智能制造系統(tǒng)集成與優(yōu)化方法

第一部分　綜述篇
第1章  制造系統(tǒng)集成概述002
1.1　制造業(yè)的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)002
1.2　制造系統(tǒng)的內(nèi)涵和特征004
1.2.1　基礎(chǔ)制造技術(shù)006
1.2.2　新型制造單元技術(shù)006
1.2.3　先進(jìn)制造模式/系統(tǒng)009
1.2.4　現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)特征013
1.3　制造系統(tǒng)集成的體系架構(gòu)與目標(biāo)015
1.3.1　制造系統(tǒng)集成的體系架構(gòu)016
1.3.2　制造系統(tǒng)集成的演進(jìn)目標(biāo)021
1.4　制造系統(tǒng)集成的發(fā)展趨勢(shì)024
1.4.1　從符號(hào)智能走向計(jì)算智能025
1.4.2　從百花齊放走向統(tǒng)一融合026
1.4.3　從集中走向分布、從被動(dòng)走向主動(dòng)030
第2章  優(yōu)化與決策方法概述035
2.1　智能優(yōu)化方法035
2.1.1　發(fā)展歷史036
2.1.2　典型特征037
2.2　多目標(biāo)優(yōu)化039
2.2.1　多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題040
2.2.2　多目標(biāo)優(yōu)化方法041
2.2.3　解集的評(píng)價(jià)指標(biāo)047
2.3　遷移學(xué)習(xí)049
2.3.1　遷移學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)050
2.3.2　遷移學(xué)習(xí)方法分類052
2.4　多任務(wù)優(yōu)化054
2.4.1　多任務(wù)優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述056
2.4.2　多任務(wù)優(yōu)化的基本框架056
2.4.3　遷移過(guò)程的自適應(yīng)控制策略060
2.5　深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)063
2.5.1　深度學(xué)習(xí)063
2.5.2　強(qiáng)化學(xué)習(xí)066
2.5.3　深度Q 網(wǎng)絡(luò)069
2.6　不確定多屬性決策072
2.6.1　區(qū)間數(shù)多屬性灰色關(guān)聯(lián)分析073
2.6.2　三角模糊數(shù)多屬性決策074
2.6.3　二元語(yǔ)義多屬性決策078
2.6.4　直覺(jué)模糊數(shù)多屬性決策081
第二部分　制造系統(tǒng)集成篇
第3章  制造物聯(lián)與信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)084
3.1　制造物聯(lián)084
3.1.1　定義及特征086
3.1.2　參考體系架構(gòu)088
3.1.3　關(guān)鍵使能技術(shù)089
3.2　信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)093
3.2.1　概述093
3.2.2　系統(tǒng)模型095
3.2.3　實(shí)現(xiàn)技術(shù)096
第4章  大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)制造系統(tǒng)101
4.1　引言101
4.2　制造中的大數(shù)據(jù)問(wèn)題103
4.3　主動(dòng)制造的內(nèi)涵107
4.4　主動(dòng)制造系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)109
4.5　案例分析114
第5章  人本智能制造系統(tǒng)117
5.1　引言117
5.2　工業(yè)5.0 120
5.2.1　特征及定義120
5.2.2　人機(jī)交互方式演化122
5.2.3　“人-社會(huì)-自然-技術(shù)”視角下的工業(yè)4.0/5.0 125
5.3　走向人機(jī)共生的人本智造127
5.3.1　人機(jī)共生關(guān)系128
5.3.2　生產(chǎn)模式演化與人類需求多樣化130
5.3.3　人機(jī)協(xié)作應(yīng)用案例132
5.4　人本智能制造演化133
5.5　人本智造示例136
第6章  自主智能制造系統(tǒng)139
6.1　從人機(jī)交互到自主智能139
6.2　自主智能制造系統(tǒng)的人機(jī)物交互141
6.3　自主智能制造系統(tǒng)中人的角色143
6.4　自主智能制造參考體系架構(gòu)144
6.5　應(yīng)用實(shí)例149
第7章  可持續(xù)包容性制造155
7.1　引言155
7.2　包容性制造的內(nèi)涵158
7.3　包容性制造技術(shù)路線161
7.4　應(yīng)用案例165
第三部分　制造系統(tǒng)優(yōu)化篇
第8章  高維多目標(biāo)制造云服務(wù)組合優(yōu)化方法168
8.1　引言169
8.2　云服務(wù)組合模型173
8.3　QoS 評(píng)估174
8.4　對(duì)抗搜索驅(qū)動(dòng)的高維多目標(biāo)協(xié)同搜索方法177
8.4.1　對(duì)抗分解的基本思想178
8.4.2　算法步驟180
8.4.3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析187
8.5　算法尋優(yōu)過(guò)程計(jì)算資源動(dòng)態(tài)配置策略192
8.5.1　基本思想193
8.5.2　算法設(shè)計(jì)195
8.5.3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析202
第9章  基于遷移學(xué)習(xí)的云制造多任務(wù)協(xié)同優(yōu)化213
9.1　基于特征空間映射的多任務(wù)優(yōu)化214
9.1.1　基于自編碼器的特征空間映射214
9.1.2　模型構(gòu)建216
9.1.3　算法設(shè)計(jì)219
9.1.4　云制造多任務(wù)協(xié)同優(yōu)化案例仿真224
9.2　在線學(xué)習(xí)機(jī)制驅(qū)動(dòng)的多任務(wù)優(yōu)化232
9.2.1　知識(shí)遷移強(qiáng)度自適應(yīng)233
9.2.2　多源任務(wù)選擇策略236
9.2.3　基于受限玻爾茲曼機(jī)的跨域適配機(jī)制238
9.2.4　EMaTO-AMR 算法流程240
9.2.5　案例仿真結(jié)果與分析243
9.3　集成學(xué)習(xí)輔助的跨域適配自適應(yīng)方法252
9.3.1　基于DAE 的跨域適配技術(shù)253
9.3.2　基于ADM 的跨域適配技術(shù)254
9.3.3　基于RBM 的跨域適配技術(shù)255
9.3.4　算法流程257
9.3.5　仿真實(shí)驗(yàn)264
第10章  深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)的分布式柔性車間調(diào)度284
10.1　圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)284
10.1.1　圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一般框架285
10.1.2　圖卷積網(wǎng)絡(luò)（GCN） 287
10.1.3　GraphSAGE 288
10.1.4　圖注意力網(wǎng)絡(luò)（GAT） 289
10.2　深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)相關(guān)算法290
10.2.1　DQN 算法291
10.2.2　DDPG 算法292
10.3　基于圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的分布式柔性車間調(diào)度方法293
10.3.1　動(dòng)態(tài)分布式調(diào)度特征293
10.3.2　問(wèn)題建模295
10.3.3　算法流程298
10.3.4　柔性車間實(shí)時(shí)調(diào)度案例仿真306
第11章  模糊多屬性云制造資源決策理論與方法309
11.1　引言309
11.2　云服務(wù)資源發(fā)現(xiàn)與配置311
11.3　基于二元語(yǔ)義的制造服務(wù)優(yōu)選技術(shù)313
11.3.1　二元語(yǔ)義相關(guān)基礎(chǔ)313
11.3.2　模糊數(shù)與二元語(yǔ)義的轉(zhuǎn)化315
11.3.3　多粒度二元語(yǔ)義權(quán)重信息的一致化處理316
11.3.4　制造云服務(wù)優(yōu)選評(píng)估流程317
11.4　實(shí)例分析319
11.4.1　計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣319
11.4.2　確定指標(biāo)權(quán)重系數(shù)321
11.4.3　資源綜合評(píng)價(jià)322
參考文獻(xiàn)324