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（书本 P 13）上海第二工业大学《智能控制系统》练习卷一、填空题1、机器智能是把信息进行组织 、并 把它转换成知识 的过程。
2、智能控制方法比传统的控制方法更能适应对象的 时变性 、 非线性 和 不确定性 。
3、智能控制中的三元论指的是： 人工智能 、 自动控制 和 运筹学 。
4、从 工程控制角度看，智能控制三个基本要素是： 归纳 、 集注 、 组合操作 。
（这道题有点疑问，大家找找资料）5、生物神经元经抽象化后，得到的人工神经元模型，它有三个基本要素 连接权值 、 求和函数 和 激发函数 。
6、神 经网络的结构按照神经元连接方式可分成 层状 和 网状 。
7、定义一个语言变量需要定义 4 个方面的内容： 定义变量名称 、 定义变量的论域 、 定义变量的语言 、 定义每个模糊集合的隶属函数 。
8、� = 0.2 + 0.3 + 0.4 + 0.9，则 A0.2={x1, x2, x3, x4}，A0.4={ x3, x4} ，A0.9={ x4 }�1�2�3 �49、假设论域为 5 个人的体重分别为 110kg 、95kg 、85kg 、78kg 、65kg ，他们 的体重对于“肥胖”的模糊概念的隶属度分别为 0.95、0.88、0.8、0.72、0. 5。
试用：(1) Zadeh 表示法表示模糊集“肥胖” 答：肥胖=0. 95 +0. 88 +0. 8 +0. 72 +0. 5 11095857865(2)序偶表示法表示模糊集“ 肥胖”答：肥胖={(110,0.95), (95,0.88)(85,0.8)(78,0.72)(65,0.5)} （或 肥胖={0.95, ,0.88,0.8,0.72,0.5}）10、专家系统的核心部分是： 知识库子系统 、 推理子系统 。
11、在专家系统中，解释器是专家系统与用户间的人-机接口。
12、人工神经网络常见的激发函数或作用函数有：阈值型函数、饱和型函数、和双曲函数（此外还有S 型函数，高斯函数等）。
一．模糊控制部分1．智能控制与传统控制相比，有哪些主要的特点？答：1、学习功能：智能控制器能通过从外界环境所获得的信息进行学习，不断积累知识，使系统的控制性能得到改善2、适应功能:智能控制器具有从输入到输出的映射关系，可实现不依赖于模型的自适应控制，当系统某一部分出现故障时，也能进行控制。
3、自组织功能：智能控制器对复杂的分布式信息具有自组织和协调的功能，当出现多目标冲突时，它可以在任务要求的范围内自行决策，主动采取行动。
4、优化能力：智能控制能通过不管你优化控制参数和寻找控制器的最佳结构形式，获得整体最有的控制性能。
2．简述模糊集合的基本定义以及与隶属函数之间的相互关系。
答：定义：其中A 称为模糊集合，由0，1及 构成。
表示元素x 属于模糊集合A 的程度，取值范围为[0, 1]，称 为x 属于模糊集合A 的隶属度。
论域U 中的模糊子集A ，是以隶属函数 为表征的集合A 。
称为模糊子集的隶属函数， 称为u 对A 的隶属度，它表示论域U 中的元素u 属于模糊子集A 的程度。
它在[0，1]闭区间内可连续取值，隶属度简记为A(u)。
相互关系：模糊集合是以隶属函数来描述的，隶属度的概念是模糊集合理论的基石。
⎪⎩⎪⎨⎧∉∈=A x A x A x x A 0)1,0(1)(的程度属于μ)(x A μ)(x A μ)(x A μA μ)(u A μA μ１3．给定变量论域，请在其上设计几个模糊子集，并用隶属函数予以描述。
答：1、设论域 U = {张三，李四，王五}，评语为“学习好”。
设三个人学习成绩总评分是张三得95分，李四得90分，王五得85分，三人都学习好，但又有差异。
2、4．在上述第3题的基础上，任意给定一个变量值，请求对应的模糊量表达式。
100/)(x x A =μ２5．常用的模糊并和模糊交算子是怎样进行运算的？有什么特点？6．解释什么叫做模糊关系？３7．试确定条件语句“若A 且B 则C ”所决定的模糊关系R 。
智能控制技术复习题课后答案一、填空题1．智能控制是一门新兴的学科，它具有非常广泛的应用领域，例如、、和。
1、交叉学科在机器人控制中的应用在过程控制中的应用飞行器控制2．传统控制包括和。
2、经典反馈控制现代理论控制3．一个理想的智能控制系统应具备的基本功能是、、和。
3 、学习功能适应功能自组织功能优化能力4．智能控制中的三元论指的是：、和。
4、运筹学，人工智能，自动控制5．近年来，进化论、、和等各门学科的发展给智能控制注入了巨大的活力，并由此产生了各种智能控制方法。
5、神经网络模糊数学专家系统6．智能控制方法比传统的控制方法更能适应对象的、和。
6、时变性非线性不确定性7．傅京逊首次提出智能控制的概念，并归纳出的3种类型智能控制系统是、和。
7、人作为控制器的控制系统、人机结合作为控制器的控制系统、无人参与的自主控制系统8、智能控制主要解决传统控制难以解决的复杂系统的控制问题，其研究的对象具备的3个特点为、和。
8、不确定性、高度的非线性、复杂的任务要求9．智能控制系统的主要类型有、、、、和。
9、分级递阶控制系统，专家控制系统，神经控制系统，模糊控制系统，学习控制系统，集成或者（复合）混合控制系统10．智能控制的不确定性的模型包括两类：(1) ；(2) 。
10、(1)模型未知或知之甚少；(2)模型的结构和参数可能在很大范围内变化。
11．控制论的三要素是：信息、反馈和控制。
12．建立一个实用的专家系统的步骤包括三个方面的设计，它们分别是、和。
知识库的设计推理机的设计人机接口的设计13．专家系统的核心组成部分为和。
知识库、推理机14．专家系统中的知识库包括了3类知识，它们分别为、、和。
判断性规则控制性规则数据15．专家系统的推理机可采用的3种推理方式为推理、和推理。
15、正向推理、反向推理和双向推理16．根据专家控制器在控制系统中的功能，其可分为和。
16、直接型专家控制器、间接型专家控制器17．普通集合可用函数表示,模糊集合可用函数表示。
（书本 P 13）上海第二工业大学《智能控制系统》练习卷一、填空题1、机器智能是把信息进行组织 、并 把它转换成知识 的过程。
2、智能控制方法比传统的控制方法更能适应对象的 时变性 、 非线性 和 不确定性 。
3、智能控制中的三元论指的是： 人工智能 、 自动控制 和 运筹学 。
4、从 工程控制角度看，智能控制三个基本要素是： 归纳 、 集注 、 组合操作 。
（这道题有点疑问，大家找找资料）5、生物神经元经抽象化后，得到的人工神经元模型，它有三个基本要素 连接权值 、 求和函数 和 激发函数 。
6、神 经网络的结构按照神经元连接方式可分成 层状 和 网状 。
7、定义一个语言变量需要定义 4 个方面的内容： 定义变量名称 、 定义变量的论域 、 定义变量的语言 、 定义每个模糊集合的隶属函数 。
8、� = 0.2 + 0.3 + 0.4 + 0.9，则 A0.2={x1, x2, x3, x4}，A0.4={ x3, x4} ，A0.9={ x4 }�1�2�3 �49、假设论域为 5 个人的体重分别为 110kg 、95kg 、85kg 、78kg 、65kg ，他们 的体重对于“肥胖”的模糊概念的隶属度分别为 0.95、0.88、0.8、0.72、0. 5。
试用：(1) Zadeh 表示法表示模糊集“肥胖” 答：肥胖=0. 95 +0. 88 +0. 8 +0. 72 +0. 5 11095857865(2)序偶表示法表示模糊集“ 肥胖”答：肥胖={(110,0.95), (95,0.88)(85,0.8)(78,0.72)(65,0.5)} （或 肥胖={0.95, ,0.88,0.8,0.72,0.5}）10、专家系统的核心部分是： 知识库子系统 、 推理子系统 。
11、在专家系统中，解释器是专家系统与用户间的人-机接口。
12、人工神经网络常见的激发函数或作用函数有：阈值型函数、饱和型函数、和双曲函数（此外还有S 型函数，高斯函数等）。
3.，第一章 绪论1. 什么是智能、智能系统、智能控制？答：“智能”在美国 Heritage 词典定义为“获取和应用知识的能力”。
“智能系统”指具有一定智能行为的系统，是模拟和执行人类、动物或生物的某些功能的系统。
“智能控制”指在传统的控制理论中引入诸如逻辑、推理和启发式规则等因素，使之具有某种智能性；也是基于认知 工程系统和现代计算机的强大功能，对不确定环境中的复杂对象进行的拟人化管理。
2．智能控制系统有哪几种类型，各自的特点是什么？答：智能控制系统的类型：集散控制系统、模糊控制系统、多级递阶控制系统、专家控制系统、人工神经网络控制系 统、学习控制系统等。
各自的特点有：集散控制系统：以微处理器为基础，对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统。
该系统 将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承 了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人机联系差以及单台微型计算机控制系统 危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。
人工神经网络：它是一种模动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。
这种网络依靠系统的 复杂程度，通过调整部大量节点之间相互连接的关系，从而达到处理信息的目的。
专家控制系统：是一个智能计算机程序系统，其部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的 知识和解决问题的经验方法来处理该领域的高水平难题。
可以说是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。
多级递阶控制系统是将组成大系统的各子系统及其控制器按递阶的方式分级排列而形成的层次结构系统。
这种结构的 特点是：1.上、下级是隶属关系，上级对下级有协调权，它的决策直接影响下级控制器的动作。
2.信息在上下级间垂直 方向传递，向下的信息有优先权。
智能控制基础期末复习思考题一重要概念解释I智能控制3模糊集合与模糊关系，模糊推理、模糊控制• 1）模糊集合：给定论域U上的一个模糊集A是指：对任何元素uwU都存在一个数与之对应，表示元素u属于集合A的程度，这个数称为元素u对集合人的隶属度，这个集合称为模糊集合。
•模糊关系:二元模糊关系：设A、B是两个非空集合，则直积= 处型中的—个模糊集合称为从A到B的一个模糊关系。
模糊关系尺可由其隶属度卩2小）完全描述，隶属度从（吶表明了元索a与元索b具有关系尺的程度。
•模糊推理：知道了语言控制规则中蕴含的模糊关系后，就可以根据模糊关系和输入情况，来确定输岀的情况，这就叫“模糊推理”。
•模糊控制4神经网络？答：人工神经网络（Artificial Neural Network ）是模拟人脑思维方式的数学模型。
神经网络是在现代生物学研究人脑组织成果的慕础上提出的，用来模拟人类大脑神经网络的结构和行为，它从微观结构和功能上对人脑进行抽象和简化，神经网络反映了人脑功能的基本特征，如并行信息处理、学习、联想、模式分类、记忆等。
5神经网络控制6遗传算法一绪论部分1.智能控制与传统控制相比，有哪些主要的特点？二.模糊控制部分1、简述模糊集合的基本定义以及与隶属函数之间的相互关系。
定义:论域U中的模糊集合A,是以隶属函数心为表征的集合Ao心称为模糊集合A的隶属函数，“人（况）称为u对A的隶属度，它表示论域U中的元索u属于模糊集合A的程度，它在［0, I］闭区间内可连续取值。
关系：模糊集合是以隶属函数来描述的，隶属度的概念是模糊集合理论的基石。
2、常用隶属函数的种类及其表达式，及其图形表示。
3、给定变量论域，请在其上设计几个模糊子集，并用隶属函数予以描述，并绘图表示。
（比如年龄（0-100岁）中的年幼，年轻，中年，老年如何进行表示？（参考教材p.23）4、常用的模糊并和模糊交算子是怎样进行运算的？有什么特点？一般地：A\JB = = max(/z A(w)，x/5(w)) = //A(w) v^B(u),取大原则An B = jU Ar]B(u) = min(jU A(u),ju B(w)) = ju A(u) A JU B(W),取小原则采用隶属函数的取大(MAX)和取小(MIN)进行模糊集合的并、交逻辑运算是FI前最常用的方法。
2010级智能控制基础期末复习思考题一重要概念解释1 智能控制所谓的智能控制，即设计一个控制器（或系统），使之具有学习、抽象、推理、决策等功能，并能根据环境信息的变化做出适应性反应，从而实现由人来完成的任务。
2 专家系统与专家控制专家系统是一类包含知识和推理的智能计算机程序，其内部包含某领域专家水平的知识和经验，具有解决专门问题的能力。
专家控制是智能控制的一个重要分支。
所谓专家控制，是将专家系统的理论和技术同控制理论、方法与技术相结合，在未知环境下，仿效专家的经验，实现对系统的控制。
它由知识库和推理机构构成主体框架，通过对控制领域知识的获取与组织，按某种策略及时的选用恰当的规则进行推理输出，实现对实际对象的控制 3 模糊集合与模糊关系，模糊推理模糊控制● 1）模糊集合：给定论域U 上的一个模糊集A 是指：对任何元素u U ∈ 都存在一个数()[]0,1A u μ∈与之对应，表示元素u 属于集合A 的程度，这个数称为元素u 对集合A 的隶属度，这个集合称为模糊集合。
● 模糊关系：二元模糊关系：设A 、B 是两个非空集合，则直积(){},|,A B a b a A b B ⨯=∈∈中的一个模糊集合 称为从A 到B 的一个模糊关系。
模糊关系R 可由其隶属度(),R a b μ完全描述，隶属度(),R a b μ 表明了元素a 与元素b 具有关系R 的程度。
● 模糊推理：知道了语言控制规则中蕴含的模糊关系后，就可以根据模糊关系和输入情况，来确定输出的情况，这就叫“模糊推理”。
4 神经网络？答：人工神经网络是模拟人脑思维方式的数学模型。
神经网络是在现代生物学研究人脑组织成果的基础上提出的，用来模拟人类大脑神经网络的结构和行为,对人脑进行抽象和简化，反映了人脑的基本特征，信息处理、学习、联想、模式分类、记忆等。
5 遗传算法答：遗传算法将“优胜劣汰，适者生存”的生物进化原理引入优化参数形成的编码串联群体中，按所选择的适配置函数并通过遗传的复制、交叉及变异对个体进行筛选，使适配值高的个体被保留下来，组成新的群体，新的群体既继承了上一代的信息，又优于上一代。
1．递阶智能控制系统的主要结构特点有哪些。
答：递阶智能控制是在研究早期学习控制系统的基础上，从工程控制论角度总结人工智能与自适应控制、自学习控制和自组织控制的关系后逐渐形成的。
递阶智能控制系统是由三个基本控制级（组织级、协调级、执行级）构成的。
如下所示：1. 组织级组织级代表控制系统的主导思想，并由人工智能起控制作用。
根据贮存在长期存储交换单元内的本原数据集合，组织器能够组织绝对动作、一般任务和规则的序列。
其结构如下：2．协调级协调级是组织级和执行级间的接口，承上启下，并由人工智能和运筹学共同作用。
协调级借助于产生一个适当的子任务序列来执行原指令，处理实时信息。
它是由不同的协调器组成，每个协调器由计算机来实现。
下图是一个协调级结构的候选框图。
该结构在横向上能够通过分配器实现各协调器之间的数据共享。
3. 执行级执行级是递阶智能控制的最底层，要求具有较高的精度但较低的智能；它按控制论进行控制，对相关过程执行适当的控制作用。
其结构模型如下：2．信息特征，获取方式，分层方式有哪些？答：一、信息的特征1，空间性：空间星系的主要特征是确定和不确定的（模糊）、全空间和子空间、同步和非同步、同类型和不同类型、数字的和非数字的信息，比传统系统更为复杂的多源多维信息。
2，复杂性：复杂生产制造过程的信息往往是一类具有大滞后、多模态、时变性、强干扰性等特性的复杂被控对象，要求系统具有下层的实时性和上层的多因素综合判断决策能力，以保证现场设备局部的稳定运行和在复杂多变的各种不确定因素存在的动态环境下，获得整个系统的综合指标最优。
3，污染性：复杂生产制造过程的信息都会受到污染，但在不同层次的信息受干扰程度不同，层次较低的信号受污染程度较大。
二、获取方式信息主要是通过传感器获得，但经过传感器后要经过一定的处理来得到有效的信息，具体处理方法如下：1，选取特征变量可分为选择特征变量和抽取特征变量。
选择特征变量直接从采集样本的全体原始工艺参数中选择一部分作为特征变量。
智能控制题目与解答第一章绪论作业作业内容1．是智能、智能系统、智能控制？2．智能控制系统有哪几种类型，各自的特点是？3．比拟智能控制与传统控制的特点。
4．把智能控制看作是AI(人工智能)、OR(运筹学)、AC(自动控制)和IT(信息论)的交集，其根据和内涵是?5．智能控制有哪些应用领域？试举出一个应用实例，并说明其工作原理和控制性能。
1答：智能：能够自主的或者交互的执行通常与人类智能有关的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习等一系列活动的能力，即像人类那样工作和思维。
智能系统：是指具有一定智能行为的系统，对于一定的输入，它能产生适宜的问题求解相应。
智能控制：智能控制是控制理论、计算机科学、心理学、生物学和运筹学等多方面综合而成的交叉学科，它具有模仿人进展诸如规划、学习、逻辑推理和自适应的能力。
是将传统的控制理论与神经网络、模糊逻辑、人工智能和遗传算法等实现融合而成的一种新的控制方法。
2答：〔1〕人作为控制器的控制系统：人作为控制器的控制系统具有自学习、自适应和自组织的功能。
〔2〕人-机结合作为作为控制器的控制系统：机器完成需要连续进展的并需快速计算的常规控制任务，人如此完成任务分配、决策、监控等任务。
〔3〕无人参与的自组控制系统：为多层的智能控制系统，需要完成问题求解和规划、环境建模、传感器信息分析和低层的反响控制任务。
3答：在应用领域方面，传统控制着重解决不太复杂的过程控制和大系统的控制问题；而智能控制主要解决高度非线性、不确定性和复杂系统控制问题。
在理论方法上，传统控制理论通常采用定量方法进展处理，而智能控制系统大多采用符号加工的方法；传统控制通常捕获准确知识来满足控制指标，而智能控制通常是学习积累非准确知识；传统控制通常是用数学模型来描述系统，而智能控制系统如此是通过经验、规如此用符号来描述系统。
在性能指标方面，传统控制有着严格的性能指标要求，智能控制没有统一的性能指标，而主要关注其目的和行为是否达到。
智能控制基础答案【篇一：智能控制基础思考题】xt>复习思考题一重要概念解释 1 智能控制答：智能控制是一门交叉学科，美国学者在运筹学的基础上提出了三元论的智能控制概念，即ic=ac n ai n or 各子集的含义为：ic为智能控制，ai为人工智能，ac为自动控制，or为运筹学。
所谓智能控制，即设计一个控制器，使之具有学习、抽象、推理、决策等功能，并能根据环境（包含被控对象或被控过程）信息的变化做出适应性反应，从而实现由人来完成的任务。
2 专家系统与专家控制答：专家系统是一类包含知识和推理的智能计算机程序，其内部包含某领域专家水平的知识和经验，具有解决专门问题的能力。
专家控制是智能控制的一个重要分支，又称专家智能控制。
所谓专家控制，是将专家系统的理论和技术同控制理论、方法与技术相结合，在未知环境下，仿效专家的经验，实现对系统的控制。
3 模糊集合与模糊关系，模糊推理模糊控制答：模糊集合：给定论域u上的一个模糊集a?是指：对任何元素u?u 都存在一个数?a?u???0,1?与之对应，表示元素u属于集合a?的程度，这个数称为元素u对集合a?的隶属度，这个集合称为模糊集合。
模糊关系：二元模糊关系：设a、b是两个非空集合，则直积a?b???a,b?|a?a,b?b?中的一个模糊集合称为从a到b的一个模糊关系。
模糊关系r?可由其隶属度?r?a,b?完全描述，隶属度?r?a,b?表明了元素a与元素b具有关系r?的程度。
模糊推理：知道了语言控制规则中蕴含的模糊关系后，就可以根据模糊关系和输入情况，来确定输出的情况，这就叫“模糊推理”。
4神经网络？答：人工神经网络（artificial neural network ）是模拟人脑思维方式的数学模型。
神经网络是在现代生物学研究人脑组织成果的基础上提出的，用来模拟人类大脑神经网络的结构和行为，它从微观结构和功能上对人脑进行抽象和简化，神经网络反映了人脑功能的基本特征，如并行信息处理、学习、联想、模式分类、记忆等。
1、 神经元的种类有哪些？它们的函数关系如何？一、神经元模型神经元模型是生物神经元的抽象和模拟。
它是模拟生物神经元的结构和功能、并从数学角度抽象出来的一个基本单元。
它是神经网络的最基本的组成部分。
神经元一般是多输入-单输出的非线性器件。
模型可以描述为i ij j i i jNet w x s θ=+-∑()i i u f Net =()()i i i y g u h Net ==假设()i i g u u =，即()i i y f Net =i u 为神经元的内部状态；i θ为阀值；i x 为输入信号，1,...,j n =；ij w 为表示从j u 单元到i u 单元的连接权系数；i s 为外部输入信号。
常用的神经元非线性特性有以下四种（1） 阀值型10()00i i i Net f Net Net ⎧>⎪=⎨≤⎪⎩（2） 分段线性型00max 0()i i i i i i il i ilNet Net f Net kNet Net Net Net f Net Net ⎧≤⎪=≤≤⎨⎪≥⎩（3） Sigmoid 函数型1()1i i Net T f Net e -=+（4） Tan 函数型()i i i i Net Net T T i Net Net T T ee f Net ee ---=+2、 为什么由简单的神经元连接而成的神经网络具有非常强大的功能？神经系统是一个高度复杂的非线性动力学系统，虽然每一个神经元的结构和功能十分简单，但由大量神经元构成的网络系统的行为却是丰富多彩和十分复杂的。
从神经元模型角度来看，有线性处理单元和非线性处理单元。
从网络结构方面来看，有：前向网络、反馈网络和自组织网络。
3、神经网络按连接方式分有哪几类，按功能分有哪几类、按学习方式分又有哪几类？ 神经网络按连接方式？神经网络按连接方式分神经网络是由通过神经元的互连而达到的。
根据神经元的连接方式的不同，神经网络可分为以下四种形式：（1） 前向网络 由输入层、隐含层和输出层组成。
1 2010级智能控制基础期末复习思考题一重要概念解释 1 智能控制答：智能控制是一门交叉学科，美国学者在运筹学的基础上提出了三元论的智能控制概念，即IC=AC n AI n OR 各子集的含义为：IC 为智能控制，AI 为人工智能，AC 为自动控制，OR 为运筹学。
所谓智能控制，即设计一个控制器，使之具有学习、抽象、推理、决策等功能，并能根据环境（包含被控对象或被控过程）信息的变化做出适应性反应，从而实现由人来完成的任务。
2 专家系统与专家控制答：专家系统是一类包含知识和推理的智能计算机程序，其内部包含某领域专家水平的知识和经验，具有解决专门问题的能力。
专家控制是智能控制的一个重要分支，又称专家智能控制。
所谓专家控制，是将专家系统的理论和技术同控制理论、方法与技术相结合，在未知环境下，仿效专家的经验，实现对系统的控制。
3 模糊集合与模糊关系，模糊推理模糊控制 答：模糊集合：给定论域U 上的一个模糊集A 是指：对任何元素u U ∈ 都存在一个数()[]0,1A u μ∈与之对应，表示元素u 属于集合A 的程度，这个数称为元素u 对集合A 的隶属度，这个集合称为模糊集合。
模糊关系：二元模糊关系：设A 、B 是两个非空集合，则直积(){},|,A B a b a A b B ⨯=∈∈中的一个模糊集合 称为从A 到B 的一个模糊关系。
模糊关系R 可由其隶属度(),R a b μ完全描述，隶属度(),R a b μ 表明了元素a 与元素b 具有关系R 的程度。
模糊推理：知道了语言控制规则中蕴含的模糊关系后，就可以根据模糊关系和输入情况，来确定输出的情况，这就叫“模糊推理”。
4 神经网络？答：人工神经网络（Artificial Neural Network ）是模拟人脑思维方式的数学模型。
神经网络是在现代生物学研究人脑组织成果的基础上提出的，用来模拟人类大脑神经网络的结构和行为，它从微观结构和功能上对人脑进行抽象和简化，神经网络反映了人脑功能的基本特征，如并行信息处理、学习、联想、模式分类、记忆等。
2018年智能控制理论思考题1、设论域X = {4,x 2,x 3,x 4)上的模糊集合A , B 分别是A 」+竺+”+ 02x 1 x 2 x 3 x 4 求 A u B,A c B,A,B 。
2、已知输入A = 1 +丝且B =01+竺+ -1，则输出C =丝+ -1 ；根据这条规 x 1 x 2 X 为匕 Z I Z 2 则，确定当输入A'=竺+ 01且B' = 05 + 02 + —时输出C '。
x 1 x 2 y 1 为匕3、一个模糊系统的输入和输出的隶属函数如图1所示。
下面是该模糊系统的两 条规则：规则 1 ： If e(t) is ZE and A e(t) is ZE Then u(t) is ZE ；规则 2： If e(t) is ZE and A e(t) is PS Then u(t)is NS ；图1输入输出的隶属函数假设e(t) = 0,A e(t)=三。
试分别用max-min 算子与max-乘积算子蕴含 32推理，用作图法求总输出u(t)的隶属函数。
4、利用感知器学习规则对下面的样本进行两次学习，通过计算说明权值不断收 敛的过程，并说明学习误差的变化。
三输入单输出的感知器模型如图2。
n 0.5 0.8 0.3 B =——+——+——图2其中阈值9 =-1，f(.)函数为sgn函数，初始权值W=[1-1 0 0.5]T，学习速率丑=0.1.三组输入输出样本为：X1= [ 1 2 0 ]T, d1=-1X2= [ 0 1.5 -0.5]T, d2=-1X3= [-1 1 0.5]T, d3=-15、竞争学习网络。
利用欧几里德距作为相似程度的尺度，计算书4.4.1中竞争网络学习的权值更新。
6、图3为一个离散型Hopfield网络，请写出其神经元结点的状态方程，并说明7、假设用3个神经元的网络记住两个状态(1，1,1)和(-1，-1,-1)，由此计算Hopfield网络的权矩阵，并且判断这两个状态的稳定性，其中Y =sign(WX -h),h 为阈值矩阵，本题设置为0。
2010级智能控制基础期末复习思考题一重要概念解释1 智能控制所谓的智能控制，即设计一个控制器（或系统），使之具有学习、抽象、推理、决策等功能，并能根据环境信息的变化做出适应性反应，从而实现由人来完成的任务。
2 专家系统与专家控制专家系统是一类包含知识和推理的智能计算机程序，其内部包含某领域专家水平的知识和经验，具有解决专门问题的能力。
专家控制是智能控制的一个重要分支。
所谓专家控制，是将专家系统的理论和技术同控制理论、方法与技术相结合，在未知环境下，仿效专家的经验，实现对系统的控制。
它由知识库和推理机构构成主体框架，通过对控制领域知识的获取与组织，按某种策略及时的选用恰当的规则进行推理输出，实现对实际对象的控制 3 模糊集合与模糊关系，模糊推理模糊控制● 1）模糊集合：给定论域U 上的一个模糊集A 是指：对任何元素u U ∈ 都存在一个数()[]0,1A u μ∈与之对应，表示元素u 属于集合A 的程度，这个数称为元素u 对集合A 的隶属度，这个集合称为模糊集合。
● 模糊关系：二元模糊关系：设A 、B 是两个非空集合，则直积(){},|,A B a b a A b B ⨯=∈∈中的一个模糊集合 称为从A 到B 的一个模糊关系。
模糊关系R 可由其隶属度(),R a b μ完全描述，隶属度(),R a b μ 表明了元素a 与元素b 具有关系R的程度。
● 模糊推理：知道了语言控制规则中蕴含的模糊关系后，就可以根据模糊关系和输入情况，来确定输出的情况，这就叫“模糊推理”。
4 神经网络？答：人工神经网络是模拟人脑思维方式的数学模型。
神经网络是在现代生物学研究人脑组织成果的基础上提出的，用来模拟人类大脑神经网络的结构和行为,对人脑进行抽象和简化，反映了人脑的基本特征，信息处理、学习、联想、模式分类、记忆等。
5 遗传算法答：遗传算法将“优胜劣汰，适者生存”的生物进化原理引入优化参数形成的编码串联群体中，按所选择的适配置函数并通过遗传的复制、交叉及变异对个体进行筛选，使适配值高的个体被保留下来，组成新的群体，新的群体既继承了上一代的信息，又优于上一代。
这样周而复始，群体中个体适应度不断提高，直到满足一定的条件。
一 专家控制部分1. 专家系统的组成及各部分特点？专家系统一般由知识库、数据库、推理机、解释器及知识获取五个部分组成，有不相同的表述形式。
*(1) 知识库。
用于存取和管理所获取的专家知识和经验，供推理机利用，具有存储、检索、编辑、增删和修改等功能。
(2) 数据库。
用来存放系统推理过程中用到的控制信息、中间假设和中间结果。
*(3) 推理机。
用于利用知识进行推理，求解专门问题，具有启发推理、算法推理；正向、反向或双向推理等功能。
(4) 解释器。
解释器用于作为专家系统与用户之间的“人-机”接口，其功能是向用户解释系统的行为。
(5) 知识获取。
知识工程师采用“专题面谈”、“记录分析”等方式获取知识，经过整理以后，再输入知识库。
2. 专家控制与专家系统的区别？3. 专家控制与模糊控制的共同点都是把人的经验整理成控制规则，二者有何区别？答：（1）专家控制规则中的概念是精确的，不具有模糊性，而模糊控制规则中的概念是模糊的；（2）由于模糊控制规则中概念是模糊的，因而可以借助于模糊逻辑推理实现控制。
二．模糊控制部分1．智能控制与传统控制相比，有哪些主要的特点？答：（1）学习功能：智能控制器能通过从外界环境所获得的信息进行学习，不断积累知识，使系统的控制性能得到改善。
（2）适应功能：智能控制器具有从输入到输出的映射关系，可实现不依赖于模型的自适应控制，当系统某一部分出现故障时，也能进行控制。
（3）自组织功能：智能控制器对复杂的分布式信息具有自组织和协调的功能，当出现多目标冲突时，它可以在任务要求的范围内自行决策，主动采取行动。
（4）优化能力：智能控制能够通过不断优化控制参数和寻找控制器的最佳结构形式，获得整体最优的控制性能。
2．简述模糊集合的基本定义以及与隶属函数之间的相互关系。
定义：论域U 中的模糊集合A ，是以隶属函数A μ为表征的集合A 。
A μ称为模糊集合A 的隶属函数，)(u A μ称为u 对A 的隶属度，它表示论域U 中的元素u 属于模糊集合A 的程度，它在[0，1]闭区间内可连续取值。
关系：模糊集合是以隶属函数来描述的，隶属度的概念是模糊集合理论的基石。
3 常用隶属函数的种类及其表达式，及其图形表示。
高斯型隶属函数： 广义钟型隶属函数：S 型隶属函数： 梯形隶属函数：三角形隶属函数： Z 型隶属函数：4．给定变量论域，请在其上设计几个模糊子集，并用隶属函数予以描述，并绘图表示。
（比如年龄（0-100岁）中的年幼，年轻，中年，老年如何进行表示？5．常用的模糊并和模糊交算子是怎样进行运算的？有什么特点？一般地：)()())(),(max()(u u u u u B A B A B A B A μμμμμ∨=== ，取大原则)()())(),(min()(u u u u u B A B A B A B A μμμμμ∧=== ，取小原则采用隶属函数的取大（MAX ）和取小（MIN ）进行模糊集合的并、交逻辑运算是目前最常用的方法。
6．解释常用的几种清晰化方法的几何含义。
（1）重心法；（2）最大隶属度法；（3）面积中心线法。
常用的反模糊化有三种：(1)最大隶属度法选取推理结果模糊集合中隶属度最大的元素作为输出值，即)(max 0z z z μ=，Z z ∈。
如果在输出论域V 中，其最大隶属度对应的输出值多于一个，则取所有具有最大隶属度输出的平均值，即：∑==Ni i z N z 101，))((max z z z Z z i μ∈= N 为具有相同最大隶属度输出的总数。
最大隶属度法不考虑输出隶属度函数的形状，只考虑最大隶属度处的输出值。
因此，难免会丢失许多信息。
它的突出优点是计算简单。
在一些控制要求不高的场合，可采用最大隶属度法。
(2) 重心法为了获得准确的控制量，就要求模糊方法能够很好的表达输出隶属度函数的计算结果。
重心法是取隶属度函数曲线与横坐标围成面积的重心为模糊推理的最终输出值，即⎰⎰⎰⎰==Z ZZ z Z z dz z C dz z zC dz z dz z z z )()()()(0μμ对于具有m 个输出量化级数的离散域情况∑∑===m k k zm k k zk z z z z 110)()(μμ与最大隶属度法相比较，重心法具有更平滑的输出推理控制。
一般的，对应于输入信号的小变化，输出也会发生相应变化。
(3)加权平均法工业控制中广泛使用的反模糊方法为加权平均法，输出值由下式决定∑∑===m i i m i i ikk z z 11其中系数i k 的选择根据实际情况而定。
不同的系数决定系统具有不同的响应特性。
当系数i k 取隶属度)(i V v μ时，就转化为重心法。
（4）面积中心线法。
取处在隶属度函数曲线与横坐标围成面积的等分线上的元素值作为输出值。
7 模糊推理的四种主要形式（出计算题）：1) 如果x是A,则y是B，现假如x是A’, 则y’?（教材4.1.3 水箱水位控制）2) 如果x是A, 则y是B, 否则是C, 现x是A’, 求y’?3) 如果x是A且y是B,则z为C, 先x是A’且y是B’, 求z’?4) 教材p4.4 洗衣机模糊控制8 模糊推理程序，模糊控制MA TLAB程序，要能读懂，考试有程序题。
9 模糊自适应整定PID控制的原理是什么？PID参数模糊自整定是找出PID3个参数与E和EC之间的模糊关系，在运行中通过不断检测E和EC，根据模糊控制原理对3个参数进行再线修改，以满足不同的E和ec是对控制参数的不同要求，而使对象有良好的动、静态性能。
9 模糊控制的特点或优点是什么？(1)模糊控制是一种基于规则的控制，它直接采用语言型控制规则，出发点是现场操作人员的控制经验或相关专家的知识，在设计中不需要建立被控对象的精确的数学模型，因而使得控制机理和策略易于接受与理解，设计简单，便于应用。
(2)由工业过程的定性认识出发，比较容易建立语言控制规则，因而模糊控制对那些数学模型难以获取，动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用。
(3)基于模型的控制算法及系统设计方法，由于出发点和性能指标的不同，容易导致较大差异；但一个系统语言控制规则却具有相对的独立性，利用这些控制规律间的模糊连接，容易找到折中的选择，使控制效果优于常规控制器。
(4)模糊控制是基于启发性的知识及语言决策规则设计的，这有利于模拟人工控制的过程和方法，增强控制系统的适应能力，使之具有一定的智能水平。
(5)模糊控制系统的鲁棒性强，干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱，尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制。
三．神经网络部分1．解释什么叫做神经网络？人工神经网络（Artificial Neural Network ）是模拟人脑思维方式的数学模型。
神经网络是在现代生物学研究人脑组织成果的基础上提出的，用来模拟人类大脑神经网络的结构和行为，它从微观结构和功能上对人脑进行抽象和简化，神经网络反映了人脑功能的基本特征，如并行信息处理、学习、联想、模式分类、记忆等。
2．BP网络的结构是怎样的？具有什么主要特点？BP网络结构：含一个隐含层的BP网络结构如下图所示，图中i为输入层神经元，j为隐层神经元，k为输出层神经元BP 网络特点：（1）是一种多层网络，包括输入层、隐含层和输出层；（2）层与层之间采用全互连方式，同一层神经元之间不连接；（3）权值通过δ学习算法进行调节；（4）神经元激发函数为S 函数；（5）学习算法由正向传播和反向传播组成；（6）层与层的连接是单向的，信息的传播是双向的。
3． 写出单一神经元从输入到输出的表达式。
P124答：图中i u 为神经元的内部状态，i θ为阈值，i x 为输入信号，n j ,,1 =，ij w 为表示从单元j u 到单元i u 的连接权系数，i s 为外部输入信号。
上图的模型可描述为：∑-+=ji i j ij i s x w Net θ，)(i i Net f u =，)(i i u g y =通常情况下，取i i u u g =)(，即)(i i Net f y =。
4 神经网络控制的优点是什么？(1)可以充分逼近任意复杂的非线性关系；(2)所有定量或定性的信息都等势分布贮存于网络内的各神经元，故有很强的鲁棒性和容错性；(3)采用并行分布处理方法，使得快速进行大量运算成为可能；(4)可学习和自适应不知道或不确定的系统；(5)能够同时处理定量、定性知识。
5 试简述 BP 网络和径向基函数网络各自的特点。
BP 特点：1、BP 神经网络是一种多层网络，包括输入层、隐层和输出层；2、层与层之间采用全互连的方式，同一层神经元之间的不连接；3、权值通过δ学习规则进行调节；4、神经元激发函数为S 函数；5、学习算法由正向传播和反向传播组成；6、层与层的连接是单向的信息的传播是双向的。
