个重要特性。当一个系统在一个没有外界干预的不确定环境中能正常运行时，它就被认为是一个高自主性系统。不同系统的自主性程度是不一样的，自适应控制系统被认为比安装了控制器的控制系统具有更高的自主能力，因为它比一个固定的反馈控制器更能处理不可预测的问题。尽管对低自主性来说，无智能（或“低”智能）是必然的，但是对高自主性来说，系统的智能（或“高”智能）是很必要的。结构和层次为了应对复杂情况，一个只呢更能系统必须具备一个合适的功能结构来进行分析和控制决策的估计。这种结构是“稀少”的并且它应该提供一种机制来建立提取标准（决议）或者至少提供某种形式的部分规则来减少复杂性。一种研究智能机器的熵方法能加强这种有效的计算结构。能够适应的层次（或许是大致的，局部的或是组合的层次），可以作为一种主要的工具来处理复杂性。这里的“层次”术语是指功能性层次，或者是指时空的范围和决议，而且它并不意味着是一种层次硬件。这里面的某些结构可能是硬件的。为了应付多变的环境，自学习能力是非常必要的，因此这种结构能适应重要的，不可预测的变化。鉴于以上所述，具有其它任何系统都存在的基本特性的智能系统（高智能控制系统或机器）的一个工作特征是：一个智能系统必须对重要的，不可预测的变化具有很高的适应性，而且自学习也是必要的。在应对变化因素时它必须呈现出高度自主性。它必须能够处理非常复杂的问题，而且这将导致某些稀少的，例如层次这样的功能机构。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,boththroughgrowthincomputationalpowerandthroughaccumulationofknowledgeofhowtosense,decideandactinacomplexandchangingworld.Theabovecharacterizationofanintelligentsystemisrathergeneral.Accordingtothis,agreatnumberofsystemscanbeconsideredintelligent.Infact,accordingtothis