理论教育 智能控制:信息和组织的合理运用

智能控制:信息和组织的合理运用

时间:2023-05-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:一个系统如果具有感知环境、不断获得信息以减小不确定性和计划、产生以及执行控制行为的能力,即称为智能控制系统。智能控制与传统的或常规的控制有密切的关系,不是相互排斥的。对于这些具有复杂的任务要求的系统,采用智能控制的方式便可以得到满足。⑧与传统自动控制系统相比,智能控制系统有补偿及自修复能力和判断决策能力。智能控制的核心在高层控制,即组织控制。

智能控制:信息和组织的合理运用

管理控制是指管理者影响组织中其他成员以实现组织战略及其目标的过程。管理控制涉及组织中的一系列活动,包括:计划组织的行动、协调组织中各部分的活动、交流信息、评价信息、决定采取的行动、影响人们去改变其行为。管理控制的目的是使战略得以有效的执行,从而使组织的目标得以实现。因此管理控制强调的是战略执行。管理控制是管理者执行战略、实现目标的手段和工具。

管理控制与一般控制的不同之处在于:

①一般控制所面对的往往是非社会系统,如机械系统。其衡量成效和纠正偏差过程往往可以按照给定程序而自动进行。其纠正措施往往是在接受到反馈信息后即刻就付诸实施的。而在管理控制中,主管人员面临的是一个社会系统,其信息反馈、识别偏差、分析原因、制定和纠正措施的过程往往更为复杂。

②一般控制的目的在于使系统运行的偏差不超出允许范围,维持系统活动在某一平衡点上。管理控制活动不仅要维持系统活动的平衡,而且还力求使组织活动有所前进、有所创新,使组织活动达到新的高度和状态,或者实现更高的目标。

智能控制(Intelligent Controls):是在无人干预的情况下,能够自主地驱动智能机制实现控制目标的自动控制技术。一个系统如果具有感知环境、不断获得信息以减小不确定性和计划、产生以及执行控制行为的能力,即称为智能控制系统。智能控制技术是在向人脑学习的过程中不断发展起来的,人脑是一个超级智能控制系统,具有实时推理决策、学习和记忆等功能,能适应各种复杂的控制环境。

智能控制与传统的或常规的控制有密切的关系,不是相互排斥的。常规控制往往包含在智能控制之中,智能控制也利用常规控制的方法来解决“低级”的控制问题,但是智能控制的重点在于扩充常规控制方法并建立一系列新的理论与方法来解决更具有挑战性的复杂控制问题。

①传统的自动控制是建立在确定的模型基础上的,而智能控制的研究对象则存在模型严重的不确定性,即模型未知或知之甚少,或者模型的结构和参数在很大的范围内变动,比如工业过程的病态结构问题、某些干扰的无法预测,致使无法建立其模型,这些问题对基于模型的传统自动控制来说很难解决。

②传统的自动控制系统的输入或输出设备与人及外界环境的信息交换很不方便,希望制造出能接受印刷体、图形甚至手写体和口头命令等形式的信息输入装置,能够更加深入而灵活地和系统进行信息交流,同时还要扩大输出装置的能力,能够用文字、图纸、立体形象、语言等形式输出信息。另外,通常的自动装置不能接受、分析和感知各种看得见、听得着的形象、声音的组合以及外界其他的情况。为扩大信息通道,就必须给自动装置安上能够以多模态的信息接收和感知手段,如文字、声音、信号、物体等识别装置。近几年计算机及多媒体技术的迅速发展,特别是信息物理系统(CPS)的发展,为智能控制在这一方面的发展提供了物质上的准备,使智能控制变成了多方位“立体”的控制系统。

③传统的自动控制系统对控制任务的要求要么使输出量为定值(调节系统),要么使输出量跟随期望的运动轨迹(跟随系统),因此具有控制任务单一性的特点,而智能控制系统的控制任务更为复杂,例如在智能机器人系统中,它要求系统对一个复杂的任务具有自动规划和决策的能力,有自动躲避障碍物运动到某一预期目标位置的能力等。对于这些具有复杂的任务要求的系统,采用智能控制的方式便可以得到满足。(www.daowen.com)

④传统的控制理论对线性问题有较成熟的理论,而对高度非线性的控制对象,虽然有一些非线性方法可以利用,但不尽如人意。而智能控制为解决这类复杂的非线性问题找到了一个出路,成为解决这类问题行之有效的途径。工业过程智能控制系统除具有上述几个特点外,又有另外一些特点,如被控对象往往是动态的,而且控制系统在线运动,一般要求有较高的实时响应速度等,恰恰是这些特点又决定了它与其他智能控制系统如智能机器人系统、航空航天控制系统、交通运输控制系统等的区别,决定了它的控制方法以及形式的独特之处。

⑤与传统自动控制系统相比,智能控制系统具有足够的关于人的控制策略、被控对象及环境的有关知识以及运用这些知识的能力。

⑥与传统自动控制系统相比,智能控制系统能以知识表示的非数学广义模型和以数学表示的混合控制过程,采用开闭环控制和定性及定量控制结合的多模态控制方式。

⑦与传统自动控制系统相比,智能控制系统具有针对环境的变化自动改变功能与结构的特点,能够实现总体自寻优,具有自适应自组织、自学习和自协调能力。

⑧与传统自动控制系统相比,智能控制系统有补偿及自修复能力和判断决策能力。

总之,智能控制系统通过智能机自动地完成其目标的控制过程,其智能机可以在熟悉或不熟悉的环境中自动地或人机交互地完成拟人任务。

智能控制的核心在高层控制,即组织控制。高层控制是对实际环境或过程进行组织、决策和规划,以实现问题求解。为了完成这些任务,需要采用符号信息处理启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性,即具有一定程度的“智能”。对许多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的,需要机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。

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