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山东大学硕士学位论文
目录
摘要
........................................................
ABSTRACT
..................................................................................
第
1
章绪论
...............................................
1.1
课题来源及意义
.....................................
1.2
国内外研究现状
.....................................
121
行为理解的研究现状
..........................
1.2.2
CLIPS
专家系统的研究现状
..................
13
本文的主要内容及章节安排
........................
第
2
章智能空间上下文感知系统与专家系统结合方案设计
2.1
引言
.................................................
2.2
智能空间上下文感知系统
...........................
家庭智能空间架构
............................
智能空间硬件系统组成
.......................
智能空间异构网络的构建
.....................
上下文信息的获取
............................
2.3
CLIPS
专家系统
.....................................
221
222
223
224
2.4
2.5
第
3
章
3.1
3.2
3.4
23.1
CLIPS
基本语法及特性
..............................
232
CLIPS
专家系统的基本组成
.........................
智能空间上下文感知系统与专家系统结合方案设计
......
241
上下文信息获取工具
VC
与推理工具
CLIPS
的结合
2.4.2
上下文感知系统与专家系统结合方案设计
..........
2.4.3
上下文感知系统与专家系统结合的优势
............
本章小结
..................................................
智能空间下基于可信度的行为理解知识表示与存储
......
引言
.......................................................
用于行为理解的知识可信度计算
..........................
321
事实的可信度计算
..................................
3.2.2
人的行为的可信度计算
.............................
323
行为理解中基于可信度的推理过程
.................
智能空间下用于行为理解的知识表示
.....................
331
知识表示方法选择
..................................
331
智能空间下用于行为理解的上下文信息表示
.......
332
智能空间下用于行为理解的人体行为规则表示
…
…
…
基于可信度的各种信息的存储
............................
341
基于上下文信息的事实库的设计
...................
342
基于上下文信息的规则库的设计
...................
木章小结
..................................................
…
3
...4
...5
…
5
...5
...5
...7
…
8
…
9
.12
.12
.13
,14
,14
.16
.17
17
,19
19
19
19
20
21
24
24
25
27
29
30
32
33
山东大学硕士学位论文
第
4
章
4.1
4.2
智能空间下基于粗糙集算法的行为理解规则获取
引言
...............................................
基于粗糙集理论获取规则的基木思想
............
4.2.1
粗糙集理论概述
.............................
422
规则获取的基本思想
........................
基于粗糙集算法的规则获取过程
.................
行为理解数据库向决策表的转化'
一致行为理解决策表的属性约简,
属性约简在行为理解中的作用
…
决策表属性值约简
...............
属性值约简在行为理解中的作用'
4.4
第
5
章
5.1
5.2
第
6
章
6.1
4.3
431
4.3.2
433
434
435
本章小结
...............................................
智能空间下基于专家系统的行为理解软件介绍及实验
行为理解功能集成及实验
.............................
5.1.1
人机交互界面的设计
............................
5.1.2
实验及结果分析
.................................
本章小结
...............................................
总结与展望
............................................
本文的主要工作
.......................................
6.2
进一步研究方向
.......................................
参考文献
........................................................
致
谢
........................................................
硕士朋间发表的论文和科研成果
...............................
硕士期间参加的科研工作
......................................
35
35
35
35
36
37
37
40
42
42
44
44
47
47
47
50
52
53
53
53
55
59
60
60
山东犬学硕士学位论文
CONTENTS
Chinese
abstract
.................................................................................................................
1
ABSTRACT
........................................................................................................................
I
Chapter
1
Introduction
.......................................................................................................
1
1.1
Subject
source
and
significance
...........................................................................
1
1.2
Research
status
......................................................................................................
1
1.2.1
The
status
of
behavior
understanding
.......................................................
1
1.2.2
The
status
of
CLIPS
expert
system
...........................................................
3
1.3
The
main
content
and
chapter
anangement
........................................................
4
Chapter
2
Design
of
scheme
for
combination
of
context-aware
system
and
expert
system
..................................................................................................................
5
2.1
Introduction
...........................................................................................................
5
2.2
Context-aware
system
in
intelligent
space
..........................................................
5
2.2.1
The
architecture
of
family
intelligent
space
.............................................
5
2.2.2
The
hardware
system
of
family
intelligent
space
....................................
7
2.2.3
Construction
of
heterogeneous
networks
for
intelligent
space
...............
8
2.2.4
Context
retrieving
...................................................................................
9
2.3
CLIPS
expert
system
..........................................................................................
12
23.1
The
basic
syntax
and
features
of
CLIPS
.................................................
12
2.3.2
The
basic
components
of
CLIPS
expert
system
.....................................
13
2.4
Combination
of
context-aware
system
and
expert
system
................................
14
2.4.1
Combination
ofVC
and
CLIPS
..............................................................
14
2.4.2
Concrete
proposaJ
....................................................................................
16
2.4-3
The
advantage
of
conbination
of
context-aware
system
and
CLIPS
expert
system
..................................................................................................
17
2.5
Chapter
conclusion
..............................................................................................
17
Chapter
3
The
representation
and
storage
of
knowledge
based
on
confidence
............
19
3.1
Introduction
.........................................................................................................
19
3.2
Calculation
of
the
confidence
of
knowledge
for
behavior
understanding
...
19
3.2.1
Calculation
of
the
confidence
of
facts
....................................................
19
3.2.2
Calculation
of
the
confidence
of
human
behavior
.................................
20
3.2.3
The
process
for
behavior
understanding
based
on
confidence
............
21
3.3
The
representation
of
knowledge
for
behavior
understanding
.........................
24
3.3.1
The
selection
of
knowledge
rep
resentation
method
...............................
24
3.3.2
The
specific
rep
resentation
of
context
for
behavior
understanding
.....
25
3.3.3
The
sp
ecific
rep
resentation
of
rules
for
behavior
understanding
.........
27
3.4
The
storage
of
all
kinds
of
infbmiation
based
on
confidence
..........................
29
3.4.1
Design
of
feet
base
based
on
context
......................................................
30
山东犬洋硕士学位论文
3.4.2
Design
of
rule
base
based
on
context
......................................................32
3.5
Chapter
conclution
..............................................................................................
33
Chapter
4
Acquisition
of
rules
for
behavior
understanding
...........................................
35
4.1
Introduction
.........................................................................................................
35
4.2
The
basic
ideas
to
access
rules
based
on
rough
set
theory
...............................
35
4.2.1
The
introduction
to
rough
set
theory
.......................................................
35
4.2.2
The
basic
idea
to
access
rules
..................................................................
36
4.3
The
process
to
access
rules
based
on
rough
set
algorithm
...............................
37
4.3.1
The
conversion
of
database
to
decision
table
..........................................
37
432
Attribute
reduction
of
decision
table
for
behavior
understanding
.......
40
4.3.3
The
effect
of
attribute
reduction
for
behavior
understanding
............... 42
4.3.4
Attribute
value
reduction
of
decision
table
............................................ 42
4.3.5
The
effect
of
attribute
value
reduction
for
behavior
understanding
.....
44
4.4
Chapter
conclusion
.............................................................................................
44
Chapter
5
Introduction
of
the
software
and
experiments
...............................................47
5.1
Software
integration
for
behavior
understanding
and
test
...............................47
5.1.1
Design
of
human-machine
interface
.......................................................
47
5.1.2
Experiments
and
result
analysis
..............................................................
50
5.2
Chapter
conclusion
..............................................................................................
52
Chapter
6
Summary
and
forecasting
...............................................................................
53
6.1
Reasearch
summary
............................................................................................
53
6.2
Directions
of
further
research
............................................................................
53
References
.........................................................................................................................
55
Acknowledgements
..........................................................................................................
59
Reasearch
and
papers
.......................................................................................................
60
Scientific
work
involved
..................................................................................................
60
11
山东大学硕士学位论文
摘要
随着社会的发展和科技的进步
,
人们对机器人的需求不再满足于示教及娱乐
的功能
,
如何让机器人更加自主
、
智能化的提供日常服务成为研究热点
。
对人的
行为进行识别与理解是服务机器人提供智能化服务的前提
,
是辅助老人生活
、
提
高老人生活品质的保证
。
本文在山东大学服务机器人实验室所搭建的家庭服务机器人智能空间环境
中
,
利用智能空间技术与专家系统成功实现了对老人一些日常基本活动的识别和
一些潜在情况的预测
。
本文主要开展了如下工作:
(1)
设计了一种基于智能空间上下文感知系统与专家系统的人体行为识别
与理解方案
。
通过构造上下文感知系统以及设计智能空间异构网络模型
,
获取了
与用户行为有关的上下文信息
;
通过构造
CLIPS
专家系统来实现上下文信息的
推理
。
上下文感知系统与专家系统的结合有效实现了高层行为的理解
。
(
2)
针对用于行为理解的知识的特点
,
本文采用可信度来度量知识的不确
定性
,
通过多次上下文信息的采集实验
,
获取了各信息的可信度
,
并根据人日常
活动准则的可信度水平
,
提出了一种基于可信度的推理方式
;
鉴于用于行为推理
的
CLIPS
推理机的特点
,
分别采用产生式表示法和三元组对用于行为理解的规
则和信息进行了表示;在此基础上
,
设计了一种用于行为理解的规则库和事实库,
实现行为理解规则和事实的合理存储
。
(3)
针对固定数量的规则对行为理解准确性的限制
,
本文采用粗糙集理论
实现了规则库的自动扩充
。
先后采用属性约简算法以及属性值约简算法对规则库
中的规则进行了约简
,
最终生成了新的简单规则
。
通过知识约简方式
,
在一定程
度上扩充了规则库
,
提高了行为理解的准确性
。
(4)
集成了行为理解各个功能模块
,
形成一个用于行为理解的软件系统,
并利用该系统对人的日常行为进行了仿真实验
。
关键词
:
智能空间
:
专家系统
;
行为理解
;
上下文
;
可信度
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