Иерархическая система управления кратко

Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про иерархическая система управления, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое иерархическая система управления, ису, hcs , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Интеллектуальные информационные системы.

иерархическая система управления (HCS) является одной из форм системы управления , в которой множество устройств и программного обеспечения , регулирующего расположена в иерархическом дереве . Когда связи в дереве реализуются компьютерной сетью , тогда эта иерархическая система управления также является формой сетевой системы управления .

Обзор

Созданная человеком система со сложным поведением часто организована в виде иерархии. Например, командная иерархия имеет среди своих примечательных особенностей организационная структура начальства, подчиненных и линий организационной связи . Иерархические системы управления организованы аналогично для разделения ответственности за принятие решений.

Каждый элемент иерархии - это связанный узел в дереве. Команды, задачи и цели, которые должны быть достигнуты, спускаются по дереву от вышестоящих узлов к подчиненным узлам, тогда как ощущения и результаты команд текут вверх по дереву от подчиненных к вышестоящим узлам. Узлы также могут обмениваться сообщениями со своими братьями и сестрами. Две отличительные особенности иерархической системы управления связаны с ее уровнями.

• Каждый более высокий уровень дерева работает с более длительным интервалом времени планирования и выполнения, чем его непосредственно нижний уровень.
• У нижних уровней есть локальные задачи, цели и ощущения, и их действия планируются и координируются более высокими уровнями, которые обычно не отменяют их решения. Слои образуют гибридную интеллектуальную систему, в которой самые низкие реактивные уровни являются субсимвольными. Более высокие уровни, имея ослабленные временные ограничения, способны рассуждать на основе абстрактной модели мира и выполнять планирование. Иерархическая сеть задачи хорошо подходит для планирования в иерархической системе управления.

Помимо искусственных систем, системы управления животными предлагается организовать в виде иерархии. В теории управления восприятием , которая постулирует, что поведение организма является средством управления его восприятием, предлагается организовать системы управления организмом в виде иерархической структуры, поскольку так построено их восприятие.

Структура системы управления

Прилагаемая диаграмма представляет собой общую иерархическую модель, которая показывает функциональные уровни производства с использованием компьютеризированного управления промышленной системой управления.

Ссылаясь на схему;

• Уровень 0 содержит полевые устройства, такие как датчики расхода и температуры, а также конечные элементы управления, такие как регулирующие клапаны.
• Уровень 1 содержит промышленные модули ввода / вывода (I / O) и связанные с ними распределенные электронные процессоры.
• Уровень 2 содержит управляющие компьютеры, которые собирают информацию от процессорных узлов системы и предоставляют экраны управления оператором.
• Уровень 3 - это уровень контроля производства, который не контролирует напрямую процесс, но занимается мониторингом производства и мониторингом целей.
• Уровень 4 - это уровень планирования производства.

Функциональные уровни операции производственного контроля.

Применения

Производство, робототехника и транспортные средства

Среди робототехнических парадигм - иерархическая парадигма, в которой робот работает по принципу «сверху вниз», уделяя большое внимание планированию, особенно планированию движения . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Компьютерное проектирование производства было в центре исследований NIST с 1980-х годов. Его автоматизированный производственный научно-исследовательский центр был использован для разработки пятиуровневой модели управления производством. В начале 1990-х DARPA спонсировало исследования по разработке распределенных (то есть сетевых) интеллектуальных систем управления для таких приложений, как военные системы командования и управления. NIST опирался на более ранние исследования для разработки своей системы управления в реальном времени (RCS) и программного обеспечения системы управления в реальном времени.это общая иерархическая система управления, которая использовалась для управления производственным участком , роботизированным краном и автоматизированным транспортным средством .

В ноябре 2007 года DARPA провело Urban Challenge . Вход победы, Тартан гонка использует иерархическую систему управления с многоуровневой миссией планированием , планированием движения , генерацией поведения, восприятием, мировое моделированием, и мехатроникой .

Искусственный интеллект

Архитектура подчинения - это методология разработки искусственного интеллекта, которая тесно связана с робототехникой, основанной на поведении . Эта архитектура представляет собой способ разложения сложного интеллектуального поведения на множество «простых» модулей поведения, которые, в свою очередь, организованы в уровни. Каждый уровень реализует определенную цель программного агента.(т.е. система в целом), а более высокие уровни становятся все более абстрактными. Цель каждого уровня включает в себя цель нижележащих слоев, например, решение двигаться вперед уровнем еды-еды принимает во внимание решение самого нижнего слоя избегания препятствий. Поведение не обязательно должно планироваться вышестоящим слоем, скорее поведение может быть вызвано сенсорными сигналами и поэтому активно только при обстоятельствах, где они могут быть уместными.

Обучение с подкреплением использовалось для приобретения поведения в иерархической системе управления, в которой каждый узел может научиться улучшать свое поведение с опытом.

Джеймс Альбус , работая в NIST, разработал теорию проектирования интеллектуальных систем, названную Архитектурой эталонной модели (RMA) ^, которая представляет собой иерархическую систему управления, вдохновленную RCS. Альбус определяет, что каждый узел содержит эти компоненты.

• Генерация поведения отвечает за выполнение задач, полученных от вышестоящего родительского узла. Он также планирует и выдает задачи для подчиненных узлов.
• Сенсорное восприятие отвечает за получение ощущений от подчиненных узлов, а затем за их группировку, фильтрацию и другую обработку их в абстракции более высокого уровня, которые обновляют локальное состояние и формируют ощущения, которые отправляются в вышестоящий узел.
• Ценностное суждение отвечает за оценку обновленной ситуации и оценку альтернативных планов.
• Модель мира - это локальное состояние, которое обеспечивает модель управляемой системы, управляемого процесса или среды на уровне абстракции подчиненных узлов.

Составляющие в узле из архитектуры эталонной модели Джеймса Альбуса

На самых низких уровнях RMA может быть реализован как архитектура распределения, в которой модель мира отображается непосредственно на управляемый процесс или реальный мир, избегая необходимости в математической абстракции, и в которой может быть реализовано ограниченное по времени реактивное планирование. как конечный автомат . Однако более высокие уровни RMA могут иметь сложные математические модели и поведение мира, реализованные посредством автоматического планирования и составления расписаний . Планирование требуется, когда определенное поведение не может быть вызвано текущими ощущениями, а скорее предсказуемыми или ожидаемыми ощущениями, особенно теми, которые возникают в результате действий узла.

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

• Иерархия команд , иерархическая структура власти
• Иерархическая организация , иерархическая организационная структура
• Автоматизированная система управления АСУ

А как ты думаешь, при улучшении иерархическая система управления, будет лучше нам? Надеюсь, что теперь ты понял что такое иерархическая система управления, ису, hcs и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Интеллектуальные информационные системы