智能機(jī)器人神經(jīng)心理模型研究.pdf

1、機(jī)器人是智能模擬的一種重要手段和研究載體，其體系結(jié)構(gòu)決定了機(jī)器人智能、行為、信息、控制的時(shí)空分布模式，也從根本上決定了機(jī)器人的智能水平和行為方式。體系結(jié)構(gòu)的研究工作不能脫離機(jī)器人的認(rèn)知功能及其智能行為而孤立地進(jìn)行，但目前尚未有針對(duì)機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)、認(rèn)知功能和智能行為這三者的整合研究，致使機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、功能與行為之間彼此脫節(jié)，缺乏一體化的模型加以描述，不便于機(jī)器人系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，從而在一定程度上限制了機(jī)器人智能水平的提高。 本文以

2、探討機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)、認(rèn)知功能與智能行為之間的內(nèi)在機(jī)理并建立智能機(jī)器人神經(jīng)心理模型為目標(biāo)，對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行了創(chuàng)新性研究： 系統(tǒng)地回顧總結(jié)了20多年來(lái)智能機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)的研究成果，對(duì)智能機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)的定義做了進(jìn)一步完善，定義中涵蓋了機(jī)器人系統(tǒng)中智能、行為、信息、控制的時(shí)空分布模式，依據(jù)新的定義，對(duì)智能機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了更細(xì)致的分類(lèi)——從傳統(tǒng)的分層遞階、包容和混合3類(lèi)體系結(jié)構(gòu)拓展到分層遞階、包容、三層、自組織、分布式、進(jìn)化控制、擬人

3、情感和社會(huì)機(jī)器人8類(lèi)體系結(jié)構(gòu)，對(duì)每一類(lèi)體系結(jié)構(gòu)的基本思想和功能特征都進(jìn)行了分析和評(píng)述，并進(jìn)一步制定了智能機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)的功能評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，對(duì)神經(jīng)心理模型與其它典型智能機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)的功能進(jìn)行了對(duì)比評(píng)價(jià)。 提出了智能機(jī)器人神經(jīng)心理模型，整合了神經(jīng)生理結(jié)構(gòu)、認(rèn)知心理機(jī)制和智能行為過(guò)程三個(gè)層面進(jìn)行深入研究，具體包括：引入微分流形理論證明了智能機(jī)器人神經(jīng)生理結(jié)構(gòu)可分解性定理；基于腦的基本機(jī)能聯(lián)合區(qū)理論劃分出機(jī)器人信息處理與控制系統(tǒng)功能區(qū)，建

4、立了機(jī)器人神經(jīng)生理結(jié)構(gòu)模型；在剖析Agent認(rèn)知理論、分析BDI模型不足的基礎(chǔ)上，建立了智能機(jī)器人心智模型；提出了智能機(jī)器人心智邏輯系統(tǒng)——IRML(IntelligentRobotMentalLogic)，給出了IRML的語(yǔ)法、語(yǔ)義、公理集和演繹規(guī)則、證明了IRML系統(tǒng)的可靠性和語(yǔ)義完備性，分析了行為算子與心智算子的重要性質(zhì)并證明了與之有關(guān)的若干重要定理，IRML是描述智能機(jī)器人認(rèn)知心理機(jī)制的重要形式化工具；對(duì)神經(jīng)心理模型框架下的感知

5、和慎思兩個(gè)智能行為過(guò)程做了深入研究，提出了基于免疫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的感知過(guò)程實(shí)現(xiàn)方法和基于模糊小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的慎思過(guò)程實(shí)現(xiàn)方法；對(duì)基于神經(jīng)心理模型的多機(jī)器人協(xié)作過(guò)程作了仿真實(shí)驗(yàn)。 建立智能機(jī)器人神經(jīng)生理結(jié)構(gòu)、認(rèn)知心理機(jī)制和智能行為過(guò)程三位一體的神經(jīng)心理體系結(jié)構(gòu)模型，不僅在提高機(jī)器人乃至更廣泛意義的智能系統(tǒng)的智能水平方面具有重要的理論意義，而且在改變智能機(jī)器人設(shè)計(jì)風(fēng)范方面也具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)對(duì)深化理解人類(lèi)智能、深入探索人工智能也會(huì)