智能技術在建筑中的價值

時間:2022-08-06 10:02:20

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智能技術在建筑中的價值

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

智能建筑的目標是開發一個不僅能完成監控和常規任務的系統,而且能主動地對用戶提供支持。因此主要的焦點必須對準房屋的居住者。這個系統必須能夠學習需要做什么,怎么樣和何時去做。它的服務對象可以是一個或幾個居住者,但不能任何居住者的獨立性提出挑戰或做任何不適合他們的事。由于人和他們環境的動態性、復雜性和不可預測的本質,這個問題是不確定的或不能用常規方法建模,它也不能用經典實時控制和自動化理論求解。即使是基于知識技術,例如專家系統,由于需要詳細的建筑和居住者的知識且不能處理任何沒有被程序員預見的情形,也是不適合的。因此,智能建筑的控制系統應能學習,自適應滿足居住者的需求和環境要求,且這種滿足是可靠的、實際可提供的。另外,系統應能處理不精確、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器人控制技術,因為它們的需求是非常類似的。移動機器人的控制系統常被稱為。移動機器人問題表現為多通過學習合作完成一個問題的解。多系統合作問題求解可由計算智能技術完成。因此,計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備和網絡構成,智能設備又是由單片系統嵌入后再嵌入相應設備實現,我們可以由此得到智能建筑統一模型:智能建筑模型=建筑環境+個人+之間的交互作用。

一個系統中一般有多個IntelligentAgent,這樣的系統就稱為多Agent系統。多Agent系統必須找出一種使各個Agent能夠協同工作的適當方法。這種方法是建立在多個Agent系統資源共享和各Agent自主性之上的。雖然獨立的Agent有各自分散的目標、知識和推理過程,但它們之間必須有一種方法能夠相互協調、相互幫助以找到整個系統的目標。這樣,多個Agent完成整個系統目標的過程便稱為多Agent之間的協作及協商,它一直是多Agent系統研究的核心問題。它的實現涉及到多Agent系統的組織結構、通信、開發方法和智能體編程語言等問題。在此,我們最關心的是多Agent系統之間的通信。它包含3個方面的內容:通信范式、通信協議和通信語一言。多Agent系統的通信范式有共享全局內存、消息傳遞及二者的結合。它的通信協議包含3種含義:網絡傳輸協議、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,方便與其它系統集成,內容具有層次性,語義規范,能保證A-gent間通信的可靠性和安全性等等??傊S著研究的深入,(A-gent)技術在應用中的許多問題得到進一步探索和解決,

1.控制網絡協議的標準化工作得到進一步深化。

2.Agent技術的應用,如Agent運行平臺的優化,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展等;

3.智能Agent技術與日益標準化的控制網絡協議之間的融合。即將Agent更好的構建于統一的控制網絡之上的研究有所建樹.

4.支撐Agent運行的嵌入式平臺包括底層運行的嵌入式操作系統的研究和Agent運行的嵌入式平臺的研究有一定進展。所有這些都將使其在智能建筑中的應用成為可能。

應用實例――分布式智能火災監控系統。分布式智能火災監控系統的主要特點是:探測器采用超大規模集成電路技術,嵌入式系統(Embeddedsystem),將CpU、存儲器、A/D轉換器和輸入、輸出功能集成在一塊芯片上,傳感器信號可以直接以數字量形式輸出,使信號的模數轉換工作從計算機端下移到現場端,降低了系統復雜性,簡化了系統結構,另一個主要優點是除了象傳統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,使得系統控制人員能隨時掌握系統中各探測器的運行現狀和維修、更換探測器的時間,為整個系統的安全運行提供了可靠的保障。智能探測器的第三個強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場信號與在探測器內存儲的特性曲線進行比較并進行必要的分析處理,然后進行初步的火災判斷。

探測器平時只需向控制器傳送正常信號或故障信號,火災時探測器以中斷方式向控制器傳送采集處理后的信息數據,由控制器做進一步的分析判斷?!捎跀[脫了傳統巡檢技術的弊病,數據傳輸不再受巡檢周期的限制,大大縮短了火災報警和啟動消防設備所需的時間。而火災報警控制器由于免去了大量的現場信號處理負擔,可以從容不迫地實現多種管理功能。另外火災報警控制器采用多CPU并行處理技術,除了主CPU外,在每一個回路驅動板上都帶有一個CPU,這些CPU并行工作,分別對回路進行掃描,提高了系統信息處理速度。探測器同時增加了數字通信功能,或者說它是面向網絡的,具有聯網功能。總線式探測器是新一代的信息采集裝置,每個這樣的探測器都是智能化網絡的一個節點,各自決定系統的運行而不需求助于中央控制器的控制。在這種全分布式系統中,測控點的模塊面向網絡,用軟件規定系統的行為,而不求助于點對點的聯接,不需要復雜聯線,可以即插即用,實際上這種系統是多個智能探測器與智能執行器的集成。這種系統的節點具有良好的交互性,因為系統內每個結點都可以是組態結點的控制器,所以具有按照意愿的組態能力,且系統的建立和擴展簡單易行。