浅谈智能控制在生活中的应用
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参考文献 ：
［］ １王建 国 ， 祖军 ．《 能控 制》 课程 教学 改革 探讨 Ⅸ 技信 丁 智 科 息》 ，０ ９ ２ ０ 年第３ 期． ６ ［］ ２郭广颂 ， 艳苹 ．“ 能控 制”课 程教学 内容探讨 《 理工程 苏 智 管 师》 ，０ ０ ， １ ２ １年 第 期． 【 安宁 ， ３ ］ 邱玮炜， 戚烦 ． 智能控 制综述 ． 技术与市场》 ，０ ０ ， ２ １年 第
一
、
立一个海量的基础样本数据库 ，如各城市人 口的指纹库 等。对于人脸等生物特征 ，要求输入的环境与建库的环 境具有足够的相关性 ，以保证输入特征与样本特征的可 比性 。所以，建立一个稍加控制的环境 ，以排除或限制 影响特征采集不真实 （ 失真、不完整、伪装）的各种因 素 是 系 统应 用 的 必要 条 件 。如 边 防检 查 系 统设 立 专 门的 人 员通道来采集出入境人员的面部特征 ；机场安检信息 系统在验征台处摄取旅客的面部图像。 三 ．智能监控关键技术 实现智能监控，各厂家提出了不同的技术方案，但关 键点都集 中于图像 内容分析技术。这是正确的方向 ，可 以说图像 内容分析技术的发展过程就是智能监控的发展 过程。智能监控 的实现必须有图像内容分析技术的突破 作为支撑 。智能监控技术 的发展过程或图像内容分析技 术 的研究 可分 为以 下几个 阶段 ： ｌ 、将 （ 运动 ） 目标 从视频 图像 中分 离出来。这是 体现图像技术的优势 ，实现 目标 探测的前题 。传统 的视 频 （ 运动 ）探测其实是亮度探测 ，并没有发挥图像技术 的特点。确定图像中是否有探测 目标 （ 人、物等），并 将 目标从背景 图像中分离 出来是 图像内容分析的首要任 务 ，进而对 目标分类、统计、关联 。判断 图像中有无 目 标、目标的复合或离散是图像过滤的基础 。 ２ 、对 目标 进行行为分析 ，判定其运动 的方向、方 式 ，并能 发现 和告警异常的行 为 ；产生 目标 的运 动轨 迹，并能进 行 目标的 自动跟踪。实现运动 目标的跟踪是 很难的事 ，它要求系统能分析、预测 目标的运动轨迹 ， 并能实时地作 出修正 。同时 ，由于运动过程与伺服机构 间传递 函数的非线性，伺服系统也是很复杂的。 ３ 、在复杂环境下实现 目标的分离 、行为分析和运动 跟踪，特别是实现多目标的跟踪。 上述两点 目前 已有产品和应 用，但基本上在简单 环 境 下，针对少数 目标的情况。在复杂环境 （ 既通常的视 频监控环境 ）下实现这些功能，是图像内容分析技术具 有真正应用价值的关键。同时 、解决多个 图像 的综合分 析 ，图像间 目标的关联 ，目标跟踪的连续 。这都是市场 迫切需要，目前还没有解决的问题 。 这个过程是逐步发展、与时俱进的 ，没有终极的结 果 。实现智能监控的 目标 ，要经过不断的技术积累 ，特 别是核心技术的突破 ，它需要一个过程 ，不可能一蹴而 就 ，认为监控技术智能化已经实现的观点是不确切的。 作者单位 ：湖北省成宁职业技 术学院网络 中心
智 能控 制在 各 行 各 业 的 应 用 １ 、工业过程中的智能控制 生 产 过 程 的智 能 控 制 主 要 包 括 两个 方 面 ：局 部 级 和 全局级 。局部级的智能控制是指将智能引入工艺过程中 的某一单元进行控制器设计，例如智能Ｐ Ｄ Ｉ 控制器、专家 控 制器 、神经 元网络 控制 器等 。研究 热点 是智 能Ｐ Ｄ 制 Ｉ控 器 ，因为 其 在参 数 的 整定 和 在线 自适应 调 整 方 面具 有 明 显的优势 ，且可用于控制一些非线性的复杂对象。 ２ 、机械 制 造中 的智能 控制 在现 代先进制造系统中 ，需要依赖那些不够完备和 不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况，人工智 能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。智能控 制随之也被广泛地应用于机械制造行业 ，它利用模糊数 学、神经网络的方法对制造过程进行动态环境建模 ，利 用传 感器融 合技 术来进 行信 息的 预处理 和综 合 。 ３ 、电力电予学研究领域中的智能控制 电力系统中发电机、变压器、电动机等电机电器设备 的设 计 、生 产 、运 行 、控制 是 一 个复 杂 的过 程 ，国 内外 的电气工作者将人 工智能技术引入到 电气设备的优化设 计 、故障诊断及控制 中，取得了良好的控制效果。遗传 算法是一种先进的优化算法 ，采用此方法来对电器设备 的设计进行优化，可以降低成本 ，缩短计算时间 ，提高 产品设 计的效 率和 质量 。 二，生活中的智 能监控开发实例 智能监 控 归纳起 来 ，无外 乎以 下两 个层 面 ： 一是从 图 像 中获得更多的信息 ，实现 系统的预警功能 ；一是 系统 具有更高的友好性和可操作性 ，适应 日益增大的系统规 模 。两者的实质都是要改变传统视频监控 系统对图像信 息的处理方式。确实图像识别技 术在安防系统中应用前 景 是 非 常广 阔 的 ，安 防 系统 智 能化 的 一 个主 要 方 向 。 目 前 ，它 们的应 用主 要有两 种方 式 ： １ 、验 证 ：是 把 当 事 人 的 身 份 与 正 在 发 生 的 行 为 联 系在一起 ，确认其合法性 。这是安全防范系统的典型应 用 ，把 人的生物特征视作 一把 钥匙或一张卡 。验证 系 统 因可对特征的输入加 以更多的控制 ，系统的可靠性和 稳定性好 ，也相对成熟，已广泛地应用于 出入管理系统 中。它的基本工作方式是把特征输入装置读取的特征与 系统存储的有限量的特征样本 （ 这些样本代表了一定的 授权）进行比对 ，来确定请求合法性。通常系统的存储 样本的数量不是很多，现场特征输入的条件又可以加 以 控制 ，所以 ，系统的识别率很 高 （ 误识率和误拒率很 低 ）。由于生物 特征来 自人 自身，不需 要进行 同一认 证 ，具有极高的安全性 ，因此 、适用于高安全性要求的 场所 。 ２ 、识别 ：对输入特征与存储在数据库中的大量的参 考进行比对，来确定 目标的身份。这样的系统首先要建
５ ． 期
学术探讨
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
浅谈智能控制在生活中的应 用
文／ 刘坚 强
摘 要 ：智能控制是 自动控 制发展的高级阶段 ，是人 工智能、控制论 、系统论和 信息论等 多种学科 的高度综 合 与 集 成 ，是 一 门 新 的 交 叉 前 沿 学 科 。从 广义 上 讲 ，智 能 控 制 是 研 究对 复 杂 的不 确 定性 被 控 对 象 （ 程 ）采 用 过 人 工 智 能的 方 法 有效 地 克 服 系统 的 不确 定性 ，使 系统从 无序 到期 望的 有序 状 态 转 移 的 方 法及 其规 律 。 关键 词 ：人 工 智 能 ；控 制 ；专 家 ；监控 中 图分 类 号 ：Ｔ ２ Ｐ９ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文 章编 号 ： １０ － １６ （ ０ ０ Ｏ９ｃ一 ２８ ０ ０９ ９ ６ ２ １ ） ２ （） ０ ０ — ｌ
［］ １王建 国 ， 祖军 ．《 能控 制》 课程 教学 改革 探讨 Ⅸ 技信 丁 智 科 息》 ，０ ９ ２ ０ 年第３ 期． ６ ［］ ２郭广颂 ， 艳苹 ．“ 能控 制”课 程教学 内容探讨 《 理工程 苏 智 管 师》 ，０ ０ ， １ ２ １年 第 期． 【 安宁 ， ３ ］ 邱玮炜， 戚烦 ． 智能控 制综述 ． 技术与市场》 ，０ ０ ， ２ １年 第
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立一个海量的基础样本数据库 ，如各城市人 口的指纹库 等。对于人脸等生物特征 ，要求输入的环境与建库的环 境具有足够的相关性 ，以保证输入特征与样本特征的可 比性 。所以，建立一个稍加控制的环境 ，以排除或限制 影响特征采集不真实 （ 失真、不完整、伪装）的各种因 素 是 系 统应 用 的 必要 条 件 。如 边 防检 查 系 统设 立 专 门的 人 员通道来采集出入境人员的面部特征 ；机场安检信息 系统在验征台处摄取旅客的面部图像。 三 ．智能监控关键技术 实现智能监控，各厂家提出了不同的技术方案，但关 键点都集 中于图像 内容分析技术。这是正确的方向 ，可 以说图像 内容分析技术的发展过程就是智能监控的发展 过程。智能监控 的实现必须有图像内容分析技术的突破 作为支撑 。智能监控技术 的发展过程或图像内容分析技 术 的研究 可分 为以 下几个 阶段 ： ｌ 、将 （ 运动 ） 目标 从视频 图像 中分 离出来。这是 体现图像技术的优势 ，实现 目标 探测的前题 。传统 的视 频 （ 运动 ）探测其实是亮度探测 ，并没有发挥图像技术 的特点。确定图像中是否有探测 目标 （ 人、物等），并 将 目标从背景 图像中分离 出来是 图像内容分析的首要任 务 ，进而对 目标分类、统计、关联 。判断 图像中有无 目 标、目标的复合或离散是图像过滤的基础 。 ２ 、对 目标 进行行为分析 ，判定其运动 的方向、方 式 ，并能 发现 和告警异常的行 为 ；产生 目标 的运 动轨 迹，并能进 行 目标的 自动跟踪。实现运动 目标的跟踪是 很难的事 ，它要求系统能分析、预测 目标的运动轨迹 ， 并能实时地作 出修正 。同时 ，由于运动过程与伺服机构 间传递 函数的非线性，伺服系统也是很复杂的。 ３ 、在复杂环境下实现 目标的分离 、行为分析和运动 跟踪，特别是实现多目标的跟踪。 上述两点 目前 已有产品和应 用，但基本上在简单 环 境 下，针对少数 目标的情况。在复杂环境 （ 既通常的视 频监控环境 ）下实现这些功能，是图像内容分析技术具 有真正应用价值的关键。同时 、解决多个 图像 的综合分 析 ，图像间 目标的关联 ，目标跟踪的连续 。这都是市场 迫切需要，目前还没有解决的问题 。 这个过程是逐步发展、与时俱进的 ，没有终极的结 果 。实现智能监控的 目标 ，要经过不断的技术积累 ，特 别是核心技术的突破 ，它需要一个过程 ，不可能一蹴而 就 ，认为监控技术智能化已经实现的观点是不确切的。 作者单位 ：湖北省成宁职业技 术学院网络 中心
智 能控 制在 各 行 各 业 的 应 用 １ 、工业过程中的智能控制 生 产 过 程 的智 能 控 制 主 要 包 括 两个 方 面 ：局 部 级 和 全局级 。局部级的智能控制是指将智能引入工艺过程中 的某一单元进行控制器设计，例如智能Ｐ Ｄ Ｉ 控制器、专家 控 制器 、神经 元网络 控制 器等 。研究 热点 是智 能Ｐ Ｄ 制 Ｉ控 器 ，因为 其 在参 数 的 整定 和 在线 自适应 调 整 方 面具 有 明 显的优势 ，且可用于控制一些非线性的复杂对象。 ２ 、机械 制 造中 的智能 控制 在现 代先进制造系统中 ，需要依赖那些不够完备和 不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况，人工智 能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。智能控 制随之也被广泛地应用于机械制造行业 ，它利用模糊数 学、神经网络的方法对制造过程进行动态环境建模 ，利 用传 感器融 合技 术来进 行信 息的 预处理 和综 合 。 ３ 、电力电予学研究领域中的智能控制 电力系统中发电机、变压器、电动机等电机电器设备 的设 计 、生 产 、运 行 、控制 是 一 个复 杂 的过 程 ，国 内外 的电气工作者将人 工智能技术引入到 电气设备的优化设 计 、故障诊断及控制 中，取得了良好的控制效果。遗传 算法是一种先进的优化算法 ，采用此方法来对电器设备 的设计进行优化，可以降低成本 ，缩短计算时间 ，提高 产品设 计的效 率和 质量 。 二，生活中的智 能监控开发实例 智能监 控 归纳起 来 ，无外 乎以 下两 个层 面 ： 一是从 图 像 中获得更多的信息 ，实现 系统的预警功能 ；一是 系统 具有更高的友好性和可操作性 ，适应 日益增大的系统规 模 。两者的实质都是要改变传统视频监控 系统对图像信 息的处理方式。确实图像识别技 术在安防系统中应用前 景 是 非 常广 阔 的 ，安 防 系统 智 能化 的 一 个主 要 方 向 。 目 前 ，它 们的应 用主 要有两 种方 式 ： １ 、验 证 ：是 把 当 事 人 的 身 份 与 正 在 发 生 的 行 为 联 系在一起 ，确认其合法性 。这是安全防范系统的典型应 用 ，把 人的生物特征视作 一把 钥匙或一张卡 。验证 系 统 因可对特征的输入加 以更多的控制 ，系统的可靠性和 稳定性好 ，也相对成熟，已广泛地应用于 出入管理系统 中。它的基本工作方式是把特征输入装置读取的特征与 系统存储的有限量的特征样本 （ 这些样本代表了一定的 授权）进行比对 ，来确定请求合法性。通常系统的存储 样本的数量不是很多，现场特征输入的条件又可以加 以 控制 ，所以 ，系统的识别率很 高 （ 误识率和误拒率很 低 ）。由于生物 特征来 自人 自身，不需 要进行 同一认 证 ，具有极高的安全性 ，因此 、适用于高安全性要求的 场所 。 ２ 、识别 ：对输入特征与存储在数据库中的大量的参 考进行比对，来确定 目标的身份。这样的系统首先要建
５ ． 期
学术探讨
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
浅谈智能控制在生活中的应 用
文／ 刘坚 强
摘 要 ：智能控制是 自动控 制发展的高级阶段 ，是人 工智能、控制论 、系统论和 信息论等 多种学科 的高度综 合 与 集 成 ，是 一 门 新 的 交 叉 前 沿 学 科 。从 广义 上 讲 ，智 能 控 制 是 研 究对 复 杂 的不 确 定性 被 控 对 象 （ 程 ）采 用 过 人 工 智 能的 方 法 有效 地 克 服 系统 的 不确 定性 ，使 系统从 无序 到期 望的 有序 状 态 转 移 的 方 法及 其规 律 。 关键 词 ：人 工 智 能 ；控 制 ；专 家 ；监控 中 图分 类 号 ：Ｔ ２ Ｐ９ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文 章编 号 ： １０ － １６ （ ０ ０ Ｏ９ｃ一 ２８ ０ ０９ ９ ６ ２ １ ） ２ （） ０ ０ — ｌ