1、一、 概念題（每小題5分，共20分）（1） 人工神經網絡人工神經網絡的研究是人工智能、認知科學、神經生理學、非線性動力學等學科的交叉熱點。2 模糊推理知道了語言控制規則中蘊含的模糊關系后，就可以根據模糊關系和輸入情況，來確定輸出的情況，這就叫“模糊推理”。3 專家系統專家系統是一個具有大量專門知識與經驗的程序系統，它應用人工智能技術，根據某個領域或多個人類專家提供的知識和經驗進行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以解決那些需要專家決定的復制問題。4 遞階控制對遞階結構的大系統所采用的控制方式。二、 簡答題（每小題10分，共40分）1 簡述智能控制的發展過程,并說明智能控制的特點。從20世紀6

2、0年代至今，智能控制的發展過程通常被劃分3個階段：萌芽期、形成期和 發展期。智能控制具有以下基本特點：1） 應能為復雜系統進行有效的全局控制，并具有較強的容錯能力。2） 定性策劃和定量控制相結合的多模態組合控制。3） 從系統的功能和整體優化的角度來分析和綜合系統，以實現預定的目標，并具有自組織能力。4） 同時具有以知識表示的非數學廣義模型和以數學表示的數學模型的混合控制過程，系統在信息處理上，既有數學運算，又有邏輯和知識推理。2  智能控制學科有哪幾種結構理論?這些理論的內容是什么?二元結構理論    傅京孫曾對幾個與自學習控制(learnin

3、g control)有關的領域進行了研究。為強調系統的問題求解和決策能力,他用“智能控制系統”來包括這些領域。他指出“智能控制系統描述自動控制系統與人工智能的交接作用”。我們可以用式(1.3)和(1.6)以及圖1.3來表示這種交接作用,并把它稱為二元交集結構。1.4.2  三元結構理論    薩里迪斯于1977年提出另一種智能控制結構,它把傅京孫的智能控制擴展為三元結構,即把智能控制看作為人工智能、自動控制和運籌學的交接,如圖1.4所示。薩里迪斯認為,構成二元交集結構的兩元互相支配,無助于智能控制的有效和成功應用。必須把運籌學的概念引

4、入智能控制,使它成為三元交集中的一個子集。  蔡自興提出四元智能控制結構,把智能控制看做自動控制、人工智能、信息論和運籌學四個學科的交集,如圖1.5(a)所示,其關系如式(1.5)和(1.8)描述。圖1.5(b)表示這種四元結構的簡化圖。3 什么是模糊集合和隸屬函數?模糊集合有哪些基本運算?滿足哪些規律?隸屬函數(membership function)，用于表征模糊集合的數學工具。對于普通集合a，它可以理解為某個論域u上的一個子集。為了描述論域u中任一元素u是否屬于集合a，通常可以用0或1標志。用0表示u不屬于a，而用1表示屬于a ，從而得到了u上的一個二值函數a（u），

5、它表征了u的元素u對普通集合的從屬關系，通常稱為a的特征函數，為了描述元素u對u上的一個模糊集合的隸屬關系，由于這種關系的不分明性，它將用從區間0，1中所取的數值代替0，1這兩值來描述，記為（u），數值（u）表示元素隸屬于模糊集的程度，論域u上的函數即為模糊集的隸屬函數，而（u）即為u對a的隸屬度。設a和b為論域u中的兩個模糊集,其隸屬函數分別為 和,則對于所有,存在下列運算:    (1) a與b的并(邏輯或)    (2) a與b的交(邏輯與)    

6、(3) a的補(邏輯非)4  簡述人工神經網絡的特點和主要學習算法。 人工神經網絡的結構基本上分為兩類,即遞歸(反饋) 網絡和前饋網絡,簡介如下。    (1) 遞歸網絡    在遞歸網絡中,多個神經元互連以組織一個互連神經網絡,如圖7.2所示。有些神經元的輸出被反饋至同層或前層神經元,遞歸網絡又叫做反饋網絡。hopfield網絡,elmman網絡和jordan網絡是遞歸網絡有代表性的例子。(2) 前饋網絡    具

7、有遞階分層結構,由一些同層神經元間不存在互連的層級組成。從輸入層至輸出層的信號通過單向連接流通;神經元從一層連接至下一層,不存在同層神經元間的連接,如圖7.3。前饋網絡的例子有多層感知器(mlp) 、學習矢量量化(lvq) 網絡、小腦模型聯接控制(cmac) 網絡和數據處理方法(gmdh) 網絡等。（2）答： (1) 有師學習    有師學習需要有個老師或導師來提供期望或目標輸出信號。    (2) 無師學習   &

8、#160;無師學習算法不需要知道期望輸出。在訓練過程中,只要向神經網絡提供輸入模式,神經網絡就能夠自動地適應連接權,以便按相似特征把輸入模式分組聚集。無師學習算法的例子包括kohonen算法和carpenter-grossberg自適應諧振理論(art)等。    (3) 強化學習    強化學習是有師學習的特例,它不需要老師給出目標輸出,采用一個“評論員”來評價與給定輸入相對應的神經網絡輸出的優度(質量因數) 。三、 計算題（每小題6分，共18分）1 請分別寫出模糊集合“年輕人”、“中年人”和

9、“老年人”的隸屬函數。四、1 設論域，且 試求ab 和ab2 設有下列兩個模糊關系:        （先取小，再取大）試求出r1與r2的復合關系r1r2.五、 應用題（本題22分）（1） 請簡述設計智能控制系統的主要步驟；（2） 列舉一個智能控制系統的應用實例，并描述該系統的特點。智能照明控制系統在廣州大學城華南理工大學校區的應用實例現代化的學校是由多種視覺效果組成的工作環境，視覺環境的舒適性應該從以下幾個方面進行考慮：1選擇合適的照度；2減少光源的直接眩光、反射眩光；3室內裝飾和光源的顯色性；4室內亮度的合理分布；5設計一個良好的建筑空間環境。學校按照功能區域劃分，通常會有教學樓、辦公行政樓、圖書館、禮堂、體育場館等等，各個功能區域的照明具有不同的特點。教學區域照明使用的光源主要是熒光燈與白熾燈，其中熒光燈多用于一般照明，白熾燈多用于局部照明，照度水平的設計主要取決于視覺作業的需要及經濟條件的狀況。教學區域的工作時間主要是在白天，可以考慮利用窗外入射的大量自然光進行照度補償，不僅能節約大量能源，更能維持室內舒適的視覺環