不確定信息認(rèn)知對(duì)象的仿反饋認(rèn)知智能機(jī)制與計(jì)算模型研究.pdf

1、模擬人的意識(shí)、思維過(guò)程是一門極富挑戰(zhàn)性的科學(xué)。本文針對(duì)傳統(tǒng)認(rèn)知系統(tǒng)單向開(kāi)環(huán)方式與人類認(rèn)知事物反復(fù)推敲比對(duì)的信息交互過(guò)程存在顯著差異問(wèn)題，面對(duì)認(rèn)知系統(tǒng)中可識(shí)別率與正確率不可在線實(shí)時(shí)測(cè)評(píng)的工程難題，探討了不確定信息認(rèn)知對(duì)象建模、廣義認(rèn)知誤差度量和仿反饋調(diào)節(jié)機(jī)制三位一體的仿人認(rèn)知智能新研究方法。基于粗糙集理論，探索建立不確定信息認(rèn)知對(duì)象的模式化結(jié)構(gòu)模型和運(yùn)行機(jī)制?；趶V義誤差理論與熵理論，探索建立廣義認(rèn)知誤差的多層次變粒度熵函數(shù)形式測(cè)度指標(biāo)評(píng)

2、價(jià)體系。基于反饋控制思想和認(rèn)知知識(shí)粒度計(jì)算工具，探索建立具有仿反饋模式的認(rèn)知智能運(yùn)行機(jī)制。力圖對(duì)一類不確定信息認(rèn)知對(duì)象和不確定認(rèn)知過(guò)程效果與認(rèn)知結(jié)果的認(rèn)知智能系統(tǒng)建立仿人反復(fù)推敲比對(duì)思維信息交互模式的認(rèn)知智能機(jī)制與計(jì)算模型，這對(duì)于人工智能學(xué)科的發(fā)展具有拓展意義。
　　本文取得的主要研究成果如下:
　　(1)不確定信息認(rèn)知對(duì)象仿反饋認(rèn)知智能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行機(jī)制研究。構(gòu)建一種仿人認(rèn)知事物粗推敲細(xì)比對(duì)反復(fù)交互模式的三層三段互耦合仿

3、反饋認(rèn)知智能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式與運(yùn)行機(jī)制，給出了仿反饋認(rèn)知智能系統(tǒng)的構(gòu)建目標(biāo)，規(guī)范了功能要求和運(yùn)行機(jī)制，為建立不確定信息認(rèn)知對(duì)象的仿反饋認(rèn)知智能系統(tǒng)提供了模式化結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法。
　　(2)不確定信息認(rèn)知對(duì)象的認(rèn)知智能決策信息系統(tǒng)模型研究。針對(duì)目前學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為不存在能夠適應(yīng)于各種數(shù)據(jù)的通用知識(shí)獲取方法問(wèn)題，構(gòu)建了基于粗糙集的不確定信息認(rèn)知對(duì)象的多信息融合有監(jiān)督學(xué)習(xí)認(rèn)知智能決策信息系統(tǒng)，給出了基于特征簡(jiǎn)約的認(rèn)知知識(shí)融合充分性和可分類性熵

4、函數(shù)形式測(cè)度指標(biāo)，在有限論域的不確定信息條件下，為不確定信息認(rèn)知對(duì)象的認(rèn)知知識(shí)優(yōu)化表征提供了普適性的認(rèn)知智能決策信息系統(tǒng)模型。
　　(3)不確定認(rèn)知過(guò)程效果與認(rèn)知結(jié)果的廣義認(rèn)知誤差評(píng)價(jià)體系研究。針對(duì)目前學(xué)術(shù)界普遍采用后驗(yàn)評(píng)價(jià)認(rèn)知結(jié)果可信度方法不能滿足認(rèn)知系統(tǒng)中可識(shí)別率與正確率的在線實(shí)時(shí)測(cè)評(píng)問(wèn)題，構(gòu)建了不確定信息認(rèn)知對(duì)象和不確定認(rèn)知過(guò)程效果與認(rèn)知結(jié)果的認(rèn)知誤差信息系統(tǒng)，定義了基于熵函數(shù)形式測(cè)度指標(biāo)的不確定認(rèn)知過(guò)程效果與認(rèn)知結(jié)果誤差α

5、熵、不確定認(rèn)知過(guò)程效果與認(rèn)知結(jié)果誤差α熵序列相似度和認(rèn)知知識(shí)粒度誤差三種廣義認(rèn)知誤差，建立了不確定認(rèn)知過(guò)程效果與認(rèn)知結(jié)果可信度在線實(shí)時(shí)測(cè)評(píng)體系，為仿反饋認(rèn)知智能調(diào)節(jié)機(jī)制提供了量化標(biāo)準(zhǔn)。
　　(4)不確定信息認(rèn)知對(duì)象的仿反饋認(rèn)知智能機(jī)制研究。針對(duì)傳統(tǒng)認(rèn)知系統(tǒng)單向開(kāi)環(huán)方式與人類認(rèn)知事物反復(fù)推敲比對(duì)的信息交互過(guò)程存在顯著差異問(wèn)題，構(gòu)建了基于廣義認(rèn)知誤差在線實(shí)時(shí)度量的仿反饋認(rèn)知智能調(diào)節(jié)機(jī)制，定義了仿反饋認(rèn)知知識(shí)粒度調(diào)節(jié)規(guī)則與計(jì)算方法，建立

6、了多層次變知識(shí)粒度的層間調(diào)節(jié)與層內(nèi)尋優(yōu)模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)不確定信息認(rèn)知對(duì)象的變知識(shí)粒度的仿反饋認(rèn)知智能調(diào)節(jié)機(jī)制，為模仿人類認(rèn)知事物反復(fù)推敲比對(duì)的信息交互過(guò)程提供了一種智能認(rèn)知機(jī)制。
　　(5)單目標(biāo)完全狀態(tài)的脫機(jī)手寫體漢字圖像的機(jī)器認(rèn)知應(yīng)用驗(yàn)證研究。針對(duì)手寫體漢字?jǐn)?shù)量大，字體字型繁多，相似字多，書寫風(fēng)格各異等識(shí)別難題，基于本文提出的仿反饋認(rèn)知智能方法，研究了具有認(rèn)知知識(shí)粒度智能調(diào)節(jié)機(jī)制的脫機(jī)手寫體漢字圖像仿反饋認(rèn)知智能系統(tǒng)。選用SCUT

7、-IRAC HCCLIB手寫體漢字圖像樣本庫(kù)的多類漢字樣本圖像作為認(rèn)知對(duì)象，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證本方法的可行性與有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文方法較傳統(tǒng)單向開(kāi)環(huán)方法具有明顯優(yōu)勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)脫機(jī)手寫體漢字圖像的“機(jī)器識(shí)字”代替“人工識(shí)字”探索了一種實(shí)踐應(yīng)用新方法。
　　(6)多目標(biāo)較完全狀態(tài)的工業(yè)回轉(zhuǎn)窯燒成狀態(tài)的機(jī)器認(rèn)知應(yīng)用驗(yàn)證研究。針對(duì)工業(yè)環(huán)境復(fù)雜所導(dǎo)致采集的樣本數(shù)據(jù)性能較差問(wèn)題，基于本文提出的仿反饋認(rèn)知智能方法，研究了基于火焰圖像的工

8、業(yè)回轉(zhuǎn)窯燒成狀態(tài)仿反饋認(rèn)知智能系統(tǒng)。選用東北大學(xué)流程工業(yè)綜合自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供的某水泥廠2?；剞D(zhuǎn)窯燒成帶火焰圖像樣本和測(cè)量數(shù)據(jù)，采用MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本方法的可行性與有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文方法能夠從宏觀到微觀挖掘火焰圖像特征知識(shí)并反復(fù)認(rèn)知決策面附近的樣本，為實(shí)現(xiàn)水泥燒結(jié)過(guò)程監(jiān)控和基于熟料質(zhì)量閉環(huán)控制的“機(jī)器看火”取代“人工看火”探索了一種工程應(yīng)用新方法。
　　(7)多目標(biāo)不完全狀態(tài)的人體健康狀態(tài)評(píng)測(cè)的機(jī)器認(rèn)知應(yīng)用驗(yàn)

9、證研究。針對(duì)人群樣本非均質(zhì)性、人體特征多樣性和人體特征值隨機(jī)性等問(wèn)題，基于本文提出的仿反饋認(rèn)知智能方法，研究了基于變認(rèn)知知識(shí)粒度的人體健康狀態(tài)仿反饋認(rèn)知智能系統(tǒng)。選用中國(guó)科學(xué)院智能機(jī)械研究所提供的隨機(jī)人群生物電阻抗信號(hào)樣本，采用MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證本方法的可行性與有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文方法能夠在不同認(rèn)知知識(shí)粒度層次中表征健康知識(shí)并模糊匹配健康指標(biāo)，為客觀準(zhǔn)確地評(píng)測(cè)人體健康狀態(tài)的“機(jī)器診斷”取代“人工診斷”探索了一種實(shí)際應(yīng)用新方

10、法。
　　(8)單目標(biāo)不完全狀態(tài)的全天候光伏發(fā)電智能認(rèn)知跟蹤控制應(yīng)用驗(yàn)證研究。針對(duì)天氣環(huán)境的非線性、非平穩(wěn)性、大間歇性和隨機(jī)性導(dǎo)致的光伏電池跟蹤控制難題，基于本文提出的仿反饋認(rèn)知智能方法，研究了全天候光伏發(fā)電智能認(rèn)知跟蹤控制系統(tǒng)，并給出了基于全景圖像變粒度仿反饋認(rèn)知太陽(yáng)位置的計(jì)算方法。采用平板型和聚光型等多種光伏電池組件及其伺服機(jī)構(gòu)，開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)研究以驗(yàn)證本文方法的可行性與有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文的三層三段光伏發(fā)電智能認(rèn)知跟蹤控制