第一篇：電子信息技術(shù)前沿講座

《電子信息技術(shù)前沿講座》心得體會(huì)

姓名：廖如晟

學(xué)號(hào)：2012029130020

通過(guò)這一學(xué)年的前沿技術(shù)講座的學(xué)習(xí)，雖然每節(jié)課都是由不同老師來(lái)給我們上課，但對(duì)于我而言，我上的這十一次講座令我受益匪淺，讓我對(duì)這個(gè)學(xué)科的目前的發(fā)展趨勢(shì)以及相關(guān)知識(shí)有了一定的了解。同時(shí)，也令我對(duì)身邊的生活細(xì)節(jié)產(chǎn)生了一定的思考。

由于時(shí)間限制和我們有限的知識(shí)水平，老師們都從大處著眼，為我們大概介紹了他們的研究方向和內(nèi)容，同時(shí)還簡(jiǎn)單向我們介紹這些研究將來(lái)的實(shí)際意義，以及和我們模具鍛壓專業(yè)的聯(lián)系。總體來(lái)說(shuō)，也許理論上邏輯上的很專業(yè)的知識(shí)，我們沒(méi)有學(xué)到多少，但老師們利用不到兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間，就基本上將一個(gè)新的領(lǐng)域在我們的腦海中勾勒了出來(lái)，使我們這些只知在學(xué)校死啃書(shū)本的同學(xué)也有機(jī)會(huì)現(xiàn)實(shí)了一回，真正了解到與百姓的生活有直接聯(lián)系的科學(xué)研究。各位老師不僅在學(xué)術(shù)領(lǐng)域給我們打開(kāi)了新的窗戶，使我們眼前一亮，也為我們介紹他們?cè)诠ぷ鲗W(xué)習(xí)中切身的體會(huì)及經(jīng)驗(yàn)，提前向我們預(yù)警就業(yè)道路及工作生涯可能遇到的問(wèn)題。

我印象最深刻的電子與信息技術(shù)前沿講座是在2014年9月11日下午由我們學(xué)院的楊建宇教授為我們開(kāi)展的第一次的前沿技術(shù)講座。楊教授是我們學(xué)院雷達(dá)探測(cè)與成像技術(shù)這一領(lǐng)域的大牛，能有幸聽(tīng)到他的報(bào)告，我感到十分榮幸。楊教授這次講座的題目是《合成孔徑雷達(dá)成像》。講座過(guò)程中，楊教授主要為我們介紹了合成孔徑雷達(dá)的相關(guān)知識(shí)及原理，知識(shí)新穎，具有前瞻性，開(kāi)拓了我們的視野。聽(tīng)取了楊教授的講座，使我對(duì)合成孔徑雷達(dá)成像技術(shù)有了初步的認(rèn)識(shí)。合成孔徑雷達(dá)與微波成像屬于遙感技術(shù)的一種，利用雷達(dá)等對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行掃描，通過(guò)計(jì)算回波特性來(lái)得到地面目標(biāo)的物理特性，能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的雷達(dá)叫做合成孔徑雷達(dá)（SAR）。合成孔徑雷達(dá)在軍事上的最大作用就是可以全天候監(jiān)控地面目標(biāo)，可用于偵查、導(dǎo)航、精確打擊等多種任務(wù)。目前先進(jìn)的飛機(jī)雷達(dá)均有合成孔徑能力，很多作戰(zhàn)飛機(jī)也裝備了SAR吊艙，從而具備精確打擊能力。近年來(lái)還發(fā)展出了專門(mén)的SAR飛機(jī)，例如美國(guó)空軍的E-8“聯(lián)合星”空中指揮機(jī)，就擁有強(qiáng)大的合成孔徑能力，可指揮作戰(zhàn)飛機(jī)對(duì)預(yù)定地面目標(biāo)進(jìn)行打擊。它的基本原理是把很多小天線單元疊加在一起，構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的天線。由于雷達(dá)天線大小和分辨率高低成正比關(guān)系，所以天線一般做得很大，有的達(dá)10米長(zhǎng)。于是，人們研制出了合成孔徑雷達(dá)，它利用電子掃描的方式來(lái)代替機(jī)械式的天線單元輻射，讓小天線也能起到大天線的作用。并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，SAR技術(shù)正朝著能夠?yàn)槿藗兲峁└鼜V、更豐富的目標(biāo)信息的方向發(fā)展。未來(lái)SAR技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)主要有：高分辨率和超高分辨率成像；多波段，多極化，可變視角和多模式；能夠產(chǎn)生目標(biāo)三維圖像的干涉SAR；動(dòng)目標(biāo)成像；實(shí)時(shí)SAR成像處理器。其中追求更高分辨率成像是SAR技術(shù)發(fā)展的核心。這項(xiàng)技術(shù)是值得我們?nèi)パ芯堪l(fā)展的。最后，再次感謝楊教授為我們帶來(lái)的精彩的講座。學(xué)科前沿講座課程已經(jīng)結(jié)束了，通過(guò)多次的講座學(xué)習(xí)，我在其中收獲了很多，包括了電子信息與技術(shù)學(xué)科內(nèi)許多領(lǐng)域的一些基本知識(shí)、應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。并且在最后一段的各個(gè)專業(yè)科研團(tuán)隊(duì)介紹講座中，跟上入的了解到了許多的團(tuán)隊(duì)，包括團(tuán)隊(duì)的成員構(gòu)成、主要的研究領(lǐng)域方向、研究的成果以及研究生的招收和培養(yǎng)方法。其中我對(duì)電子工程系的雷達(dá)與定位團(tuán)隊(duì)有了濃厚的興趣，他們的團(tuán)隊(duì)方向和研究目標(biāo)：雷達(dá)系統(tǒng)和無(wú)線定位技術(shù)。這給了想考研究生的我許多的方向和目標(biāo)，讓我有了想要加入他們的沖動(dòng)與決心。十分感謝各位導(dǎo)師能夠來(lái)開(kāi)展講座。

最后，我認(rèn)為聽(tīng)取專業(yè)前沿講座是我們學(xué)習(xí)知識(shí)和拓寬視野的一種途徑，是導(dǎo)師們向我們傳授專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的一種方式。導(dǎo)師們的講解思路條理清晰、語(yǔ)言生動(dòng)有序，道理深入淺出，我們都被深深的吸引。通過(guò)聆聽(tīng)這些講座，我了解到了自己未來(lái)的就業(yè)與深造方向，讓我更有目標(biāo)的進(jìn)行學(xué)習(xí)，我相信自己的未來(lái)是精彩的，是有前途與希望的。雖然講座活動(dòng)已告一段落，但我不會(huì)停止學(xué)習(xí)探索的腳步，高度的責(zé)任感和使命感時(shí)刻提醒著我們不斷攀巖知識(shí)的高峰，努力去實(shí)現(xiàn)自己的理想！

第二篇：電子信息技術(shù)前沿講座總結(jié)報(bào)告

電子信息技術(shù)前沿講座總結(jié)報(bào)告

姓名：朱壽喬

學(xué)號(hào)：2011084040017 時(shí)光在我們不經(jīng)意之間飛逝而去，我們的大學(xué)生涯轉(zhuǎn)眼間已過(guò)去三個(gè)年頭。在這短暫忙碌而又美好充實(shí)的三年中，我們自覺(jué)地汲取更多的知識(shí)來(lái)武裝自己的頭腦，不論是在課堂上，圖書(shū)館里，還是在受益匪淺的專業(yè)前沿講座中。

我印象最深刻的電子與信息技術(shù)前沿講座是在2013年11月21日下午由我們學(xué)院的皮亦鳴教授為我們開(kāi)展的講座。皮教授是我們學(xué)院雷達(dá)探測(cè)與成像技術(shù)這一領(lǐng)域的大牛，能有幸聽(tīng)到他的報(bào)告，我感到十分榮幸。皮教授這次講座的題目是《導(dǎo)航與定位》。講座過(guò)程中，皮教授主要為我們介紹了導(dǎo)航的相關(guān)知識(shí)、我國(guó)的“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星以及美國(guó)的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，知識(shí)新穎，具有前瞻性，開(kāi)拓了我們的視野。聽(tīng)取了皮教授的講座，使我對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)有了初步的認(rèn)識(shí)。衛(wèi)星導(dǎo)航就是采用導(dǎo)航衛(wèi)星對(duì)陸地、海洋、空中以及空間用戶進(jìn)行導(dǎo)航定位的技術(shù)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由導(dǎo)航衛(wèi)星、地面基站和用戶定位設(shè)備三個(gè)部分組成。導(dǎo)航衛(wèi)星是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間部分，由多顆導(dǎo)航衛(wèi)星構(gòu)成空間導(dǎo)航網(wǎng)。地面基站是跟蹤、測(cè)量和調(diào)整衛(wèi)星軌道并對(duì)衛(wèi)星搭載設(shè)備進(jìn)行控制管理的控制中心，通常包括跟蹤站、遙測(cè)站、計(jì)算中心、注入站及時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)等部分。用戶定位設(shè)備通常是由接收機(jī)、定時(shí)器、數(shù)據(jù)預(yù)處理器、計(jì)算機(jī)和顯示器等組成。它接收來(lái)自衛(wèi)星的微弱信號(hào),從中解調(diào)并譯出衛(wèi)星軌道參數(shù)和定時(shí)信息等,同時(shí)測(cè)出導(dǎo)航參數(shù)，再由計(jì)算機(jī)算出用戶的位置坐標(biāo)和速度矢量分量。用戶定位設(shè)備分為船載、機(jī)載、車(chē)載和單人背負(fù)等多種類型。通過(guò)皮教授關(guān)于導(dǎo)航的介紹，我了解到衛(wèi)星導(dǎo)航是實(shí)現(xiàn)全球連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度導(dǎo)航，降低用戶設(shè)備價(jià)格，建立導(dǎo)航與通信、海空交通管制、授時(shí)、搜索營(yíng)救、大地測(cè)量及氣象服務(wù)等多用途的綜合衛(wèi)星系統(tǒng)，在未來(lái)具有極廣闊的應(yīng)用前景。最后，再次感謝皮教授為我們帶來(lái)精彩的講座。

聽(tīng)取專業(yè)前沿講座是我們學(xué)習(xí)知識(shí)和拓寬視野的一種途徑，是導(dǎo)師們向我們傳授專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的一種方式。導(dǎo)師們的講解思路條理清晰、語(yǔ)言生動(dòng)有序，道理深入淺出，我們都被深深的吸引。通過(guò)聆聽(tīng)這些講座，我了解到了自己未來(lái)的就業(yè)方向，讓我更有目標(biāo)的進(jìn)行學(xué)習(xí)，我相信自己的未來(lái)是精彩的，是有前途與希望的。雖然講座活動(dòng)已告一段落，但我不會(huì)停止學(xué)習(xí)探索的腳步，高度的責(zé)任感和使命感時(shí)刻提醒著我們不斷攀巖知識(shí)的高峰，努力去實(shí)現(xiàn)自己的理想！

第三篇：電子與信息技術(shù)前沿講座心得

電子與信息技術(shù)前沿講座

心得

通過(guò)長(zhǎng)達(dá)一年的學(xué)術(shù)性講座，我們接觸了本學(xué)科各個(gè)發(fā)展方向的許多優(yōu)秀的老師，了解各個(gè)方向最前沿最新的消息，對(duì)于選擇未來(lái)的學(xué)習(xí)方向和擇業(yè)都起到了很大的作用。

就拿皮亦鳴教授講的《軍事電子信息系統(tǒng)》來(lái)看，從中我們可以看到信息戰(zhàn)是現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)展過(guò)程中逐步形成的新事物。將更廣泛地影響到軍隊(duì)的作戰(zhàn)行動(dòng)和軍事學(xué)術(shù)理論的深刻變革。

正如知識(shí)改變命運(yùn)一樣，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展改變了現(xiàn)代的軍事戰(zhàn)爭(zhēng)。

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。在軍事戰(zhàn)爭(zhēng)領(lǐng)域，科學(xué)技術(shù)起著至關(guān)重要的作用?？茖W(xué)技術(shù)始終是世界軍事發(fā)展和變革的動(dòng)力。

上世紀(jì)，科技的發(fā)展使軍事領(lǐng)域發(fā)生了新的軍事革命，21世紀(jì)武器裝備進(jìn)入到信息化時(shí)代，走向信息化、網(wǎng)絡(luò)化、精確化、隱身化、立體化、無(wú)人化等。信息戰(zhàn)武器、電子戰(zhàn)武器、隱身武器、精確制導(dǎo)武器以成為軍事大國(guó)21世紀(jì)占優(yōu)勢(shì)的主導(dǎo)武器裝備?？梢?jiàn)，在現(xiàn)代軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中，科學(xué)技術(shù)已成為主導(dǎo)力量。

高科技的發(fā)展使戰(zhàn)爭(zhēng)經(jīng)歷了冷兵器階段、火藥兵器時(shí)代、機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)、現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)幾個(gè)階段。

古往今來(lái)，重大科學(xué)技術(shù)進(jìn)步都會(huì)對(duì)軍事產(chǎn)生全面的影響，會(huì)使某些特定的軍事能力得到顯著加強(qiáng)。火藥的發(fā)明，使大刀長(zhǎng)矛讓敗于火槍和火炮，飛機(jī)的發(fā)明使戰(zhàn)場(chǎng)從地面和海洋擴(kuò)大到了空中，原子核裂變技術(shù)使廣島和長(zhǎng)崎在熱核爆炸中化為了一片灰燼，精確制導(dǎo)技術(shù)使美國(guó)的巡航導(dǎo)彈像長(zhǎng)了眼睛一樣在巴格達(dá)和貝爾格萊德的高樓大廈中穿梭往來(lái)。

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種武器裝備不斷發(fā)展革新。高科技不但提高了裝備的性能，另武器的精確度大幅度提高，而且武器裝備不斷向體積小、多功能發(fā)展。高科技下的軍事武器裝備打擊程度更高，毀滅性程度更大。在作戰(zhàn)能力不斷加強(qiáng)的同時(shí)，有可能引發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng)的幾率更大，在特定的情況下，也可以說(shuō)是高科技引發(fā)了某些戰(zhàn)爭(zhēng)。

高技術(shù)的發(fā)展使戰(zhàn)爭(zhēng)的可控性增強(qiáng)、戰(zhàn)場(chǎng)空間空前廣闊、系統(tǒng)對(duì)抗加強(qiáng)、作戰(zhàn)方式多樣化、指揮控制自動(dòng)化、消耗巨大?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)不再是傳統(tǒng)的陸、海、空三位一體的戰(zhàn)爭(zhēng)，而是陸、海、空、天、電一體的多元空間的戰(zhàn)爭(zhēng)。隨著科學(xué)技術(shù)水平的迅猛發(fā)展，這種全方位、多層次、立體化的戰(zhàn)爭(zhēng)將成為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的主導(dǎo)形式。它要求國(guó)家戰(zhàn)略、國(guó)防經(jīng)濟(jì)、國(guó)防科技和軍品生產(chǎn)、軍事思想、戰(zhàn)爭(zhēng)樣式和作戰(zhàn)方式、軍隊(duì)建設(shè)和管理、戰(zhàn)爭(zhēng)準(zhǔn)備、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)、后方保障等各個(gè)方面，都要進(jìn)行深刻的改革。

高科技對(duì)現(xiàn)代軍事戰(zhàn)爭(zhēng)的影響是深遠(yuǎn)的，它大大縮短了戰(zhàn)爭(zhēng)的時(shí)間，提高了作戰(zhàn)效率，再者作戰(zhàn)空域也空前擴(kuò)大，甚至把作戰(zhàn)空間拓展到太空中。但是，高技術(shù)的發(fā)展同時(shí)也使戰(zhàn)爭(zhēng)消耗的增大，國(guó)家的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)加重，后勤保障更加艱巨和復(fù)雜。

如果說(shuō)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)是最后一次工業(yè)化時(shí)代的戰(zhàn)爭(zhēng)，科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)是第一次真正意義上的信息化時(shí)代的戰(zhàn)爭(zhēng)，那么伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)是目前戰(zhàn)爭(zhēng)史上運(yùn)用高新科技含量最高的一次。在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，美英聯(lián)軍大量運(yùn)用了具有當(dāng)代高新技術(shù)水平的常規(guī)武器裝備和速度更快、精確程度更高精確制導(dǎo)武器，并采取了相應(yīng)的作戰(zhàn)方式進(jìn)行了戰(zhàn)爭(zhēng)。

伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)的整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)過(guò)程充分的反映出高科技對(duì)武器裝備的性能，自動(dòng)化水平，生存能力，作戰(zhàn)能力以及武器的可靠性和可維修性的影響；對(duì)軍事理論的發(fā)展影響；對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的面貌和作戰(zhàn)方式的影響；對(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)時(shí)的隱蔽和行動(dòng)透明度，火力戰(zhàn)的地位和戰(zhàn)場(chǎng)生存能力，晝夜作戰(zhàn)的差別和作戰(zhàn)難度，戰(zhàn)爭(zhēng)立體化的發(fā)展和協(xié)同作戰(zhàn)的要求以及作戰(zhàn)時(shí)的后勤保障的影響；對(duì)作戰(zhàn)指揮人員的手段和作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)的效率、機(jī)動(dòng)、生存以及指揮人員素質(zhì)的影響。

軍事技術(shù)的突破性發(fā)展正在引發(fā)一次新的軍事革命。將會(huì)出現(xiàn)不同以往的全新的軍事武器裝備、軍事理論、戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)及部隊(duì)結(jié)構(gòu)。在當(dāng)前出現(xiàn)的軍事革命中，科學(xué)技術(shù)始終處于核心地位，它在給各國(guó)帶來(lái)更強(qiáng)的作戰(zhàn)能力的同時(shí)，它也給世界帶來(lái)了更大的威脅，核武器的研制成功，對(duì)世界和平構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，所以我們要正確對(duì)待科學(xué)技術(shù)及由它而引發(fā)出來(lái)的高技術(shù)武器裝備，不能讓它成為破壞人類和平的夙敵，要應(yīng)用得當(dāng)。同時(shí)面對(duì)這一世界潮流，我軍也必須有所作為，提高我軍的總體知識(shí)水平。

總而言之，在21世紀(jì)的今天，不善理解和運(yùn)用現(xiàn)代高新技術(shù)的軍隊(duì)，將無(wú)法與用現(xiàn)代信息技術(shù)武裝起來(lái)的軍隊(duì)相抗衡。因此，我們要根據(jù)自己的國(guó)情，走中國(guó)特色的精兵強(qiáng)軍之路，充分利用軍事高科技的發(fā)展對(duì)現(xiàn)代軍事裝備、戰(zhàn)爭(zhēng)的影響，為未來(lái)軍事斗爭(zhēng)做好準(zhǔn)備，為新時(shí)期防衛(wèi)作戰(zhàn)和保衛(wèi)祖國(guó)領(lǐng)土完整和統(tǒng)一做好準(zhǔn)備，進(jìn)而增強(qiáng)國(guó)防實(shí)力。

第四篇：前沿講座

計(jì)算機(jī)視覺(jué)學(xué)科前沿知識(shí)

計(jì)算機(jī)視覺(jué)就是用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的視覺(jué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人的視覺(jué)功能，通常是指用攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)代替人眼對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和測(cè)量等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀的三維世界的識(shí)別。人與其他動(dòng)物一樣，視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官功能的產(chǎn)生，首先在于進(jìn)化過(guò)程中生存的需要。根據(jù)美國(guó)心理學(xué)家Gibson的理論，人的視覺(jué)不管有多少用處，但主要功能可概括為適應(yīng)外界環(huán)境和控制自身的運(yùn)動(dòng)?？吹狡?chē)沖過(guò)來(lái)，你會(huì)趕快回避；看到前面有激流，你不會(huì)冒然趟過(guò)去?！斑m應(yīng)外界環(huán)境和控制自身的運(yùn)動(dòng)”還是比較抽象的概念。事實(shí)上，為了適應(yīng)外界環(huán)境和控制自身的運(yùn)動(dòng)，視覺(jué)系統(tǒng)需要能識(shí)別物體（可想而知，一個(gè)人連親戚、同事、朋友都不認(rèn)識(shí)，會(huì)怎樣生活），能判斷物體的運(yùn)動(dòng)以及確定物體的形狀和方位（否則，無(wú)法抓取物體）。所以，物體識(shí)別、物體定位、物體三維形狀恢復(fù)和運(yùn)動(dòng)分析，就構(gòu)成了計(jì)算機(jī)視覺(jué)的主要研究?jī)?nèi)容。

隨著自動(dòng)化水平不斷的提高，機(jī)器視覺(jué)在自動(dòng)化行業(yè)中應(yīng)用也是越來(lái)越多，而機(jī)器視覺(jué)在我國(guó)可以說(shuō)處于剛起步發(fā)展階段，機(jī)器人視覺(jué)是一門(mén)新興的發(fā)展迅速的學(xué)科，八十年代以來(lái), 機(jī)器人視覺(jué)的研究已經(jīng)歷了從實(shí)險(xiǎn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的發(fā)展階段。從簡(jiǎn)單的二值圖象處理到高分辨率多灰度的圖象處理,從一般的二維信息處理到三維視覺(jué)機(jī)理以及模型和算法的研究都取得了很大的進(jìn)展。而計(jì)算機(jī)工業(yè)水平的飛速提高以及人工智能、并行處理和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等學(xué)科的發(fā)展,更促進(jìn)了機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的實(shí)用化和涉足許多復(fù)雜視覺(jué)過(guò)程的研究。

目前，機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)正在廣泛地應(yīng)用于視覺(jué)檢測(cè)、機(jī)器人的視覺(jué)引導(dǎo)和自動(dòng)化裝配領(lǐng)域中。在現(xiàn)代化的大生產(chǎn)之中，視覺(jué)檢測(cè)往往是不可缺少的環(huán)節(jié)。比如，汽車(chē)零件的外觀，藥品包裝的正誤，IC字符印刷的質(zhì)量，電路板焊接的好壞等等，都需要眾多的檢測(cè)工人，通過(guò)肉眼或結(jié)合顯微鏡進(jìn)行觀測(cè)檢驗(yàn)。大量的人工檢測(cè)不僅影響工廠效率，而且?guī)?lái)不可靠的因素，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量與成本。另外，許多檢測(cè)的工序不僅僅要求外觀的檢測(cè)，同時(shí)需要準(zhǔn)確獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)，比如零件的寬度，圓孔的直徑，以及基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)等等，這些工作則是很難靠人眼快速完成。近年來(lái)發(fā)展迅猛的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)解決了這一問(wèn)題。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)一般采用CCD照相機(jī)攝取檢測(cè)圖象并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，再采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)硬件與軟件技術(shù)對(duì)圖象數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，從而得到所需要的各種目標(biāo)圖象特征值，并由此實(shí)現(xiàn)模式識(shí)別，坐標(biāo)計(jì)算，灰度分布圖等多種功能。然后再根據(jù)其結(jié)果顯示圖象，輸出數(shù)據(jù)，發(fā)出指令，配合執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成位置調(diào)整，好壞篩選，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等自動(dòng)化流程。與人工視覺(jué)相比較，機(jī)器視覺(jué)具有精確，快速，可靠，和易數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn)。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的輸入裝置可以是攝像機(jī)、轉(zhuǎn)鼓等，它們都把三維的影像作為輸入源，即輸入計(jì)算機(jī)的就是三維管觀世界的二維投影。如果把三維客觀世界到二維投影像看作是一種正變換的話，則機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)所要做的是從這種二維投影圖像到三維客觀世界的逆變換，也就是根據(jù)這種二維投影圖像去重建三維的客觀世界。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)主要由三部分組成：圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出或顯示。將近80%的工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)主要用在檢測(cè)方面，包括用于提高生產(chǎn)效率、控制生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品質(zhì)量、采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)等。產(chǎn)品的分類和選擇也集成于檢測(cè)功能中。例如生產(chǎn)線上的單攝像機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)，它的視覺(jué)系統(tǒng)用來(lái)檢測(cè)生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，決定產(chǎn)品是否符合質(zhì)量要求，并根據(jù)結(jié)果，產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)輸入上位機(jī)。圖像獲取設(shè)備包括光源、攝像機(jī)等；圖像處理設(shè)備包括相應(yīng)的軟件和硬件系統(tǒng)；輸出設(shè)備是與制造過(guò)程相連的有關(guān)系統(tǒng)，包括過(guò)程控制器和報(bào)警裝置等。數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，進(jìn)行分析和產(chǎn)品控制，若發(fā)現(xiàn)不合格品，則報(bào)警器告警，并將其排除出生產(chǎn)線。機(jī)器視覺(jué)的結(jié)果是CAQ系統(tǒng)的質(zhì)量信息來(lái)源，也可以和CIMS其它系統(tǒng)集成。

由于沒(méi)有通用的機(jī)器視覺(jué)照明設(shè)備，所以針對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用實(shí)例，要選擇相應(yīng)的照明裝置，以達(dá)到最佳效果。過(guò)去，許多工業(yè)用的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)用可見(jiàn)光作為光源，這主要是因?yàn)榭梢?jiàn)光容易獲得，價(jià)格低，并且便于操作。常用的幾種可見(jiàn)光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。但是，這些光源的一個(gè)最大缺點(diǎn)是光能不能保持穩(wěn)定。以日光燈為例，在使用的第一個(gè)100小時(shí)內(nèi)，光能將下降15%，隨著使用時(shí)間的增加，光能將不斷下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持穩(wěn)定，是實(shí)用化過(guò)程中急需要解決的問(wèn)題。另一個(gè)方面，環(huán)境光將改變這些光源照射到物體上的總光能，使輸出的圖像數(shù)據(jù)存在噪聲，一般采用加防護(hù)屏的方法，減少環(huán)境光的影響。由于存在上述問(wèn)題，在現(xiàn)今的工業(yè)應(yīng)用中，對(duì)于某些要求高的檢測(cè)任務(wù)，常采用X射線、超聲波等不可見(jiàn)光作為光源。但是不可見(jiàn)光不利于檢測(cè)系統(tǒng)的操作，且價(jià)格較高，所以，目前在實(shí)際應(yīng)用中，仍多用可見(jiàn)光作為光源。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中，視覺(jué)信息的處理技術(shù)主要依賴于圖像處理方法，它包括圖像增強(qiáng)、數(shù)據(jù)編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識(shí)別與理解等內(nèi)容。經(jīng)過(guò)這些處理后，輸出圖像的質(zhì)量得到相當(dāng)程度的改善，既改善了圖像的視覺(jué)效果，又便于計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析、處理和識(shí)別。圖像的增強(qiáng)用于調(diào)整圖像的對(duì)比度，突出圖像中的重要細(xì)節(jié)，改善視覺(jué)質(zhì)量。通常采用灰度直方圖修改技術(shù)進(jìn)行圖像增強(qiáng)。圖像的灰度直方圖是表示一幅圖像灰度分布情況的統(tǒng)計(jì)特性圖表，與對(duì)比度緊密相連。圖像的數(shù)據(jù)編碼和傳輸，數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量是相當(dāng)龐大的，一幅512*512個(gè)像素的數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量為256 K字節(jié)，若假設(shè)每秒傳輸25幀圖像，則傳輸?shù)男诺浪俾蕿?2.4M比特/秒。高信道速率意味著高投資，也意味著普及難度的增加。因此，傳輸過(guò)程中，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮顯得非常重要，數(shù)據(jù)的壓縮主要通過(guò)圖像數(shù)據(jù)的編碼和變換壓縮完成。圖像邊緣銳化處理主要是加強(qiáng)圖像中的輪廓邊緣和細(xì)節(jié)，形成完整的物體邊界，達(dá)到將物體從圖像中分離出來(lái)或?qū)⒈硎就晃矬w表面的區(qū)域檢測(cè)出來(lái)的目的。圖像分割是將圖像分成若干部分，每一部分對(duì)應(yīng)于某一物體表面，在進(jìn)行分割時(shí)，每一部分的灰度或紋理符合某一種均勻測(cè)度度量。圖像的識(shí)別過(guò)程實(shí)際上可以看作是一個(gè)標(biāo)記過(guò)程，即利用識(shí)別算法來(lái)辨別景物中已分割好的各個(gè)物體，給這些物體賦予特定的標(biāo)記，它是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)必須完成的一個(gè)任務(wù)。

在本世紀(jì)四、五十年代發(fā)展起來(lái)的線性濾波器以其完善的理論基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)處理方便，易于采用FFT和硬件實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，一直在圖像濾波領(lǐng)域占有重要地位，其中以WIENER濾波器理論和卡爾曼濾波理論為代表。但是線性濾波器存在著計(jì)算復(fù)雜度高，不便于實(shí)時(shí)處理等缺點(diǎn)。雖然它對(duì)高斯噪聲有良好的平滑作用，但對(duì)脈沖信號(hào)干擾和其它形式的噪聲干擾抑制效果差，信號(hào)邊緣模糊。為此，1971年，著名學(xué)者TUKEY提出非線笥濾波器——中值濾波器，即把局部區(qū)域中灰度的中值作為輸出灰度，并將其與統(tǒng)計(jì)學(xué)理論結(jié)合起來(lái)，使用迭代方法，比較理想地將圖像從噪聲中恢復(fù)出來(lái)，并且能保護(hù)圖像的輪廓邊界，不使其變模糊。近年來(lái)，非線性濾波理論在機(jī)器視覺(jué)、醫(yī)學(xué)成像、語(yǔ)音處理等領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)，也反過(guò)來(lái)促使該理論的研究向縱深方向發(fā)展。

第五篇：前沿講座

智能控制及其應(yīng)用

院 － 系： 信息工程與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè)： 模式識(shí)別與智能系統(tǒng) 年 級(jí)： 2011 級(jí) 學(xué)生姓名： 朱 丹 學(xué) 號(hào)： 2011204082 任課教師： 楊承志、馮麗輝、萬(wàn)舟

2011年11月

摘要

智能控制是自動(dòng)控制發(fā)展的高級(jí)階段，是人工智能、控制論、信息論、系統(tǒng)論、仿生學(xué)、進(jìn)化計(jì)算和計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科的高度綜合與集成，是一門(mén)新興的邊緣交叉學(xué)科。智能控制的主要方法有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制與專家系統(tǒng)，為解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題提供了有效的理論和方法。目前，智能控制已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、軍事航空等眾多領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞： 智能控制 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 模糊控制 專家系統(tǒng)

ABSTRACT

Intelligent automatic control is the advanced stage of development of automatic control．It is comprehensive and integrated subject of artificial intelligence, cybernetics, information theory, system theory, bionics, evolutionary computation, computer and so on.It is a new edge of the overlapping subject.The main method of intelligent control are following：artificial neural network , fuzzy control and expert system.In order to solve the complex control problem which is difficult to solve by the traditional methods.It provides effective theory and method.At present, the intelligent control has been widely used in industry, agriculture, services, military aviation, etc, and has a broad development prospects.Keywords: intelligent automatic control artificial neural network fuzzy control expert system

引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，許多新方法和技術(shù)進(jìn)入工程化、產(chǎn)品化階段，這對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，促進(jìn)了智能控制理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用，以解決用傳統(tǒng)的方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題。智能控制不僅包含了自動(dòng)控制、人工智能、系統(tǒng)理論和計(jì)算機(jī)科學(xué)的內(nèi)容，而且還從生物學(xué)等學(xué)科汲取豐富的營(yíng)養(yǎng)，正在成為自動(dòng)化領(lǐng)域中最興旺和發(fā)展最迅速的一個(gè)分支學(xué)科。

一、智能控制的基本概念和特點(diǎn)

傳統(tǒng)的控制方法是建立在被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型之上的，而智能控制是針對(duì)系統(tǒng)的復(fù)雜性、非線性、不確定性等提出來(lái)的。IEEE控制系統(tǒng)協(xié)會(huì)把智能控制歸納為：智能控制系統(tǒng)必須具有模擬人類學(xué)習(xí)和自適應(yīng)的能力。一個(gè)智能控制系統(tǒng)一般應(yīng)具有以下一些特點(diǎn)：

1.智能控制具有混合控制特點(diǎn)，系統(tǒng)能以知識(shí)表示非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)表示的混合控制過(guò)程，采用開(kāi)閉環(huán)控制和定性決策及定量控制相結(jié)合的多模態(tài)控制方式；

2.智能控制系統(tǒng)具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對(duì)象及環(huán)境的有關(guān)知識(shí)以及運(yùn)用這些知識(shí)的能力；

3.智能控制系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織能力，能從系統(tǒng)的功能和整體優(yōu)化的角度來(lái)分析和綜合系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制目標(biāo)； 4.智能控制系統(tǒng)有補(bǔ)償及自修復(fù)能力；

5.智能控制系統(tǒng)能對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)(如非線性、多變量、時(shí)變、環(huán)境擾動(dòng)等)進(jìn)行有效的全局控制，并具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力。

二、智能控制的主要方法 2.1 模糊控制

模糊控制是基于模糊推理和模仿人的思維方法，對(duì)難以建立精確數(shù)學(xué)模型的對(duì)象實(shí)施的一種控制，其成功應(yīng)用的根源在于模糊邏輯本身提供了由專家構(gòu)造語(yǔ)言信息并將其轉(zhuǎn)化為控制策略的一種系統(tǒng)的推理方法，以模糊集合、模糊語(yǔ)言變量與模糊邏輯推理為基礎(chǔ)，以先驗(yàn)知識(shí)和專家經(jīng)驗(yàn)為控制規(guī)則。其基本思想是用機(jī)器模擬人對(duì)系統(tǒng)的控制,就是在被控對(duì)象的模糊模型的基礎(chǔ)上運(yùn)用模糊控制器近似推理等手段,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。在實(shí)現(xiàn)模糊控制時(shí)主要考慮模糊變量的隸屬度函數(shù)的確定,以及控制規(guī)則的制定二者缺一不可。

2.2 專家控制

專家控制是智能控制的一個(gè)重要部分，它在將人工智能中專家系統(tǒng)的理論和技術(shù)同自動(dòng)控制的理論和方法有機(jī)結(jié)合的基礎(chǔ)上，在未知環(huán)境下模仿專家的智能，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效控制。專家系統(tǒng)一般由知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、解釋機(jī)制和知識(shí)獲取系統(tǒng)等組成。知識(shí)庫(kù)用于存儲(chǔ)某一領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)性知識(shí)、原理性知識(shí)、可行操作與規(guī)則等，可通過(guò)知識(shí)獲取系統(tǒng)對(duì)原有知識(shí)進(jìn)行修改和擴(kuò)充。推理機(jī)根據(jù)系統(tǒng)信息并利用知識(shí)庫(kù)中知識(shí)按一定的推理策略來(lái)解決當(dāng)前的問(wèn)題。解釋機(jī)制對(duì)找到的知識(shí)進(jìn)行解釋，為用戶提供了一個(gè)人機(jī)界面。通過(guò)對(duì)知識(shí)的獲取與組織,按某種策略適時(shí)選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)則進(jìn)行推理,以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的控制。專家控制可以靈活地選取控制率,靈活性高;可通過(guò)調(diào)整控制器的參數(shù),適應(yīng)對(duì)象特性及環(huán)境的變化,適應(yīng)性好;通過(guò)專家規(guī)則,系統(tǒng)可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作,魯棒性強(qiáng)。

2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬人腦神經(jīng)元的活動(dòng),利用神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)與權(quán)值的分布來(lái)表示特定的信息,通過(guò)不斷修正連接的權(quán)值進(jìn)行自我學(xué)習(xí),以逼近理論為依據(jù)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模,并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制等方式實(shí)現(xiàn)智能控制。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究的不斷深入，新的模型不斷推出，在智能控制領(lǐng)域中，應(yīng)用最多的是BP網(wǎng)絡(luò)Hopfield網(wǎng)絡(luò)等。與傳統(tǒng)控制相比，它具有以下重要特性：○1非線性神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在理論上可以充分逼近任意非線性函數(shù)；○2自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力；○3并行式分布處理機(jī)制；○4數(shù)據(jù)融合能力。目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在信號(hào)處理、系統(tǒng)辨識(shí)和優(yōu)化、模式識(shí)別、故障診斷、機(jī)器人等多個(gè)領(lǐng)域取得成功應(yīng)用，它對(duì)智能控制的發(fā)展應(yīng)用將具有重大而深遠(yuǎn)的意義。

三、智能控制的應(yīng)用

目前，智能控制已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、軍事航空等眾多領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1機(jī)械制造

在現(xiàn)代先進(jìn)制造系統(tǒng)中,需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數(shù)據(jù)來(lái)解決難以或無(wú)法預(yù)測(cè)的情況,人工智能技術(shù)為解決這一難題提供了有效的解決方案。智能控制隨之也被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè),它利用模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)環(huán)境建模,利用傳感器融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行信息的預(yù)處理和綜合。利用模糊集合和模糊關(guān)系的魯棒性,將模糊信息集成到閉環(huán)控制的外環(huán)決策選取機(jī)構(gòu)來(lái)選擇控制動(dòng)作。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能和并行處理信息的能力,進(jìn)行在線的模式識(shí)別,處理那些可能是殘缺不全的信息。

3.2 智能儀器

隨著微電子技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)化儀器正朝著智能化、系統(tǒng)化、模塊化和機(jī)電一體的方向發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)或微處理機(jī)在儀器中得到廣泛應(yīng)用，已成為儀器的核心組成部件之一。它能夠?qū)崿F(xiàn)信息的記憶、判斷、處理、執(zhí)行以及測(cè)控過(guò)程的操作、監(jiān)視和診斷，因而這類儀器被稱為”智能儀器”。

3.3 智能機(jī)器人

智能機(jī)器人是一種能夠代替人類在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下從事危險(xiǎn)、復(fù)雜勞動(dòng)的自動(dòng)化機(jī)器，是集機(jī)械學(xué)、力學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)、控制論、計(jì)算機(jī)、人工智能和系統(tǒng)工程等多學(xué)科知識(shí)于一身的高新技術(shù)綜合體。機(jī)器人研究者們所關(guān)心的主要研究方向之一是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的規(guī)劃與控制。一個(gè)規(guī)定的任務(wù)出臺(tái)之后，設(shè)計(jì)人員首先必須作出滿足該任務(wù)要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃；然后，規(guī)劃再由控制來(lái)執(zhí)行，該控制足以使機(jī)器人適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生所期望的運(yùn)動(dòng)。

3.4 智能監(jiān)控

在許多的工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)線，其生產(chǎn)過(guò)程需要監(jiān)視和控制，以保證高性能和高可靠性。為保持物理參數(shù)具有一定的精度確保產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，我們已在一些連續(xù)生產(chǎn)線或工業(yè)裝置上采用了有效的智能控制模式。例如，旋轉(zhuǎn)水泥窯的模糊控制、汽車(chē)工業(yè)的高級(jí)模糊邏輯控制、軋鋼機(jī)的神經(jīng)控制、工業(yè)鍋爐的遞階智能控制以及核反器的知識(shí)基控制等。

3.5 醫(yī)療過(guò)程智能控制

從70年代中葉起，專家系統(tǒng)技術(shù)就被成功的應(yīng)用于各種醫(yī)療領(lǐng)域。醫(yī)用智能過(guò)程控制的新例子之一就是一個(gè)用于控制手術(shù)過(guò)程中麻醉深度的病人平均動(dòng)脈血壓(MAP)的模糊邏輯控制系統(tǒng)。MAP是衡量麻醉深度的重要參數(shù)。在該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)時(shí)，我們采用模糊關(guān)系函數(shù)和語(yǔ)言規(guī)則。本系統(tǒng)已在許多不同的外科手術(shù)中得到成功應(yīng)用。

四、智能控制的發(fā)展前景

智能控制廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、軍事航空等多個(gè)領(lǐng)域，解決了傳統(tǒng)控制無(wú)法解決的實(shí)際控制問(wèn)題。但是智能控制仍然只處于開(kāi)創(chuàng)性階段。就目前智能控制系統(tǒng)的研究和發(fā)展來(lái)看，智能控制還有許多問(wèn)題有待解決，主要有以下幾點(diǎn)： ○1加強(qiáng)理論研究，給出智能控制的穩(wěn)定性、可測(cè)性、可控性、魯棒性定義及準(zhǔn)則；○2解決知識(shí)獲取和優(yōu)化的瓶頸問(wèn)題，特別是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的知識(shí)獲取和分類； ○3加強(qiáng)各種智能控制方法結(jié)合的耦合度； ○4加強(qiáng)學(xué)習(xí)問(wèn)題的研究，進(jìn)而加快收斂速度，提高實(shí)時(shí)控制能力； ○5融入更多領(lǐng)域知識(shí)，拓寬智能控制的范圍。

智能控制是一門(mén)跨學(xué)科、需要多學(xué)科提供基礎(chǔ)支持的科學(xué)，智能控制很難存在普遍、統(tǒng)一的理論體系，因此，建立具有開(kāi)放性、形式非唯一的集成化智能控制框架是現(xiàn)實(shí)的，也是必要的。

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