機(jī)器人與軟件人平行進(jìn)化系統(tǒng)及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

《機(jī)器人與軟件人平行進(jìn)化系統(tǒng)及其應(yīng)用》由左敏著，以無人變電站移動巡檢機(jī)器人為應(yīng)用對象，運(yùn)用軟件人理論方法進(jìn)行虛擬軟件人與實(shí)體機(jī)器人平行進(jìn)化與協(xié)同智能仿真的研究：一方面，利用虛擬軟件人為實(shí)體機(jī)器人建立軟件模型，充分發(fā)揮軟件人的擬人特性，構(gòu)建軟件人和機(jī)器人協(xié)同交互、融合共生的平行系統(tǒng)，通過軟件人和機(jī)器人平行進(jìn)化的智能算法實(shí)現(xiàn)軟件人和機(jī)器人在線、實(shí)時、自動平行進(jìn)化，并在運(yùn)行過程中提高機(jī)器人的性能：另一方面，利用軟件人運(yùn)行平臺的高處理能力完成在機(jī)器人嵌入式系統(tǒng)中無法完成的一些智能算法，實(shí)現(xiàn)對實(shí)體機(jī)器人的實(shí)時作業(yè)進(jìn)行并行、在線、實(shí)時仿真。通過軟件人和機(jī)器人的協(xié)同交互、平行進(jìn)化來延伸、擴(kuò)展機(jī)器人的功能和安全特性，進(jìn)一步提升無人變電站移動巡檢機(jī)器人的智能化、柔性化、實(shí)用化水平，為特種機(jī)器人控制研究探索一種新的途徑。
《機(jī)器人與軟件人平行進(jìn)化系統(tǒng)及其應(yīng)用》適合機(jī)器人、軟件人研究人員閱讀。

書籍目錄

第1章  緒論
  1.1 軟件人進(jìn)展
    1.1.1 軟件人的提出背景
    1.1.2 軟件人的基本概念
    1.1.3 軟件人研究的科技基礎(chǔ)
    1.1.4 軟件人的研究意義
  1.2 機(jī)器人進(jìn)展
    1.2.1 機(jī)器人控制技術(shù)
    1.2.2 機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)
    1.2.3 機(jī)器人傳感信息融合
    1.2.4 機(jī)器人路徑規(guī)劃技術(shù)
  1.3 智能仿真理論
  1.4 協(xié)同進(jìn)化理論
  1.5 平行系統(tǒng)理論
  1.6 大系統(tǒng)控制論
  1.7 信息物理融合系統(tǒng)
    1.7.1 信息物理融合系統(tǒng)簡介
    1.7.2 信息物理融合系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.7.3 信息物理融合系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成
    1.7.4 信息物理融合系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)
    1.7.5 信息物理融合系統(tǒng)的應(yīng)用
  1.8 本書主要內(nèi)容
第2章  機(jī)器人和軟件人平行進(jìn)化、智能協(xié)調(diào)、協(xié)同仿真總體方案研究
  2.1 平行進(jìn)化、智能協(xié)調(diào)、協(xié)同仿真系統(tǒng)總體方案
  2.2 平行進(jìn)化、智能協(xié)調(diào)、協(xié)同仿真系統(tǒng)多層狀態(tài)空問模型
  2.3 平行進(jìn)化、智能協(xié)調(diào)、協(xié)同仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3.1 局部控制級體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3.2 協(xié)調(diào)管理級體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3.3 軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)
  2.4 機(jī)器人和軟件人平行系統(tǒng)的構(gòu)建
    2.4.1 局部控制級平行系統(tǒng)構(gòu)建
    2.4.2 協(xié)調(diào)管理級平行系統(tǒng)構(gòu)建
第3章  機(jī)器人和軟件人平行進(jìn)化方法與技術(shù)研究開發(fā)
  3.1 機(jī)器人和軟件人平行方法與流程
  3.2 機(jī)器人和軟件人平行進(jìn)化過程多重廣義算子模型
  3.3 機(jī)器人和軟件人平行進(jìn)化算法與實(shí)現(xiàn)
    3.3.1 局部控制級平行系統(tǒng)的底層進(jìn)化
    3.3.2 管理協(xié)調(diào)級平行系統(tǒng)的高層進(jìn)化
第4章  機(jī)器人和軟件人智能協(xié)調(diào)方法與技術(shù)
    4.1 機(jī)器人和軟件人智能協(xié)調(diào)方法
    4.1.1 虛擬眼與虛擬腳協(xié)同的軌跡跟蹤
    4.1.2 虛擬眼與虛擬腳協(xié)同的精確旋轉(zhuǎn)控制
  4.2 軟件人與機(jī)器人的智能協(xié)調(diào)算法及實(shí)現(xiàn)
    4.2.1 機(jī)器人作業(yè)路徑規(guī)劃問題模型的建立
    4.2.2 機(jī)器人作業(yè)路徑優(yōu)化的協(xié)同進(jìn)化求解
第5章  機(jī)器人和軟件人協(xié)同智能仿真方法與技術(shù)研究開發(fā)
  5.1 機(jī)器人和軟件人協(xié)同智能仿真模型
  5.2 機(jī)器人和軟件人協(xié)同智能仿真平臺構(gòu)建
  5.3 機(jī)器人和軟件人協(xié)同智能仿真實(shí)驗(yàn)
第6章  機(jī)器人和軟件人的互動智能通信方法與技術(shù)研究開發(fā)
  6.1 平行進(jìn)化系統(tǒng)的通信體系結(jié)構(gòu)
  6.2 無線網(wǎng)絡(luò)中的傳輸與優(yōu)化
    6.2.1 平行進(jìn)化系統(tǒng)的典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
    6.2.2 無線環(huán)境下的傳輸與優(yōu)化
  6.3 任務(wù)同步與自恢復(fù)
  6.4 基于通信的平行系統(tǒng)智能協(xié)調(diào)調(diào)度
    6.4.1 基于通信需求的協(xié)同調(diào)度
    6.4.2 基于被動通信的隱式協(xié)同調(diào)度
第7章  機(jī)器人和軟件人平行進(jìn)化、智能協(xié)調(diào)、協(xié)同仿真系統(tǒng)的應(yīng)用
  7.1 智能電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求分析
  7.2 用于無人變電站的平行進(jìn)化巡檢機(jī)器人
  7.3 無人變電站智能機(jī)器人自動巡檢、視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)大系統(tǒng)
  7.4 應(yīng)用小結(jié)
  7.5 總結(jié)與展望
    7.5.1 本書所述科研工作總結(jié)
    7.5.2 進(jìn)一步工作展望
術(shù)語表
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 緒論　　1.1　軟件人進(jìn)展　　1.1.1　軟件人的提出背景　　讓機(jī)器具有人的智能，使機(jī)器能像人一樣進(jìn)行工作是人工智能的目標(biāo)。人的智能主要體現(xiàn)在人對外部事物或者知識的感知、思維和人的行為3個方面，相應(yīng)地人工智能的研究也應(yīng)該包含機(jī)器對知識的感知、處理以及對行為的處理即機(jī)器感知、機(jī)器思維和機(jī)器行為3方面。因此，人工智能是一門研究機(jī)器智能的科學(xué)，是腦力勞動自動化的技術(shù)基礎(chǔ)，是思維科學(xué)、智能科學(xué)的相互融合的產(chǎn)物?！　∪斯ぶ悄馨l(fā)展的一個分支是人工生命，人工生命主要研究的是使人造系統(tǒng)具有自然生命特征和自然生命現(xiàn)象的理論模型的建模及其實(shí)現(xiàn)方法和技術(shù)。人工生命能夠延伸、擴(kuò)展自然生命的各種屬性，可將人工生命視為自然生命的進(jìn)化。廣義人工生命則認(rèn)為：“廣義人工生命是自然生命的模擬、延伸和擴(kuò)展，是具有自然生命性能或行為的人造系統(tǒng)”。廣義人工生命拓寬了c.Langton的人工生命框架，發(fā)展了C.Langton人工生命方法論，使人工生命學(xué)科更具誘人的應(yīng)用前景?！　〔徽撌侨斯ぶ悄苓€是人工生命，都是為了使人造系統(tǒng)具有人的智能，那么，在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的大背景下，讓互聯(lián)網(wǎng)更加智能地提供給我們有用信息，讓計(jì)算機(jī)能以人的思維方式理解我們的指令，讓人-計(jì)算機(jī)-互聯(lián)網(wǎng)之間更協(xié)調(diào)，讓計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)更好地為人類服務(wù)是人們所追求的目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，涂序彥教授、曾廣平教授于2002年提出了“軟件人”（ SoftMan，SM）的概念，并于2003年在《中國人工智能進(jìn)展（上卷）》上發(fā)表了題為“軟件人”的第一篇學(xué)術(shù)論文。所謂“軟件人”是指擬人的軟件人工生命，在特性、功能、行為、結(jié)構(gòu)方面對人的模擬、延伸和擴(kuò)展；而廣義的“軟件人”（ Generalized SoftMan，GSM）是基于計(jì)算機(jī)軟件、三維動畫、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等軟件工程技術(shù)研究基礎(chǔ)上開發(fā)的擬人的個體或群體的“人工生命”（ArtificialLife，AL）。廣義“軟件人”包含“軟件人”個體和“軟件人”群體。由多個“軟件人”個體相互聯(lián)系，相互通信，則組成類似于人群組織的“軟件人”群體，即“多軟件人系統(tǒng)”（Multi - SoftMan System，MSMS），由多種“軟件人”群體可組成“軟件人社會”（SoftMan Society，SMS），它是模擬人類社會（Human Society，HS）的“人工社會”（Artificial Society，AS）的軟件模型。狹義的“軟件人”是以人工智能、人工生命和分布式系統(tǒng)為理論基礎(chǔ)，結(jié)合智能機(jī)器人、智能網(wǎng)絡(luò)和多智體技術(shù)的一種網(wǎng)上自動智能工具。它能夠在網(wǎng)上自由遷移，采用信息推拉技術(shù)[‘’自動處理某些指定的任務(wù)，充當(dāng)某類職員角色。例如充當(dāng)網(wǎng)上“安全警察”、網(wǎng)上“垃圾清潔工”、網(wǎng)上“信息服務(wù)員”等?！败浖恕币淹ㄟ^互聯(lián)網(wǎng)為人們提供更便捷、更人性化的服務(wù)，給人們帶來了巨大的便利，為網(wǎng)絡(luò)安全問題引入了新的解決思路?！　　?/pre>




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