ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012
30
сти робота, включая распознавание ситуации, принятие решений и
планирование операций. Основой для разработки теории диалогово-
го управления и целенаправленной деятельности роботов послужи-
ла теория нечетких множеств и нечеткая логика, получающая все
более широкое распространение в последнее время. Теоретические
основы описания внешнего мира с использованием нечетких и есте-
ственных с точки зрения человека пространственно-временных от-
ношений были заложены в работах Д.А. Поспелова и соавторов [1].
Развитие этого подхода состоит в том, чтобы найти «естественную»
в том же смысле оценку ситуации, принять решение и обеспечить
естественное с точки зрения человека поведение робота в заранее
неопределенных условиях.
К основным задачам теории целенаправленной деятельности ро-
ботов можно отнести описание внешнего мира и текущей ситуации с
помощью лингвистических переменных, планирование операций и
организацию речевого интерфейса оператора. Все эти задачи могут
быть решены с применением методов нечеткой логики.
Нечеткая модель внешнего мира.
Описание внешнего мира ро-
бота включает описание как объектов, представляющих интерес для
выполнения заданной операции, так и пространственных отношений
между объектами мира, в том числе и сам робот.
Для описания пространственных отношений между объектами ра-
бочей сцены используются экстенциональные и интенциональные от-
ношения [1]. К первым относятся отношения положения и ориентации
объектов. Например, бинарные отношения (т.е. отношения между
двумя объектами) ориентации:
f
1
–
объект a
1
впереди объекта a
2
,
ана-
логично:
f
2
–
слева и впереди
,
f
3
–
слева
и т. д.; дистанции:
d
1
–
вплот-
ную
,
d
2
–
близко
,
d
3
–
не близко – не далеко
,
d
4
–
далеко
,
d
5
–
очень да-
леко.
Отношения задаются функциями принадлежности, которые
обычно определяются экспериментально, и учитывают особенности
восприятия пространственных отношений человеком (рис. 1).
Рис. 1. Функции принадлежности для лингвистической переменной
«
дистанция», построенные по экспериментальным данным
К числу интенциальных бинарных относятся такие отношения, как
R
1
–
соприкасаться; R
2
–
быть внутри
;
R
3
–
быть вне
;
R
4
–
быть в
центре; R
5
–
быть на одной прямой
;
R
6
–
быть на одной плоскости;