《智能科學技術應用叢書：機器人與軟件人平行進化系統(tǒng)及其應用》以無人變電站移動巡檢機器人為應用對象，運用軟件人理論方法進行虛擬軟件人與實體機器人平行進化與協(xié)同智能仿真的研究：一方面，利用虛擬軟件人為實體機器人建立軟件模型，充分發(fā)揮軟件人的擬人特性，構建軟件人和機器人協(xié)同交互、融合共生的平行系統(tǒng)，通過軟件人和機器人平行進化的智能算法實現(xiàn)軟件人和機器人在線、實時、自動平行進化，并在運行過程中提高機器人的性能；另一方面，利用軟件人運行平臺的高處理能力完成在機器人嵌入式系統(tǒng)中無法完成的一些智能算法，實現(xiàn)對實體機器人的實時作業(yè)進行并行、在線、實時仿真。通過軟件人和機器人的協(xié)同交互、平行進化來延伸、擴展機器人的功能和安全特性，進一步提升無人變電站移動巡檢機器人的智能化、柔性化、實用化水平，為特種機器人控制研究探索一種新的途徑。
第1章 緒論
1.1 軟件人進展
1.1.1 軟件人的提出背景
1.1.2 軟件人的基本概念
1.1.3 軟件人研究的科技基礎
1.1.4 軟件人的研究意義
1.2 機器人進展
1.2.1 機器人控制技術
1.2.2 機器人導航技術
1.2.3 機器人傳感信息融合
1.2.4 機器人路徑規(guī)劃技術
1.3 智能仿真理論
1.4 協(xié)同進化理論
1.5 平行系統(tǒng)理論
1.6 大系統(tǒng)控制論
1.7 信息物理融合系統(tǒng)
1.7.1 信息物理融合系統(tǒng)簡介
1.7.2 信息物理融合系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.7．3 信息物理融合系統(tǒng)的系統(tǒng)構成
1.7.4 信息物理融合系統(tǒng)的相關技術
1.7.5 信息物理融合系統(tǒng)的應用
1.8 本書主要內(nèi)容
第2章 機器人和軟件人平行進化、智能協(xié)調(diào)、協(xié)同仿真總體方案研究
2.1 平行進化、智能協(xié)調(diào)、協(xié)同仿真系統(tǒng)總體方案
2.2 平行進化、智能協(xié)調(diào)、協(xié)同仿真系統(tǒng)多層狀態(tài)空間模型
2.3 平行進化、智能協(xié)調(diào)、協(xié)同仿真系統(tǒng)體系結構設計
2.3.1 局部控制級體系結構設計
2.3.2 協(xié)調(diào)管理級體系結構設計
2.3.3 軟件架構設計
2.4 機器人和軟件人平行系統(tǒng)的構建
2.4.1 局部控制級平行系統(tǒng)構建
2.4.2 協(xié)調(diào)管理級平行系統(tǒng)構建
第3章 機器人和軟件人平行進化方法與技術研究開發(fā)
3.1 機器人和軟件人平行方法與流程
3.2 機器人和軟件人平行進化過程多重廣義算子模型
3.3 機器人和軟件人平行進化算法與實現(xiàn)
3.3.1 局部控制級平行系統(tǒng)的底層進化
3.3.2 管理協(xié)調(diào)級平行系統(tǒng)的高層進化
第4章 機器人和軟件人智能協(xié)調(diào)方法與技術
4.1 機器人和軟件人智能協(xié)調(diào)方法
4.1.1 虛擬眼與虛擬腳協(xié)同的軌跡跟蹤
4.1.2 虛擬眼與虛擬腳協(xié)同的精確旋轉控制
4.2 軟件人與機器人的智能協(xié)調(diào)算法及實現(xiàn)
4.2.1 機器人作業(yè)路徑規(guī)劃問題模型的建立
4.2.2 機器入作業(yè)路徑優(yōu)化的協(xié)同進化求解
第5章 機器人和軟件人協(xié)同智能仿真方法與技術研究開發(fā)
5.1 機器人和軟件人協(xié)同智能仿真模型
……
第6章 機器人和軟件人的互動智能通信方法與技術研究開發(fā)
第7章 機器人和軟件人平行進化、智能協(xié)調(diào)、協(xié)同仿真系統(tǒng)的應用
術語表
參考文獻
第1章 緒論
1.1 軟件人進展
1.1.1 軟件人的提出背景
讓機器具有人的智能，使機器能像人一樣進行工作是人工智能的目標。人的智能主要體現(xiàn)在人對外部事物或者知識的感知、思維和人的行為3個方面，相應地人工智能的研究也應該包含機器對知識的感知、處理以及對行為的處理即機器感知、機器思維和機器行為3方面。因此，人工智能是一門研究機器智能的科學，是腦力勞動自動化的技術基礎，是思維科學、智能科學的相互融合的產(chǎn)物。
人工智能發(fā)展的一個分支是人工生命，人工生命主要研究的是使人造系統(tǒng)具有自然生命特征和自然生命現(xiàn)象的理論模型的建模及其實現(xiàn)方法和技術。人工生命能夠延伸、擴展自然生命的各種屬性，可將人工生命視為自然生命的進化。廣義人工生命則認為：“廣義人工生命是自然生命的模擬、延伸和擴展，是具有自然生命性能或行為的人造系統(tǒng)”。廣義人工生命拓寬了c.Langton的人工生命框架，發(fā)展了C.Langton人工生命方法論，使人工生命學科更具誘人的應用前景。
不論是人工智能還是人工生命，都是為了使人造系統(tǒng)具有人的智能，那么，在當今互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的大背景下，讓互聯(lián)網(wǎng)更加智能地提供給我們有用信息，讓計算機能以人的思維方式理解我們的指令，讓人-計算機-互聯(lián)網(wǎng)之間更協(xié)調(diào)，讓計算機和互聯(lián)網(wǎng)更好地為人類服務是人們所追求的目標。為了實現(xiàn)這一目標，涂序彥教授、曾廣平教授于2002年提出了“軟件人”（ SoftMan，SM）的概念，并于2003年在《中國人工智能進展（上卷）》上發(fā)表了題為“軟件人”的第一篇學術論文。所謂“軟件人”是指擬人的軟件人工生命，在特性、功能、行為、結構方面對人的模擬、延伸和擴展；而廣義的“軟件人”（ Generalized SoftMan，GSM）是基于計算機軟件、三維動畫、計算機圖形學、虛擬現(xiàn)實、計算機網(wǎng)絡等軟件工程技術研究基礎上開發(fā)的擬人的個體或群體的“人工生命”（ArtificialLife，AL）。廣義“軟件人”包含“軟件人”個體和“軟件人”群體。由多個“軟件人”個體相互聯(lián)系，相互通信，則組成類似于人群組織的“軟件人”群體，即“多軟件人系統(tǒng)”（Multi - SoftMan System，MSMS），由多種“軟件人”群體可組成“軟件人社會”（SoftMan Society，SMS），它是模擬人類社會（Human Society，HS）的“人工社會”（Artificial Society，AS）的軟件模型。狹義的“軟件人”是以人工智能、人工生命和分布式系統(tǒng)為理論基礎，結合智能機器人、智能網(wǎng)絡和多智體技術的一種網(wǎng)上自動智能工具。它能夠在網(wǎng)上自由遷移，采用信息推拉技術[‘’自動處理某些指定的任務，充當某類職員角色。例如充當網(wǎng)上“安全警察”、網(wǎng)上“垃圾清潔工”、網(wǎng)上“信息服務員”等�！败浖恕币淹ㄟ^互聯(lián)網(wǎng)為人們提供更便捷、更人性化的服務，給人們帶來了巨大的便利，為網(wǎng)絡安全問題引入了新的解決思路。
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