一种模拟需求决策过程的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及人工智能技术领域，公开了一种模拟需求决策过程的方法。具体包括以下过程：步骤1，每个物体设置N个特征，利用元素个数为N的列矢量表示物体的特征；步骤2，将物体和物体之间的作用关系抽象为有向图，有向图的顶点表示物体，各顶点具有该顶点物体的特征，有向图的带箭头的边表示物体对物体的作用；步骤3，设置驱动条件和避免条件，在驱动条件和避免条件下根据图算法进行有向图顶点的搜索，建立新物体和已知物体的连接，寻找驱动目标。本方案采用矢量表示物体特征，以及有向图表示物体及物体关系，不同于需要大量的学习样本和人工标注的方法，从另一个角度实现机器“学习”。本发明专利技术还公开了一种模拟需求决策过程的系统。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟需求决策过程的方法及系统
本专利技术涉及人工智能
，特别是一种模拟需求决策过程的方法及系统。
技术介绍
随着人工智能的高速发展，人工智能以及人工智能衍生的机器人已经应用到各大领域。人工智能技术有一些监督和半监督技术。现有的基于神经网络等机器学习的模拟方式，需要大量的学习样本和人工标注，训练过程复杂，参数设定没有规则可循，可重现性不高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种模拟需求决策过程的方法及系统。本专利技术采用的技术方案如下：一种模拟需求决策过程的方法，具体包括以下过程：步骤1，每个物体设置N个特征，利用元素个数为N的列矢量表示物体的特征；步骤2，将物体和物体之间的作用关系抽象为有向图，有向图的顶点表示物体，物体的特征是顶点属性的一部分，有向图的带箭头的边表示物体对物体的作用；步骤3，设置驱动条件和避免条件，在驱动条件和避免条件下根据图算法进行有向图顶点的搜索，建立新物体和已知物体的连接，寻找驱动目标。进一步的，所述步骤1中，当物体具有8个特征，物体的特征的列矢量表示为x＝[a,b,c,d,e,f,g,h]′,所述a,b,c,d,e,f,g,h分别表示不同的特征值。进一步的，物体对物体的作用可以用作用矩阵表示，作用矩阵的一条对角线元素为非零的自然数，除所述对角线元素的其它元素均为0,则作用矩阵可以表示为某个物体通过边P对x的作用表示为P*x＝[A*a,B*b,C*c,D*d,E*e,F*f,G*g,H*h]′，所述A,B,C,D,E,F,G,H为非零自然数，如果该自然数为1则对应的该项特征不被改变，如果该自然数不为1则对应的该项特征根据自然数的大小来决定特征被改变的程度。进一步的，物体对物体的作用可以用函数表示，假设物体P通过边f(·)作用到具有特征矢量x的物体Q后可以表示为xnew＝f(x)；Q到具有特征为y的物体R是通过g(y)作用的，那么这条路径：可以用复合函数的形式表示为：进一步的，所述步骤3的具体过程为：步骤31，在驱动条件的作用下搜索物体库，所述物体库是根据环境每时每刻不断更新的；步骤32，如果在物体库中搜索到已知物体，通过此物体按照已有的路径获得驱动目标；如果在物体库中没有搜索到已知物体，启动下一步；步骤33，首先寻找当前环境中的新物体，并获得新物体的特征，然后对照图中已有物体的特征，有满足施受必要特征的物体，建立待实践的作用方法；步骤34，对步骤33的方法进行尝试实践，如果实践确认正确，添加带箭头的有向边，如果实践确认不正确，添加到顶点的不可到达路径库，增加带叉的阻止边。进一步的，步骤33的具体过程为：选择待分析的新顶点z和w，根据其特征选择一条有向边，假设有向边是表示顶点x通过矩阵P作用到顶点y；假设en是N维空间的单位基向量，其中0≤n≤N-1；已知x满足x′*ei＝C′,x′*ej＝D′，其中i,j是源的第i和第j个位置上的限制特征，通过P作用到y,y满足y′*ek＝E′,y′*el＝F′，其中k,l是宿的第k和第l个位置上的两个限制特征，使得y的第g和第h位置上的特征发生变化，其中C′,D′,E′,F′均为常数，那么有：Ⅰ、如果z满足z′*ei＝C′,z′*ej＝D′,即和x有相同的限制特征，那么z也可以通过P作用到y使得y的第g和第h位置上的特征发生变化；Ⅱ、如果z满足z′*ek＝E′,z′*el＝F′,即和y有相同的限制特征，那么x也可以通过P作用到z使得z的第g和第h位置上的特征发生变化；Ⅲ、如果z满足z′*ei＝C′,z′*ej＝D′,同时w满足w′*ek＝E′,w′*el＝F′，那么z也可以通过P作用到w使得w的第g和第h位置上的特征发生变化；如果满足上述Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种情况，则可以给新顶点建立相应的作用关系，增加相应的有向虚线边。进一步的，所述步骤34的过程为：尝试实践；如果实践后产生了相同的结果，添加到可到达路径，在有向图中建立带箭头的边。如图实践后没有达到想要的结果，分为三种情况：对于待实践的作用方法来自于Ⅰ的情况，更新源的在位置i,j上的限制特征；对于待实践的作用方法来自于Ⅱ的情况，更新宿的在位置k,l上的限制特征；对于待实践的作用方法来自于Ⅲ的情况，更新源的在位置i,j上的限制特征，以及宿的在位置k,l上的限制特征。进一步的，所述有向图的顶点设置边特征的集合，所述边特征的集合包括顶点能作用到的顶点和不能作用到的顶点信息。进一步的，所述搜索过程包括正向搜索和反向搜索，分别对应于已知的两种图的路径搜索算法。本专利技术还公开了一种模拟需求决策过程的系统，其特征在于，具体包括：物体特征单元，每个物体设置N个特征，利用元素个数为N的列矢量表示物体的特征；有向图单元，将物体和物体之间的作用关系抽象为有向图，有向图的顶点表示物体，物体的特征是顶点属性的一部分，有向图的带箭头的边表示物体对物体的作用，有相图的带叉的边表示阻止物体对物体的作用；图算法单元，用于设置驱动条件和避免条件，在驱动条件和避免条件下根据图算法进行有向图顶点的搜索，建立新物体和已知物体的连接，寻找驱动目标。与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本方案采用矢量表示物体特征，以及有向图表示物体及物体关系，不需要大量的学习样本，模拟需求决策的过程简单有效。附图说明图1是本专利技术模拟需求决策过程的外部链接关系示意图。图2是本专利技术模拟需求决策过程的方法流程示意图。、图3是本专利技术有向图和图算法的示意图。图4是本专利技术在需求下根据图算法寻找驱动目标的过程示意图。图5是本专利技术建立有向图连线过程中同源作用的示意图。图6是本专利技术建立有向图连线过程中同宿作用的示意图。图7是本专利技术建立有向图连线过程中仿源宿作用的示意图。图8是本专利技术更新有向图实践过程的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述。本专利技术公开了一种模拟需求决策的过程，如图1所示，该过程的系统外部接收视觉，感觉等传感器或者视频捕捉器采集来的信号作为输入，基于当前需要，经过模拟需求决策过程中的复杂计算形成执行信号，发送给机器手臂或者滚轮来完成需求。如图2所示，一种模拟需求决策过程的方法，具体包括以下过程：(1)步骤1，每个物体设置N个特征，利用元素个数为N的列矢量表示物体的特征；优选地，选择8个特征：颜色，形状，温度，大小，重量，速度，气味，危险性。每个特征可以被量化成不同的数值表示不同的意思：比如颜色有无穷多种，我们可以只用1到9的数值来表示赤橙黄绿青蓝紫白黑中的一种，也可以把颜色分得更细，用更多位数来表示，这取决于实现对复杂度的要求；而温度就可以用数值来表示本来的温度，比如35就表示35度。所有特征合在一起可以用一个元素个数为8的列矢量来表示：比如x＝[2,3.5,30,9,0,5,6,8]，颜色，形状，温度，大小，重量，速度，气味，危险性特征分别对应的特征值为2，3.5，30，9，0，5，6，8。施者/受者的限制特征，用x和单位列矢量(ei，i表示第i个元素为1，而其他元素全部为0)的乘积表示，可以有多个限制特征。比如，如果我们要求施者限制特征为：温度必须为30度，颜色为红色。那么可以表示为：x′·e1＝1，因为颜色是第一个特征所以用e1，x′·e3＝30，因为温度是第3个特征，所以用e3。(2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟需求决策过程的方法，其特征在于，具体包括以下过程：步骤1，每个物体设置N个特征，利用元素个数为N的列矢量表示物体的特征；步骤2，将物体和物体之间的作用关系抽象为有向图，有向图的顶点表示物体，物体的特征是顶点属性的一部分，有向图的带箭头的边表示物体对物体的作用，有向图的带叉的边表示阻止物体对物体的作用；步骤3，设置驱动条件和避免条件，在驱动条件和避免条件下根据图算法进行有向图顶点的搜索，建立新物体和已知物体的连接，寻找驱动目标。

【技术特征摘要】
1.一种模拟需求决策过程的方法，其特征在于，具体包括以下过程：步骤1，每个物体设置N个特征，利用元素个数为N的列矢量表示物体的特征；步骤2，将物体和物体之间的作用关系抽象为有向图，有向图的顶点表示物体，物体的特征是顶点属性的一部分，有向图的带箭头的边表示物体对物体的作用，有向图的带叉的边表示阻止物体对物体的作用；步骤3，设置驱动条件和避免条件，在驱动条件和避免条件下根据图算法进行有向图顶点的搜索，建立新物体和已知物体的连接，寻找驱动目标。2.如权利要求1所述的模拟需求决策过程的方法，其特征在于，所述步骤1中，当物体具有8个特征，物体的特征列矢量表示为x＝[a,b,c,d,e,f,g,h]′,所述a,b,c,d,e,f,g,h分别表示不同的特征值。3.如权利要求2所述的模拟需求决策过程的方法，其特征在于，物体对物体的作用可以用作用矩阵表示，作用矩阵的一条对角线元素为非零的自然数，除所述对角线元素的其它元素均为0,则作用矩阵可以表示为某个物体通过边P对x的作用的作用表示P*x＝[A*a,B*b,C*c,D*d,E*e,F*f,G*g,H*h]′，所述A,B,C,D,E,F,G,H为非零自然数，如果该自然数为1则对应的该项特征不被改变，如果该自然数不为1则对应的该项特征根据自然数的大小来决定特征被改变的程度。4.如权利要求2所述的模拟需求决策过程的方法，其特征在于，物体对物体的作用可以用函数表示，假设物体P通过边f(·)作用到具有特征矢量x的物体Q后可以表示为xnew＝f(x)；Q到具有特征为y的物体R是通过g(y)作用的，那么这条路径：可以用复合函数的形式表示为：ynew＝f(x)°g(y)。5.如权利要求1所述的模拟需求决策过程的方法，其特征在于，所述步骤3的具体过程为：步骤31，在驱动条件的作用下搜索物体库，所述物体库是根据环境每时每刻不断更新的；步骤32，如果在物体库中搜索到已知物体，通过此物体按照已有的路径获得驱动目标；如果在物体库中没有搜索到已知物体，启动下一步；步骤33，首先寻找当前环境中的新物体，并获得新物体的特征，然后对照图中已有物体的特征，有满足施受必要特征的物体，建立待实践的作用方法；步骤34，对步骤33的方法进行实践，如果实践确认正确，添加带箭头的有向边，如果实践确认不正确，添加到顶点的不可到达路径库，同时增加带叉的阻止边。6.如权利要求5所述的模拟需求决策过程的方法，其特征在于，步骤33的具体过程为：选择待分析的新顶点z和w，根据其特征选择一条有向边，假设有向边是表示顶点x...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭朗，郭奕，卿朝进，董秀成，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川,51