0.1控制理论产生及发展18世纪中叶 英国第一次工业革命1765年 瓦特发明蒸汽机一调速问题一稳定性问题1868年 调节器一文发表1872年 劳斯和1890年赫尔威茨一代数判据1892年 李雅普诺夫 运动稳定性的一般问题”1932年乃奎斯特判据1948维纳发表控制论一或关于在动物和机器中控制和通讯的科学0.2控制理论发展三个阶段：第一代：古典控制理论（经典控制理论）40-60年代第二代：现代控制理论60-80年代第三代：智能控制及大系统理论80-至今三代控制理论对比简表古典控制理论现代控制理论智能控制理论时间20 世纪 40-6060-7080-至今对象单入单出线性定常系统多入多出非线性时变系统难以建模的非线性复杂系统工具传递函数；状态方程；状模糊逻辑系统（FLS）,神经网频率特性；态空间法；动络系统(NNS)，专家系统根轨迹等态规划；极大(ES)，知识基系统，人工智频率域内求解值原理；时间能等域内求解代表人物伯德，伊文斯卡尔曼贝尔曼 庞特里亚金扎德；付京孙；Saridis，LeondesMen del0.3智能控制的产生及发展20世纪60年代 Smith用模式识别器用于最优控制1965年Zadeh发表模糊集合论文，付京孙讲人工智能用于学习控制1976年 Mendel提出人工智能概念一智能控制70年代初 傅京孙、Gloriso和Saridis等人提出递阶智能控制的系统结构1974年马丹尼提出世界上第一个模糊控制器 (fuzzy logic controller)20世纪80年代初 建立了多种专家系统20世纪80年代中后期神经网络的研究又开始兴起1992年 美国自然基金启动支持“智能控制”的研究0.4传统控制与智能控制传统控制理论智能控制类别(古典理论与现代理论)(人工智能与控制理论交叉)特征基于精确模型（模型论）不基于对象精确模型（控制论）研究重点对象：对被控对象建模控制器：智能信息反馈决策智能性低高结论：智能控制理论是对传统控制理论的发展， 传统控制理论是智能控制理论的 低级阶段0.5智能控制论图0.1反馈控制系统的原理框图控制三要素：信息一反馈一控制智能控制一一智能信息反馈控制三要素信息的特点反馈的类型控制（决策）模式传统控制单一数值量单纯负反馈单一模式智能控制定量、定性、图像、多媒体、知识、经验、规则等负，正，开环多模变结构变参数自适应自学习等0.6 思维科学与智能模拟1. 什么是思维科学 研究思维规律和方法的科学。思维是意识的一部分，而且是最重要的部分， 思维是人脑对客观事物间接的反映过程， 包括回想、 联想、想像、思考、推想等。 人们通过思维活动反映客观事物的特点、 本质属性、 内部联系及发展规律。 因此 思维是人们认识过程的高级阶段。2. 思维的类型（1）抽象思维（逻辑思维） ：抽去表象的思维，例如小学生的算数。（2）形象思维（直觉思维）：既看形又看象的思维。凭借形象思维（例如用示 波器来观测信号），通过形象来思考表述，主要思维手段是图形，行为等典型形 象材料，具有直观、鲜明、生动等特点。形象思维过程的重要形式：类比，联想，想象。 类比根据两个不同对象比较的方法进行推理； 联想将两个不同领域的若干各对象联系加以思考的方法； 想象对头脑中已有表象进行加工创造新形象的思维过程，是一种创造性过程。（3）灵感思维 （顿悟思维）：在长期的研究探索中而尚未解决问题， 因某种偶 然因素激发而豁然开朗， 得到突然性的顿悟的思维活动。 灵感思维的特点是突发 性和偶然性，独创性和模糊性。3. 形式逻辑 形式逻辑是研究人们思维形式的结构及思维的基本规律的科学。 基本规律包括同一律，矛盾律，排中律。(1) 同一律：思维确定性表现为概念判断的自身统，即思想统一性;(2) 矛盾律：思维确定性表现为概念或判断的内容前后一贯，不自相矛盾；(3) 排中律：两个矛盾的思想之间要做出抉择，排出中间的可能性。思维形式即为概念、判断和推理(1) 概念：对客观事物本质属性加以反映的思维形式(2) 判断：概念与概念的联合称为判断。其基本特征是：判断对象具有或 不具有某种属性(肯定或否定)；判断情况符合事实为真，不符合事实为假(3) 推理：推理是判断与判断的联合。根据一个或多个判断(前提)就得 到一个新判断(结论)的思维方式，称为推理。常见的推理几种形式简表直接推理从一个前提推出的结论间接推理从两个或多个前提推出结论演绎推理以一般原理原则为前提推出特殊场合作为结论归纳推理从若干特殊场合为前提推出一个一般原理为结论类比推理由特殊判断为前提推出另一个特殊的判断为结论模态推理最少有一个前提是模态判断的推理(模态判断是指 对事物性质加以判定的判断)4. 逻辑的类型形式逻辑一从抽象同一性出发研究的思维形式(相对稳定)。辩证逻辑一从具体同一性出发，把思维形式看作对立统一矛盾运动和转化的范畴(基本规律：对立统一、质量互变、否定之否定)。数理逻辑一又称符号逻辑，源于形式逻辑，用数学方法研究推理证明等数学 问题的逻辑，主要内容：命题、谓词、递归、证明、集合论、模糊论等。模糊逻辑一将二值逻辑0,1扩展到0,1。可拓逻辑一将辩证逻辑与形式逻辑相结合，即将0,1推广到卜:：，:。5. 智能模拟的基础(1) 神经基础1981年诺贝尔奖获得者斯佩里对裂脑人的实验证明如下事实：大脑左半球一同抽象思维、象征性关系和对象细节的逻辑有关， 主要功能是 逻辑分析，表现为顺序的、分析的、语言的、局部的线性等特点。大脑右半球一与直觉、知觉和空间有关，具有形象思维特点，表现为并行的、 综合的、视觉的、非词语总体、主体等特点。两半球通过胼胝体联系。(2) 科学基础：神经生理学、思维科学、控制论、计算机科学等发展为揭示 人脑奥秘创造条件。(3) 哲学基础：大脑是物质，物质是运动的，运动是有规律的，可借助物质 的运动模拟脑的功能。(4) 智能模拟的基本途径 符合主义(基于逻辑推理)把人类思维逻辑加以形式化，实质是模拟人的逻辑思维，是实现模拟人脑左 半球的功能。 联接主义(基于神经网络)从大脑神经系统构造和功能出发，把人的智能归结为大脑神经系统中大量神经细胞复杂联接后并行运行的结果，起到模拟人脑右半球形象思维的功能 行为主义人与环境的交互作用， 体现在人的思维与感知行动的直觉关系， 从研究思维 与行为的交互关系模拟智能的方法(5) 智能模拟中的方法论 结构主义：任何事物都有一定结构，结构决定了事物性质及功能，模拟 其功能从模拟其结构出发(适用于简单机械运动，物理运动低层次运动) 。 行为主义：把复杂系统看作黑箱，从模拟功能入手 演绎主义： 演绎是由一般原理原则推出特殊情况下的结论， 推理方法使 用形式化方法有助于演绎。 信息方法：思维的本质是信息处理过程，特别适于高级复杂系统，如生 命、社会、经济等系统，包括三种方法和两个准则。信息分析法：从信息观点出发，考察全部信息流建立信息模型。信息综合法：根据建立信息模型，根据性能指标实现上述系统。信息导引法：在语法、语义、语用信息基础上产生一个导引改变状态策略， 达到系统进化的目的。功能准则：达到功能认为成功。整体准则：从整体考虑功能的准则。