自动控制：峡谷中急行的智慧

智能 = 闭环

• 智能体：独立的、能够思想，并可以同环境交互的实体。

自动控制

• 自动控制：在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（控制装置），使机器、设备或生产过程（控制对象）自动按照预定的规律运行。

控制论的诞生

• 控制论诞生的时代背景：
  • 科学从确定性时代走向不确定性的时代
• 二战后，社会科学领域发生巨大进展，各类思潮活跃
  • 主要是运筹学和管理科学、博弈理论、信息论、反馈理论、伺服机构理论、控制理论
  • 这些理论全部纳入控制论的大范畴下
• 控制论之前：给出清晰的分析，做出明确的决策，斩钉截铁去执行
• 控制论之后：不确定性场景的理性决策或控制

控制论与科学方法论

怎么化解难题？

开环控制系统

• 控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系。
• 适用于输出量与输入量关系为已知、内外扰动对系统影响不大且控制精度要求不高的场合。

开环控制系统

开环控制系统

开环控制系统

闭环控制系统

• 负反馈：对输出量进行测量，并送回输入端。
• 控制装置与被控对象之间不仅有顺向作用而且有反向联系。整个控制过程是闭合的（信号双向流动），因此称为闭环控制。

无处不在的干扰

闭环控制系统

• 优点：
  • 1．具有自动修正被控制量出现偏离的能力；
  • 2．可以修正元件参数变化及外界扰动引起的误差
• 缺点：
  • 结构较复杂；成本较高;
  • 有可能使本来稳定运行的开环系统出现振荡，甚至不稳定

无效的控制（1）

• 不听话的孩子
  • 控制域无法覆盖扰动域
  • 能测性问题
  • 能观性问题
• 例子：卷绕机的三级纠偏，无法控制极耳对其

无效的控制（2）

• 计划赶不上变化
  • 控制的周期太慢，赶不上扰动变化的速度，带宽不够
  • 控制的手段太少、太粗，抵不上扰动变化，多样性不足

运筹优化：多中选优

田忌赛马

• 资源优化
• 多种选优

运筹学的起源

运筹学

运筹帷幄

大自然的智慧

反常识：两点之间最短的不是直线

反常识：大自然是最优的

模拟大自然的蚁群算法

智能制造中的运筹学

• 滴滴打车，美团骑手
• 计划排产
• MU维修自动派单

大数据智能：星际迷航

大数据带来新洞见

大数据的全局大规模优化

复杂系统的灰度模型

基于个体建模

智能制造中智能的价值？

• 智能的价值，来自业务系统的优化

压力持续增加，智能持续复杂

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