智能技術(shù)在建筑中的價(jià)值

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廣義的智能技術(shù)(IntenlligentAgent)包括人類、物理世界里的移動機(jī)器人和信息世界中的軟件機(jī)器人。狹義的IntelligentAgent是指信息世界中的軟件機(jī)器人或機(jī)器。具體地說，能完成一定任務(wù)的一臺計(jì)算機(jī)就可算是一個(gè)Agent，它是代表用戶或其他程序，以主動服務(wù)的方式完成一組操作的機(jī)動計(jì)算實(shí)體。這里講的“主動服務(wù)”有兩層含義，一方面是指主動適應(yīng):即在完成操作的過程中，利用關(guān)于操作對象的知識以及關(guān)于用戶意圖和偏好的知識;另一方面是指主動:即對一些任務(wù)無須用戶發(fā)出具體指令，只要當(dāng)前狀態(tài)符合某種條件，就可以代表用戶或其他程序完成相應(yīng)的操作。智能技術(shù)是計(jì)算智能的一種應(yīng)用，它的硬件基礎(chǔ)可以是互聯(lián)網(wǎng)或片上系統(tǒng)。若使用互聯(lián)網(wǎng)，智能可表現(xiàn)為在互聯(lián)網(wǎng)上漫游的電子機(jī)器人群體，它們可用于完成各種各樣的任務(wù)，例如，信息收集、網(wǎng)絡(luò)控制等:若使用單片系統(tǒng)，它是單片系統(tǒng)中一種會學(xué)習(xí)的軟件，該片系統(tǒng)需嵌入在其它設(shè)備中使用，智能則以嵌入系統(tǒng)形式出現(xiàn)，這構(gòu)成智能設(shè)備。IntelligentAgent具有以下一些特性:(l)性(2)智能性(3)自主性(4)移動性。

智能建筑的目標(biāo)是開發(fā)一個(gè)不僅能完成監(jiān)控和常規(guī)任務(wù)的系統(tǒng)，而且能主動地對用戶提供支持。因此主要的焦點(diǎn)必須對準(zhǔn)房屋的居住者。這個(gè)系統(tǒng)必須能夠?qū)W習(xí)需要做什么，怎么樣和何時(shí)去做。它的服務(wù)對象可以是一個(gè)或幾個(gè)居住者，但不能任何居住者的獨(dú)立性提出挑戰(zhàn)或做任何不適合他們的事。由于人和他們環(huán)境的動態(tài)性、復(fù)雜性和不可預(yù)測的本質(zhì)，這個(gè)問題是不確定的或不能用常規(guī)方法建模，它也不能用經(jīng)典實(shí)時(shí)控制和自動化理論求解。即使是基于知識技術(shù)，例如專家系統(tǒng)，由于需要詳細(xì)的建筑和居住者的知識且不能處理任何沒有被程序員預(yù)見的情形，也是不適合的。因此，智能建筑的控制系統(tǒng)應(yīng)能學(xué)習(xí)，自適應(yīng)滿足居住者的需求和環(huán)境要求，且這種滿足是可靠的、實(shí)際可提供的。另外，系統(tǒng)應(yīng)能處理不精確、不完全的感覺信息和不完全的控制。對智能建筑控制問題的解決是使用移動機(jī)器人控制技術(shù)，因?yàn)樗鼈兊男枨笫欠浅ｎ愃频摹Ｒ苿訖C(jī)器人的控制系統(tǒng)常被稱為。移動機(jī)器人問題表現(xiàn)為多通過學(xué)習(xí)合作完成一個(gè)問題的解。多系統(tǒng)合作問題求解可由計(jì)算智能技術(shù)完成。因此，計(jì)算智能代表了智能建筑的智能化方法。既然智能建筑是由智能設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，智能設(shè)備又是由單片系統(tǒng)嵌入后再嵌入相應(yīng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，我們可以由此得到智能建筑統(tǒng)一模型:智能建筑模型=建筑環(huán)境+個(gè)人+之間的交互作用。

一個(gè)系統(tǒng)中一般有多個(gè)IntelligentAgent，這樣的系統(tǒng)就稱為多Agent系統(tǒng)。多Agent系統(tǒng)必須找出一種使各個(gè)Agent能夠協(xié)同工作的適當(dāng)方法。這種方法是建立在多個(gè)Agent系統(tǒng)資源共享和各Agent自主性之上的。雖然獨(dú)立的Agent有各自分散的目標(biāo)、知識和推理過程，但它們之間必須有一種方法能夠相互協(xié)調(diào)、相互幫助以找到整個(gè)系統(tǒng)的目標(biāo)。這樣，多個(gè)Agent完成整個(gè)系統(tǒng)目標(biāo)的過程便稱為多Agent之間的協(xié)作及協(xié)商，它一直是多Agent系統(tǒng)研究的核心問題。它的實(shí)現(xiàn)涉及到多Agent系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)、通信、開發(fā)方法和智能體編程語言等問題。在此，我們最關(guān)心的是多Agent系統(tǒng)之間的通信。它包含3個(gè)方面的內(nèi)容:通信范式、通信協(xié)議和通信語一言。多Agent系統(tǒng)的通信范式有共享全局內(nèi)存、消息傳遞及二者的結(jié)合。它的通信協(xié)議包含3種含義:網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、高層交互行框架和對所交換的通信原語的約束。至于多Agent系統(tǒng)之間的通信語言有以下要求:形式簡單，易于理解，語法可開展，方便與其它系統(tǒng)集成，內(nèi)容具有層次性，語義規(guī)范，能保證A-gent間通信的可靠性和安全性等等。總之隨著研究的深入，(A-gent)技術(shù)在應(yīng)用中的許多問題得到進(jìn)一步探索和解決，

1．控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化工作得到進(jìn)一步深化。

2．Agent技術(shù)的應(yīng)用，如Agent運(yùn)行平臺的優(yōu)化，適合智能樓宇的Agent通信語言如Java語言的研究取得一定的進(jìn)展等;

3．智能Agent技術(shù)與日益標(biāo)準(zhǔn)化的控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的融合。即將Agent更好的構(gòu)建于統(tǒng)一的控制網(wǎng)絡(luò)之上的研究有所建樹．

4．支撐Agent運(yùn)行的嵌入式平臺包括底層運(yùn)行的嵌入式操作系統(tǒng)的研究和Agent運(yùn)行的嵌入式平臺的研究有一定進(jìn)展。所有這些都將使其在智能建筑中的應(yīng)用成為可能。

應(yīng)用實(shí)例――分布式智能火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。分布式智能火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是:探測器采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)，嵌入式系統(tǒng)(Embeddedsystem)，將CpU、存儲器、A/D轉(zhuǎn)換器和輸入、輸出功能集成在一塊芯片上，傳感器信號可以直接以數(shù)字量形式輸出，使信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換工作從計(jì)算機(jī)端下移到現(xiàn)場端，降低了系統(tǒng)復(fù)雜性，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是除了象傳統(tǒng)探測器一樣輸出被測信號量外，還能給出探測器自身的狀況信息，使得系統(tǒng)控制人員能隨時(shí)掌握系統(tǒng)中各探測器的運(yùn)行現(xiàn)狀和維修、更換探測器的時(shí)間，為整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了可靠的保障。智能探測器的第三個(gè)強(qiáng)有力功能是自帶控制功能，許多簡單的控制算法(如PID控制)可以直接由智能探測器完成，探測器把采集到的現(xiàn)場信號與在探測器內(nèi)存儲的特性曲線進(jìn)行比較并進(jìn)行必要的分析處理，然后進(jìn)行初步的火災(zāi)判斷。

探測器平時(shí)只需向控制器傳送正常信號或故障信號，火災(zāi)時(shí)探測器以中斷方式向控制器傳送采集處理后的信息數(shù)據(jù)，由控制器做進(jìn)一步的分析判斷。‘由于擺脫了傳統(tǒng)巡檢技術(shù)的弊病，數(shù)據(jù)傳輸不再受巡檢周期的限制，大大縮短了火災(zāi)報(bào)警和啟動消防設(shè)備所需的時(shí)間。而火災(zāi)報(bào)警控制器由于免去了大量的現(xiàn)場信號處理負(fù)擔(dān)，可以從容不迫地實(shí)現(xiàn)多種管理功能。另外火災(zāi)報(bào)警控制器采用多CPU并行處理技術(shù)，除了主CPU外，在每一個(gè)回路驅(qū)動板上都帶有一個(gè)CPU，這些CPU并行工作，分別對回路進(jìn)行掃描，提高了系統(tǒng)信息處理速度。探測器同時(shí)增加了數(shù)字通信功能，或者說它是面向網(wǎng)絡(luò)的，具有聯(lián)網(wǎng)功能。總線式探測器是新一代的信息采集裝置，每個(gè)這樣的探測器都是智能化網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，各自決定系統(tǒng)的運(yùn)行而不需求助于中央控制器的控制。在這種全分布式系統(tǒng)中，測控點(diǎn)的模塊面向網(wǎng)絡(luò)，用軟件規(guī)定系統(tǒng)的行為，而不求助于點(diǎn)對點(diǎn)的聯(lián)接，不需要復(fù)雜聯(lián)線，可以即插即用，實(shí)際上這種系統(tǒng)是多個(gè)智能探測器與智能執(zhí)行器的集成。這種系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)具有良好的交互性，因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)每個(gè)結(jié)點(diǎn)都可以是組態(tài)結(jié)點(diǎn)的控制器，所以具有按照意愿的組態(tài)能力，且系統(tǒng)的建立和擴(kuò)展簡單易行。