Giao trinh bai tap chuong6 cstd

Passino 2005, “Biomimicry for Optimization, Control and Automation” Springer... [1] Antsaklis P J 1993 “Defining Intelligent Control” Report[1] Antsaklis P.J.. 1993, Defining Intelligent

Trang 1

Môn h c

NH P MÔN I U KHI N THÔNG MINH

Gi ng viên: PGS TS Hu nh Thái Hoàng g g

Khoa i n – i n T

i h c Bách Khoa TP HCM Email: hthoang@hcmut.edu.vn

Trang 2

 Ch C ng 5: Nh n d ng và g 5 d g à đi u khi n dùng m ng th n kinh đ u dù g g t

 Ch ng 6: Các ng d ng đi u khi n thông minh

Trang 3

 K M Passino (2005), “Biomimicry for Optimization,

Control and Automation” Springer

Trang 5

Ch ng 1

GI I THI U

Trang 6

Khái i đi khi hô i h

 Khái ni m v đi u khi n thông minh

 c đi m c a h th ng đi u khi n thông minh

 Các k thu t đi u khi n thông minh

 Các ng d ng

Trang 7

[1] Antsaklis P J (1993) “Defining Intelligent Control” Report

[1] Antsaklis P.J (1993), Defining Intelligent Control , Report

of the Task Force on Intelligent Control, IEEE Control Systems Society.

[2] A kli P J (1997) “I lli C l” E l di f

[2] Antsaklis P.J (1997), “Intelligent Control”, Encyclopedia of

Electrical and Electronics Engineering, John Wiley @ Sons, Inc.

[3] Passino K.M (2001) “Intelligent Control: An Overview of

Techniques”, Chapter in Perspectives in Control: New Concepts and Applications IEEE Press NJ

Concepts and Applications, IEEE Press, NJ.

[4] Passino K.M (1993), “Bridging the gap between

conventional and intelligent control”, IEEE Trans Control

S t

Systems.

Trang 8

KHÁI NI M V I U KHI N THÔNG MINH

Trang 9

 Hã ê í d h th đi khi thô i h

Th o lu n

 Hãy nêu ví d v h th ng đi u khi n thông minh

 Nh ng đ c đi m, tính n ng c a h th ng đi u khi n

thông minh trong ví d b n đã ch n?

 Nh ng đ c tính thông minh c a h th ng có th th c

hi n dùng lý thuy t đi u khi n thông th ng?

Trang 10

 i u khi n thông th ng (Conventinal Control): LT K các

i u khi n thông th ng và đi u khi n thông minh

 i u khi n thông th ng (Conventinal Control): LT K các

h th ng đ ng có quan h vào ra có th mô t b i mô hình toán h c là ph ng trình vi phân hay sai phân.

 i u khi n kinh đi n (Classical Control)

 i u khi n hi n đ i (Modern Control)

i khi t i (O ti l C t l)

 i u khi n t i u (Optimal Control)

 i u khi n thích nghi (Adaptive Control)

 i u khi n b n v ng (Robust Control)

 i u khi n phi tuy n (Nonlinear Control)

 i u khi n thông minh g (Intelligent Control): LT K phát ( g ) p

tri n trong th i gian g n đây, bao g m các ph ng pháp

không đ c p đ n trong lý thuy t đi u khi n thông th ng

Trang 11

 u đi m:

u và khuy t đi m c a đi u khi n thông th ng

 u đi m:

 có tính h th ng, c s toán h c rõ ràng, ch t ch

 đ m b o h th ng n đ nh và b n v ng (v lý thuy t) g g ( ý y )

 Khuy t đi m:

 c n mô hình toán c a đ i t ng đ thi t k b đi u khi n

 c n hi u bi t sâu v k thu t đi u khi n m i thi t k

đ c b đi u khi n

 th ng không hi u qu khi đi u khi n h phi tuy n

 không s d ng đ c kinh nghi m c a con ng i (trong nhi u tr ng h p kinh nghi m c a con ng g p g g i đóng vai g

trò quan tr ng)

Trang 12

T i sao ph i đi u khi n thông minh?

 Yêu c u đ t đ c ch t l ng K ngày càng t ng cao.

 Yêu c u K các h th ng đ ng ph c t p ngày càng t ng.

 Yêu c u K trong đi u ki n gia t ng các y u t b t đ nh

 Yêu c u K trong đi u ki n gia t ng các y u t b t đ nh.

Các yêu c u trên không th đáp ng đ c tr n v n n u dùng

lý thuy t đi u khi n thông th ng s n có ây chính là đ ng

l c cho ra đ i lý thuy t đi u khi n m i: lý thuy t đi u khi n thông minh

thông minh.

Trang 13

Thông minh là gì?

 Thông minh là kh n ng thu th p và s d ng tri th c

 Có nhi u c p đ thông minh và nhi u lo i thông minh

 Thông minh là khái ni m mang tính t ng đ i

Trang 14

H th ng đi u khi n thông minh

 H th ng thông minh là h th ng có kh n ng ho t đ ng

 H th ng thông minh là h th ng có kh n ng ho t đ ng thích h p trong môi tr ng b t đ nh, trong đó m t ho t

n ng thông minh con ngg g g i m t cách c b n

 i u khi n thông minh là ph ng pháp đi u khi n ph ng theo các đ c đi m c b n c a trí thông minh con ng i Các đ c đi m c b n bao g m tính thích nghi và kh

n ng h c, ho ch đ nh trong đi u ki n có nhi u y u t

không ch c ch n và x lý kh i l ng l n thông tin

Trang 15

C p đ thông minh

Có nhi u c p đ thông minh tùy theo th c đo khác nhau:

Albus:

 T i thi u: H th ng thông minh t i thi u có kh n ng c m

nh n môi tr ng, ra quy t đ nh và ki m soát ho t đ ng

 M c cao: H th ng thông minh m c cao có kh n ng g g g

Trang 16

 M c cao (m c 3): khi tình hu ng thay đ i ho ch đ nh

 M c cao (m c 3): khi tình hu ng thay đ i ho ch đ nh + hi u ch nh l i theo cách m i không đ a ra tr c b i

ng i thi t k

 M c cao r t cao (m c 4): phát bi u l i nhi m v

Trang 17

C p đ thông minh (tt)

Krishna & K mar phân lo i đi khi n thông minh d a

Krishna & Kumar: phân lo i đi u khi n thông minh d a trên kh n ng t c i thi n c u trúc đi u khi n

 M c 0 = i u khi n b n v ng (Robust Controller)

 M c 0 i u khi n b n v ng (Robust Controller)

 M c 1 = M c 0 + i u khi n thích nghi (Adaptive

Controller) )

 M c 2 = M c 1 + i u khi n t i u (Optimal Controller)

 M c 3 = M c 2 + i u khi n ho ch đ nh (Planning ( g

Controller)

Trang 18

Các y u t quy t đ nh c p đ thông minh

 N ng l c tính toán c a b não (má tính) c a h th ng

 N ng l c tính toán c a b não (máy tính) c a h th ng

 S ph c t p, tinh vi c a các thu t toán mà h th ng s

d ng đ x lý thông tin t c m bi n mô hình hóa th

d ng đ x lý thông tin t c m bi n, mô hình hóa th

gi i, ra quy t đ nh đi u khi n, truy n tin,…

 Thông tin mà h th ng l u tr trong b nh g g g

Trang 19

CÁC C I M CÁC C I M

C A H TH NG THÔNG MINH

Trang 20

Các đ c đi m c a h th ng thông minh

Trang 21

Tính thích nghi và kh n ng h c

 Kh n ng thích nghi v i s thay đ i (thông s c a đ i

Trang 22

Kh n ng suy lu n

 X lý thông tin không ch c ch n H th ng không th

đ c g i là thông minh n u nó ch có th làm đ c

nh ng đi u đã đ c ch d n

 Kh n ng t đ t ra m c tiêu và t đ t m c tiêu đi u

khi n là m t đ c đi m quan tr ng c a h th ng đi u g g

khi n thông minh

Trang 24

C u trúc c a h th ng đi u khi n thông minh

Thông th ng h th ng thông minh có c u trúc 3 c p:

c p th c thi, c p ph i h p, c p t ch c và qu n lý

 C p th c thi: giao ti p v i đ i t ng và môi tr ng

thông qua các c m bi n (sensor) và các c c u tác đ ng (actuator), g m các thu t toán đi u khi n thông th ng

g m các thu t toán đi u khi n thông minh

Thu t ng phân c p không ch đ c p đ n c u trúc phân

c p v ph n c ng mà còn bao hàm c s phân c p p p g p p

đi u khi n

Trang 25

C u trúc h th ng đi u khi n thông minh

Trang 26

So sánh đi u khi n thông minh và đi u khi n thông th ng

 V m t toán h c, KTM không ch t ch b ng đi u khi n thông th ng vì đây là l nh v c t ng đ i m i và còn

nhi u v n đ ch a đ c nghiên c u đ y đ

 V nguyên t c khi thi t k các b KTM không c n mô hình toán h c c a đ i t ng đi u khi n, đây là m t u

đi m c a ph ng pháp đi u khi n thông minh vì:

 Trong m t s tr ng h p vi c đ a ra mô hình toán c a

đ i t t khó kh th hí khô th đ

đ i t ng r t khó kh n, th m chí không th đ c

 Trong m t s tr ng h p khác có th tìm đ c mô hình toán c a đ i t ng nh ng ph i đ a ra quá nhi u gi

toán c a đ i t ng nh ng ph i đ a ra quá nhi u gi

thi t  mô hình toán không th a mãn trong th c t 

không s d ng đ c

Trang 27

CÁC K THU T

I U KHI N THÔNG MINH

Trang 28

Các k thu t đi u khi n thông minh

 i u khi n m (Fuzzy Control)

 M ng th n kinh (nhân t o) (Artificial Neural Network)

 Các thu t toán t i u hóa ph ng sinh h c:g

Thu t toán di truy n (Genetic Algorithm - GA)

Thu t toán t i u b y đàn (Particle Swarm

Thu t toán ch nh y (Shuffled Frog Leaping

Thu t toán ch nh y (Shuffled Frog-Leaping

Algorithm – SFLA)

 H chuyên gia (Expert System)y g ( p y )

Trang 29

Các k thu t đi u khi n thông minh

 Intelligent control is a class of control techniques, that use various AI computing approaches like

neural networks Bayesian probability fuzzy logic

neural networks, Bayesian probability, fuzzy logic, machine learning, evolutionary computation and

genetic algorithms (Wikipedia)

ge et c a go t s ( ped a)

Trang 34

ng d ng c a ph ng pháp đi u khi n thông minh

K thu t đi u khi n thông minh đã đ c ng d ng r t thành công trong nhi u l nh v c khác nhau nh :

 H th ng robot

 H th ng s n xu t

 Máy bay tàu v tr tàu ng m xe h i

 Máy bay, tàu v tr , tàu ng m, xe h i,…

 i u khi n quá trình

 Các s n ph m dân d ng

 Các s n ph m dân d ng,…

Trang 35

 Intelligent process control

Trang 36

Chu n đ u ra

Sau khi h c xong ch ng 1, sinh viên ph i có kh n ng:

 Hi u khái ni m đi u khi n thông minh

 Mô t đ c đi m c a m t h th ng thông minh

 Bi t v các k thu t đi u khi n thông minh

 Bi t m t s ng d ng đi u khi n thông minh

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	200,38 KB