
- •Введение
- •1. Искусственный интеллект в роботах
- •1.1. Обеспечение взаимодействия системы управления с человеком
- •1.2. Схема интеллектуального управления в робототехнических комплексах
- •1.3. Интеллектуальное программирование и интеллектуальный интерфейс
- •1.4. Организация интеллектуальных систем
- •2. Экспертные системы
- •2.1. Структура экспертных систем
- •2.2. Технология разработки экспертных систем
- •2.3. Механизм вывода в экспертных системах
- •2.4. Методы поиска решений в экспертных системах
- •2.5. Поиск в одном пространстве состояний
- •2.6. Поиск решения методом редукции
- •2.7. Поиск решения во множестве факторизованных пространств
- •2.8. Поиск в фиксированном множестве пространств
- •2.9. Поиск в изменяющемся множестве пространств (метод нисходящего уточнения)
- •2.10. Поиск в альтернативных пространствах
- •2.11. Поиск с использованием нескольких моделей
- •3. Представление знаний в системах
- •3.1. Продукционные системы
- •3.2. Системы поиска на основе классической логики
- •3.3. Использование логики предикатов первого порядка при представлении знаний
- •3.4. Использование фреймов при представлении данных
- •3.5. Семантические сети
- •4. Нейронные сети в системах искусственного интеллекта
- •4.1. Области применения нейронных сетей
- •4.2. Персептронные нейронные сети
- •4.3. Обучение персептронных сетей
- •4.4. Сети встречного распространения
- •4.5. Обучение нейронных сетей методом обратного распространения ошибки
- •4.6. Обучение без учителя
- •4.7. Сети без обучения
- •4.8. Нейронные сети с радиальными базисными функциями (вероятностные сети)
- •4.9. Коллективы нейронных сетей
- •4.10. Аппаратно-программные средства реализации нейронных сетей для задач робототехники
- •2. Использование сетей для распознавания речи
- •3. Использование сетей для формирования законов управления
- •5. Методы нечеткой логики в интеллектуальных системах
- •5.1. Логические операции над нечеткими множествами
- •5.2. Получение выводов в нечеткой логике
- •5.3. Алгоритмы поиска решения в нечеткой логике
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2. Использование сетей для распознавания речи
При распознавании речи часто используется алгоритм линейного предсказания. Он заключается в том, что по ряду дискретных отсчетов можно предсказать какое созвучие (фонема) будет произнесено. Реализация алгоритма выполняется с помощью следующих аппаратных средств (рис.22):
1) АЦП с частотой тактирования (отсчета) 100 кГц и более;
2) сдвиговых регистров в качестве буферной памяти для последовательных отсчетов и нейронных сетей, которые по группе отсчетов формируют выходные состояния, соответствующие фонемам (созвучиям).
НС
АЦП
FIFO
АС .
. .
НС
Рис. 22. Структура системы распознавания речи на основе коллектива нейронных сетей
3. Использование сетей для формирования законов управления
В качестве элементов управления нейронные сети используются как формирователи управляющих воздействий на основе входных данных, описывающих объект управления. В частности, при управлении перемещениями входными данными являются рассогласования в заданных и реальных координатах и производные от этих рассогласований. Нейросетевой регулятор, получив эти данные, формирует величину, корректирующую управляющее воздействие.
Нейросетевой регулятор представляет собой многослойную сеть, число входов которой должно быть рассчитано на получение информации в виде бинарных кодов с разрядов 10-12 для трех параметров (рассогласование, I и II производная от
53
рассогласования) и числом выходов, равным разрядности представления управляющих воздействий. Обучение сети выполняется по диапазону возможных рассогласований, которые разбиваются на некоторое достаточно большое количество образцов.
5. Методы нечеткой логики в интеллектуальных системах
В точных методах оценки величин и событий они образуют универсальное множество E. Каждый элемент этого множества может иметь признак A с истинностью 0 или 1, что представляется функцией принадлежности MA=[0,1]. Таким образом, подмножество А представляет собой упорядоченный набор пар, одна составляющая которых – признак; вторая – 0 или 1. В нечеткой логике функция принадлежности может принимать любые значения. И таким образом нечеткое множество представляет собой набор пар из признаков и значений функции принадлежности.Например, для набора x1 – x4 указывается значение функции принадлежности:
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
0,3 |
0,4 |
0,1 |
0 |
В запись нечеткого
множества соответствующей таблице
имеет вид
В технических системах функции принадлежности обычно имеют аналитическое представление. Наиболее распространенными функциями принадлежности являются:
треугольная:
,
(рис.23,а)
трапециидальная:
,
(рис.23,б)
54
гауссова:
,
(рис.23,в)
M
a b
x
a
M
a b c d x
б
M
x
a
в
Рис. 23. Типовые функции принадлежности нечетких множеств