智能控制-第一章-概論

《智能控制》IntelligentControl1.OpeningRemarks

WelcomeSelf-introducingtheCourse2.TheTextbook&ReferenceBooks智能控制原理與應(yīng)用清華大學(xué)出版社，2007智能控制(第二版）電子工業(yè)出版社,2007

IntelligentControl：Principles，Techniquesandapplications3.Requirements4.AbouttheExam第一章概論1.1人工智能1.2智能控制的進(jìn)展1.3智能控制的定義、特點(diǎn)與一般結(jié)構(gòu)1.4智能控制的結(jié)構(gòu)理論1.5課程概要1.1.1人工智能的定義與發(fā)展幾種定義智能機(jī)器（IntelligentMachine）

人工智能（學(xué)科）人工智能（能力）人工智能（擬人思維、行為）人工智能（理性思維、行為）1.1人工智能斯坦福大學(xué)的Nilsson提出人工智能是關(guān)于知識(shí)的科學(xué)（知識(shí)的表示、知識(shí)的獲取以及知識(shí)的運(yùn)用）人工智能（學(xué)科）是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)分支。它的近期主要目標(biāo)在于研究用機(jī)器來(lái)模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開(kāi)發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。人工智能（能力）是智能機(jī)器所執(zhí)行的通常與人類(lèi)智能有關(guān)的功能，如判斷、推理、證明、識(shí)別、感知、理解、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問(wèn)題求解等思維活動(dòng)。1.幾種定義1.1人工智能2人工智能的起源與發(fā)展

孕育期（1956年前）數(shù)理邏輯學(xué)科（弗雷治、維納等）

計(jì)算的新思想（丘奇、圖靈等）

形成期（1956~1970年）1956年，第一次人工智能的研討會(huì)1969年，第一屆國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)議1970年，《人工智能》國(guó)際雜志創(chuàng)刊1.1人工智能2人工智能的起源與發(fā)展發(fā)展期（1970年~）進(jìn)一步研究AI基本原理方法和技術(shù)進(jìn)行實(shí)用化研究專(zhuān)家系統(tǒng)與知識(shí)工程（Feigenbaum教授)

機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算智能

從“一枝獨(dú)秀”到“百花齊放”1.1人工智能3中國(guó)的AI研究學(xué)術(shù)組織

1978年把“智能模擬”列入國(guó)家科學(xué)發(fā)展規(guī)劃1980年4月中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)模式識(shí)別與人工智能專(zhuān)業(yè)委員會(huì)成立1980年8月“高校人工智能研討會(huì)”1981年9月成立中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)（CAAI）1986年5月中國(guó)軟件行業(yè)協(xié)會(huì)人工智能協(xié)會(huì)成立1986年11月中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)人工智能與模式識(shí)別專(zhuān)業(yè)委員會(huì)成立1987年6月中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)軟件專(zhuān)業(yè)委員會(huì)智能學(xué)組（知識(shí)工程）1993年智能機(jī)器人委員會(huì)成立1995年智能自動(dòng)化委員會(huì)成立1.1人工智能學(xué)術(shù)刊物

模式識(shí)別與人工智能PatternRecognition&AI

機(jī)器人Robot

信息與控制Information&Control

控制與決策Control&Decision

計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)J.ofComputer

自動(dòng)化學(xué)報(bào)J.ofAutomation

控制理論與應(yīng)用ControlTheory&Application

計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展Research&DevelopmentofComputer

計(jì)算機(jī)世界ComputerWorld

計(jì)算機(jī)科學(xué)ComputerScience1.1人工智能1.1.2人類(lèi)智能與人工智能人是一種智能信息處理系統(tǒng)物理符號(hào)系統(tǒng)的六種基本功能物理符號(hào)系統(tǒng)的假設(shè)推論一推論二推論三思維策略初級(jí)信息處理生理過(guò)程計(jì)算機(jī)程序計(jì)算機(jī)語(yǔ)言計(jì)算機(jī)硬件圖1.1人類(lèi)認(rèn)知活動(dòng)與計(jì)算機(jī)的比較1.1人工智能1、符號(hào)處理系統(tǒng)的六種基本功能信息處理系統(tǒng)又叫符號(hào)操作系統(tǒng)(SymbolOperationSystem)或物理符號(hào)系統(tǒng)(PhysicalSymbolSystem)。所謂符號(hào)就是模式(pattern)。

一個(gè)完善的符號(hào)系統(tǒng)應(yīng)具有下列6種基本功能：(1)輸入符號(hào)(input)；(2)輸出符號(hào)(output);(3)存儲(chǔ)符號(hào)(store);(4)復(fù)制符號(hào)(copy);(5)建立符號(hào)結(jié)構(gòu)：通過(guò)找出各符號(hào)間的關(guān)系，在符號(hào)系統(tǒng)中形成符號(hào)結(jié)構(gòu)；(6)條件性遷移(conditionaltransfer):根據(jù)已有符號(hào)，繼續(xù)完成活動(dòng)過(guò)程。2、可以把人看成一個(gè)智能信息處理系統(tǒng)

如果一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)具有上述全部6種功能，能夠完成這個(gè)全過(guò)程，那么它就是一個(gè)完整的物理符號(hào)系統(tǒng)。人具有上述6種功能；現(xiàn)代計(jì)算機(jī)也具備物理符號(hào)系統(tǒng)的這6種功能。3、物理符號(hào)系統(tǒng)的假設(shè)

任何一個(gè)系統(tǒng)，如果它能表現(xiàn)出智能，那么它就必定能夠執(zhí)行上述6種功能。反之，任何系統(tǒng)如果具有這6種功能，那么它就能夠表現(xiàn)出智能；這種智能指的是人類(lèi)所具有的那種智能。把這個(gè)假設(shè)稱(chēng)為物理符號(hào)系統(tǒng)的假設(shè)。4、物理符號(hào)系統(tǒng)3個(gè)推論推論一既然人具有智能，那么他(她)就一定是個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)。人之所以能夠表現(xiàn)出智能，就是基于他的信息處理過(guò)程。推論二既然計(jì)算機(jī)是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，它就一定能夠表現(xiàn)出智能。這是人工智能的基本條件。推論三既然人是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)也是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，那么就能夠用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的活動(dòng)。2人類(lèi)智能的計(jì)算機(jī)模擬1.1人工智能1、機(jī)器智能可以模擬人類(lèi)智能物理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)的推論一告訴人們，人有智能，所以他是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)；推論三指出，可以編寫(xiě)出計(jì)算機(jī)程序去模擬人類(lèi)的思維活動(dòng)。這就是說(shuō)，人和計(jì)算機(jī)這兩個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)所使用的物理符號(hào)是相同的，因而計(jì)算機(jī)可以模擬人類(lèi)的智能活動(dòng)過(guò)程。2、智能計(jì)算機(jī)的功能如下棋、證明定理、翻譯語(yǔ)言文字和解決難題等。神經(jīng)計(jì)算機(jī)(neuralcomputer)能夠以類(lèi)似人類(lèi)的方式進(jìn)行“思考”，它力圖重建人腦的形象。一些國(guó)家對(duì)量子計(jì)算機(jī)的研究也已起步，希望通過(guò)對(duì)量子計(jì)算(quantumcomputing)的研究，產(chǎn)生量子計(jì)算機(jī)。1.1.3人工智能的各種認(rèn)知觀

符號(hào)主義（Symbolism）

認(rèn)為人類(lèi)的智能的基本單元是符號(hào)，認(rèn)知過(guò)程是符號(hào)表示下的符號(hào)運(yùn)算，從而思維就成了符號(hào)運(yùn)算。大多數(shù)比較成功的專(zhuān)家系統(tǒng)是建立在符號(hào)主義的基礎(chǔ)上（知識(shí)的表示）。

連接主義（Connectionism）

認(rèn)為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本單元是神經(jīng)元，而不是符號(hào)處理過(guò)程。認(rèn)知過(guò)程是由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，是并行分布的。行為主義（Actionism）

認(rèn)為人工智能源于控制論。智能取決于感知和行動(dòng)，提出智能行為的“感知—?jiǎng)幼鳌蹦Ｊ?。行為主義者認(rèn)為智能不需要知識(shí)、不需要表示、不需要推理。1.1人工智能1.2.1

自動(dòng)控制的機(jī)遇與挑戰(zhàn)1.傳統(tǒng)控制面臨的難題及其出路

實(shí)際系統(tǒng)存在復(fù)雜性、非線性、時(shí)變性、不確定性和不完全性等，一般無(wú)法獲得精確的數(shù)學(xué)模型。為研究這類(lèi)系統(tǒng)提出并遵循的一些假設(shè)在應(yīng)用中與實(shí)際不符。對(duì)于某些復(fù)雜的和包含不確定性的對(duì)象，無(wú)法以傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型來(lái)表示。為了提高性能，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)可能變得很復(fù)雜，從而增加了設(shè)備的初投資和維修費(fèi)用，降低系統(tǒng)的可靠性。2.自動(dòng)控制面臨挑戰(zhàn)的原因

科學(xué)技術(shù)間的相互影響和相互促進(jìn)；當(dāng)前和未來(lái)應(yīng)用的需求；基本概念和時(shí)代思潮發(fā)展水平的推動(dòng)。1.2智能控制的進(jìn)展3.自動(dòng)控制工作者面臨挑戰(zhàn)的任務(wù)

擴(kuò)展視野，發(fā)展新的控制概念和控制方法，采用非完全模型控制系統(tǒng)；采用可以在系統(tǒng)工作過(guò)程中加以在線改進(jìn)，使之愈臻正確的系統(tǒng)模型。采用離散事件驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和本質(zhì)上完全斷續(xù)的系統(tǒng)。4.面臨挑戰(zhàn)的控制領(lǐng)域多變量魯棒控制，自適應(yīng)控制和容錯(cuò)控制，高度非線性控制和多因素或分散隨機(jī)控制，時(shí)空分布參數(shù)系統(tǒng)的控制…...解決上述領(lǐng)域面臨問(wèn)題需要：（1）發(fā)展控制理論與方法；（2）與計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合。5.自動(dòng)控制領(lǐng)域所面臨難題的解決途徑推進(jìn)控制硬件、軟件和智能的結(jié)合；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制科學(xué)與其它相關(guān)學(xué)科（科學(xué)）的結(jié)合。1.2智能控制的進(jìn)展機(jī)械化（Mechanization)

用機(jī)器代替原先由動(dòng)物或人類(lèi)執(zhí)行的體力勞動(dòng);自動(dòng)化（Automation)

由機(jī)械化和計(jì)算相結(jié)合而得到的自校正生產(chǎn)活動(dòng)的成果:

A=M+AC+(SA∨PA∨FB)1.2.2自動(dòng)化與人工智能1.2智能控制的進(jìn)展1.自動(dòng)化的發(fā)展與人工智能的關(guān)系圖1.2自動(dòng)化的進(jìn)展與人工智能1.2智能控制的進(jìn)展2.人工智能的研究目標(biāo)它的近期目標(biāo)在于研究與建造智能計(jì)算機(jī)及其系統(tǒng)，以模擬和執(zhí)行人類(lèi)的某些智力功能；它的遠(yuǎn)期目標(biāo)在于用自動(dòng)機(jī)（Automata）模仿人類(lèi)的思維過(guò)程和智能行為，創(chuàng)建智能科學(xué)體系。1.2.3

智能控制的發(fā)展1.自動(dòng)控制的發(fā)展過(guò)程智能控制是人工智能和自動(dòng)控制的重要部分和研究領(lǐng)域，人工智能的發(fā)展促進(jìn)自動(dòng)控制向智能控制發(fā)展。下圖為自動(dòng)控制的發(fā)展過(guò)程。1.2智能控制的進(jìn)展圖1-3自動(dòng)控制的發(fā)展過(guò)程2.智能控制的發(fā)展60年代初期，學(xué)習(xí)控制的研究十分活躍并獲得應(yīng)用。60年代中期，自動(dòng)控制與人工智能開(kāi)始交接。自從70年代以來(lái)，模糊控制的應(yīng)用研究獲得廣泛開(kāi)展，并取得一批令人感興趣的成果。80年代，Saridis

教授和他的研究小組建立的智能機(jī)器理論采用精度隨智能降低而提高原理和三級(jí)遞階結(jié)構(gòu)。奧斯特洛姆、迪席爾瓦、周其鑒、蔡自興、霍門(mén)迪梅洛和桑德森等于80年代分別提出和發(fā)展了專(zhuān)家控制、基于知識(shí)的控制、仿人控制、專(zhuān)家規(guī)劃和分級(jí)規(guī)劃等。80年代末以來(lái)，基于神經(jīng)元控制的理論和機(jī)理已獲進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。1.2智能控制的進(jìn)展3.智能控制學(xué)科的形成智能控制新學(xué)科形成的條件逐漸成熟。1985年8月，IEEE在美國(guó)紐約召開(kāi)了第一屆智能控制學(xué)術(shù)討論會(huì)。會(huì)上集中討論了智能控制原理和智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。這次會(huì)議之后不久，在IEEE控制系統(tǒng)學(xué)會(huì)內(nèi)成立了IEEE智能控制專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，該專(zhuān)業(yè)委員會(huì)組織了對(duì)智能控制定義和研究生課程教學(xué)大綱的討論。1987年1月，在美國(guó)費(fèi)城由IEEE控制系統(tǒng)學(xué)會(huì)與計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)聯(lián)合召開(kāi)了智能控制國(guó)際會(huì)議。這是有關(guān)智能控制的第一次國(guó)際會(huì)議，顯示出智能控制的長(zhǎng)足進(jìn)展。這次會(huì)議及其后續(xù)相關(guān)事件表明，智能控制作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科已正式在國(guó)際上建立起來(lái)。1.2智能控制的進(jìn)展4.國(guó)際學(xué)術(shù)組織及其舉辦的會(huì)議

國(guó)際學(xué)術(shù)組織：IFAC、IFIP、IMACS和IASTED等。

會(huì)議：CWC-ICIA(全球華人智能控制與智能自動(dòng)化大會(huì)）、智能控制專(zhuān)家討論會(huì)、智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議、智能機(jī)器人會(huì)議等。1.2智能控制的進(jìn)展1.3

智能控制的定義、特點(diǎn)與一般結(jié)構(gòu)定義1.13智能機(jī)器能夠在定形或不定形，熟悉或不熟悉的環(huán)境中自主地或與操作人員交互作用以執(zhí)行各種擬人任務(wù)的機(jī)器叫做智能機(jī)器。定義1.14自動(dòng)控制自動(dòng)控制是能按規(guī)定程序?qū)C(jī)器或裝置進(jìn)行自動(dòng)操作或控制的過(guò)程。

1.3.1

智能控制的定義與特點(diǎn)

1.智能控制的定義

定義1.15智能控制智能控制是驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器自主地實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過(guò)程。例1能夠模擬人的思維，進(jìn)行博弈的計(jì)算機(jī)

如由IBM公司研制的深藍(lán)（DeepBlue）計(jì)算機(jī)。例2能夠進(jìn)行深海探測(cè)的自主潛水機(jī)器人

如2005年8月英國(guó)“超級(jí)天蝎座”（SuperScorpio）深海潛水機(jī)器人成功營(yíng)救被困的俄潛艇。例3在星際探險(xiǎn)中的移動(dòng)機(jī)器人

如美國(guó)2004年1月發(fā)射的火星探測(cè)車(chē)勇氣號(hào)（Spirit）和機(jī)遇號(hào)（Opportunity），2004年8月發(fā)射的水星探測(cè)車(chē)信使號(hào)（Messenger）。定義1.16智能控制系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)自主智能機(jī)器以實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)而無(wú)需操作人員干預(yù)的系統(tǒng)叫智能控制系統(tǒng)。智能控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)是人工智能、控制論、運(yùn)籌學(xué)和信息論等學(xué)科的交叉。2.

智能控制的特點(diǎn)（1）

同時(shí)具有以知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)模型表示的混合控制過(guò)程，也往往是那些含有復(fù)雜性、不完全性、模糊性或不確定性以及不存在已知算法的非數(shù)字過(guò)程，并以知識(shí)進(jìn)行推理，以啟發(fā)來(lái)引導(dǎo)求解過(guò)程。

（2）

智能控制的核心在高層控制，即組織級(jí)。

（3）

智能控制是一門(mén)邊緣交叉學(xué)科。

（4）智能控制是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域。1.3定義、特點(diǎn)與一般結(jié)構(gòu)1.3.2

智能控制器的一般結(jié)構(gòu)1.智能控制器的設(shè)計(jì)是具有下列特點(diǎn)的組合：具有以微積分(DIC)表示和以技術(shù)應(yīng)用語(yǔ)言(LTA)表示的混合系統(tǒng)方法。采用不精確的和不完全的裝置分層（級(jí)）模型。含有由多傳感器遞送的分級(jí)和不完全的外系統(tǒng)知識(shí)，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷加以辨識(shí)、整理和更新。把任務(wù)協(xié)商作為控制系統(tǒng)以及控制過(guò)程的一部分來(lái)考慮。2.智能控制器的一般結(jié)構(gòu)參見(jiàn)下圖1-4。1.3定義、特點(diǎn)與一般結(jié)構(gòu)用戶圖1-4智能控制器的一般結(jié)構(gòu)接口任務(wù)描述與環(huán)境建模知識(shí)表示信號(hào)優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器傳感器過(guò)程與環(huán)境信號(hào)預(yù)處理信號(hào)辯識(shí)規(guī)劃與推理決策與協(xié)調(diào)傳統(tǒng)控制321事件動(dòng)作智能控制系統(tǒng)多層控制器多傳感系統(tǒng)1.4

智能控制的結(jié)構(gòu)理論1.4.1

二元結(jié)構(gòu)理論1.二元結(jié)構(gòu)的提出

傅京孫（k.s.Fu)于1971年提出把智能控制作為人工智能和自動(dòng)控制的交接領(lǐng)域。3.例子擬人控制器、人-機(jī)控制器、自主機(jī)器人系統(tǒng)2.二元結(jié)構(gòu)的思想圖1-5智能控制的二元結(jié)構(gòu)IC=AI

AC其中,IC---智能控制AI---人工智能AC---自動(dòng)控制傅京孫院士簡(jiǎn)歷(1930--1985),美籍華裔科學(xué)家和教育家,自動(dòng)控制、模式識(shí)別和人工智能專(zhuān)家專(zhuān)家。浙江麗水人，1930年10月出生于南京。1953年在臺(tái)灣大學(xué)電機(jī)工程系畢業(yè)，1955年獲加拿大多倫多大學(xué)科學(xué)碩士學(xué)位，1959年獲美國(guó)伊利諾大學(xué)博士學(xué)位。1985年4月29日病逝于華盛頓。-1960年為美國(guó)波音飛機(jī)公司研究工程師。1961年始任教于普渡大學(xué)電機(jī)工程系，達(dá)23年，歷助教、副教授、教授。1971年，被選為美國(guó)電氣與電子工程師學(xué)會(huì)(1EEE)榮譽(yù)會(huì)員。1975年升任普渡大學(xué)高斯(Guass)工程講座教授。其間數(shù)度赴紐約IBM公司、柏克萊加州大學(xué)IBM華生研究中心、麻省理工學(xué)院、史丹佛大學(xué)從事研究和教學(xué)，結(jié)合數(shù)學(xué)、工程學(xué)和計(jì)算機(jī)知識(shí)，創(chuàng)立了“模式識(shí)別“(PatternRecognition)學(xué)科，作為資訊分析與傳輸基礎(chǔ)依據(jù)。1976年當(dāng)選為美國(guó)國(guó)家工程學(xué)院院士。同年，獲麥考艾科學(xué)貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。1977年因其研究之模式識(shí)別、圖像處理及其在遙測(cè)、醫(yī)學(xué)各方面的應(yīng)用，獲美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)杰出論文獎(jiǎng)。1978年被選為臺(tái)灣“中央研究院”院士,受聘北京大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等校教授,多次回國(guó)講學(xué)交流，推動(dòng)信息科學(xué)研究及其應(yīng)用。為國(guó)際知名學(xué)者，句法模式識(shí)別科學(xué)創(chuàng)始人，曾擔(dān)任第一屆國(guó)際模式識(shí)別大會(huì)總主席和國(guó)際模式識(shí)別聯(lián)合會(huì)首任主席。1985年初擔(dān)任普渡大學(xué)智能制造工程研究中心主任,是國(guó)際CIMS的締造者。熱愛(ài)祖國(guó),關(guān)心祖國(guó)科教發(fā)展,為祖國(guó)培養(yǎng)高水平創(chuàng)新人才。1.4.2

三元結(jié)構(gòu)理論1.三元結(jié)構(gòu)的提出

薩里迪斯(Saridis)于1977年提出另一種智能控制結(jié)構(gòu)，他把智能控制看作為人工智能、自動(dòng)控制和運(yùn)籌學(xué)的交接。2.三元結(jié)構(gòu)的思想圖1-6智能控制的三元結(jié)構(gòu)

IC=AI

CT

OR在提出三元結(jié)構(gòu)的同時(shí)，薩里迪斯還提出分級(jí)智能控制系統(tǒng)。參見(jiàn)圖1-8。

IPDI原理組織級(jí)協(xié)調(diào)級(jí)執(zhí)行級(jí)精度（低）（高）智能（高）（低）1.4智能控制的結(jié)構(gòu)理論薩里迪斯教授簡(jiǎn)介*1973年在普渡大學(xué)EE系獲博士學(xué)位,后留校任教。*1979年起任倫塞勒理工學(xué)院(RPI)太空探索智能機(jī)器人系統(tǒng)研究中心(CenterforIntelligentRoboticSystemsforSpaceExploration,CIRSSE),NationalAeronauticsandSpaceAdministration(NASA)主任。*國(guó)際智能控制的創(chuàng)導(dǎo)者之一及遞階智能機(jī)器和遞階智能控制系統(tǒng)的奠基者。圖1-8分級(jí)智能控制系統(tǒng)1.4.3

四元結(jié)構(gòu)理論1.四元結(jié)構(gòu)的提出蔡自興于1986年提出四元智能控制結(jié)構(gòu)，把智能控制看做自動(dòng)控制、人工智能、信息論和運(yùn)籌學(xué)四個(gè)學(xué)科的交集。2.四元結(jié)構(gòu)的思想圖1-10智能控制的四元結(jié)構(gòu)（a）四元智能控制結(jié)構(gòu)（b）四元結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化圖IC=AI

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IT

OR1.4智能控制的結(jié)構(gòu)理論3.把信息論作為智能控制結(jié)構(gòu)一個(gè)子集的理由

信息論是解釋知識(shí)和智能的一種手段定義1.17知識(shí)是人們通過(guò)體驗(yàn)、學(xué)習(xí)或聯(lián)想而知曉的對(duì)客觀世界規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，這些認(rèn)識(shí)包括事實(shí)、條件、過(guò)程、規(guī)則、關(guān)系和規(guī)律等。定義1.18

信息是知識(shí)的交流或?qū)χR(shí)的感覺(jué)，是對(duì)知識(shí)內(nèi)涵的一種量測(cè)。定義1.19

智能是一種應(yīng)用知識(shí)對(duì)一定環(huán)境進(jìn)行處理的能力或由目標(biāo)準(zhǔn)則衡量的抽象思考能力。定義1.20信息論是研究信息、信息特性測(cè)量、信息處理以及人機(jī)通信過(guò)程效率的數(shù)學(xué)理論。推論：（1）“知識(shí)”比“信息”含義更廣，即(信息)∈（知識(shí)）；（2）智能是獲取和運(yùn)用知識(shí)的能力；（3）可以用信息論在數(shù)學(xué)上解釋機(jī)器知識(shí)和機(jī)器智能。

控制論、系統(tǒng)論和信息論是緊密相互作用的

圖1－11錢(qián)學(xué)森的系統(tǒng)科學(xué)體系圖（部分）

現(xiàn)代的系統(tǒng)論、信息論和控制論作為科學(xué)前沿突出的學(xué)科群，無(wú)論從哪一方面來(lái)看，都是相互作用和相互靠攏的，并給人以鮮明的印象。系統(tǒng)學(xué)

運(yùn)籌學(xué)

系統(tǒng)工程

系統(tǒng)論控制論自動(dòng)化技術(shù)

信息論

通訊技術(shù)哲學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)

技術(shù)科學(xué)

工程技術(shù)系統(tǒng)科學(xué)

信息論已成為控制智能機(jī)器的工具一般系統(tǒng)論系統(tǒng)論應(yīng)用部門(mén)網(wǎng)絡(luò)三論控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)信息科學(xué)信息技術(shù)