自主机器人的伴随观察模式及其软件实现框架

自主机器人是一类运行于开放环境下、可自主决策和执行其自主行为的信息物理系统,它根据任务需求进行决策产生行为策略并调度执行。环境状态的动态变化性常常导致规划的行为策略不再适用于当前环境,使得行为执行的结果不符合预期,从而影响自主机器人的任务实现。上述问题对自主机器人软件的行为决策和软件构造均提出了更高的要求。一方面,自主机器人需在行为策略执行过程中加强对环境状态及其变化的观察,并基于观察的结果及时、灵活地调整行为决策,提升机器人的观察模式及行为决策算法的复杂度。另一方面,上述观察、决策、执行行为的复杂交互提升了软件构件抽象及数据交互的复杂性,如何抽象机器人的传感、决策、效应等软构件功能,并提供相适配的软件架构,成为自主机器人软件构造面临的重要挑战。针对上述挑战,首先提出自主机器人伴随行为的思想,显式定义观察与效应行为之间的伴随交互关系,根据行为执行不同阶段提出前提伴随观察模式和目标伴随观察模式,以提升自主机器人对环境变化的感知能力和决策调整能力。其次,开发了一款基于多智能体系统的自主机器人软件开发框架AutoRobot,该框架将机器人的传感器、效应器及规划器抽象为一组自主的软件智能体,智能体间通过自主决策和协同实现上述伴随观察模式。AutoRobot框架针对不同角色智能体设计和封装了一组可重用的软件组件,可有效支持自主机器人软件的复用和高效开发。最后,开展了仿真环境下的实验分析,通过与ROSPlan和DESPOT两种自主机器人任务规划和执行方法进行对比,验证了基于伴随观察模式的任务规划与执行的高效性和有效性。

自主机器人的主动观察模式及软件实现架构

自主机器人运行在开放环境中,对环境信息的感知受限,难以获得有关环境完整、及时的信息。为有效完成任务,自主机器人需要主动地观察环境,即根据任务的需求,自发地决策、调度和执行观察行为,针对性地获取与任务相关的环境信息。主动观察的需求给自主机器人的观察模式以及软件系统构造提出了两方面的挑战:一方面,为支持任务的有效实现,需设计主动的观察模式,从机制层面确保自主机器人能够基于任务需求,观察所需的环境信息;另一方面,主动的观察模式导致自主机器人观察、决策等软构件的功能抽象和数据交互更为复杂,需要针对上层复杂机制的实现设计适配的软件架构。为应对上述挑战,文中将自主机器人的行为定义为任务行为和观察行为两类,针对开放环境中两类典型的环境信息受限场景——片面观察场景和过时观察场景,提出了两类主动观察模式来构建观察行为与任务行为的协同机制,并基于这两类主动观察模式设计了观察行为的决策和调度算法。另外,还设计了一个基于多智能体系统的自主机器人软件架构,实现了所提出的主动观察模式。最后,为验证所提出的主动观察模式的有效性,选取开放环境中一个典型的任务——图书馆服务机器人的图书传送任务开展实验验证。该任务中,自主机器人对图书的位置信息受限,容易导致图书传送任务失败。文中选取当前自主机器人领域主流的反应式观察和伴随观察模式作为对比方法,通过从行为执行过程、行动轨迹和时间消耗3方面进行对比,验证了所提方法的有效性。

场发射扫描电子显微镜JSM-IT800(SHL)探测器和观察模式的设置

型号为JSM-IT800(SHL)场发射扫描电子显微镜是日本电子株式会社(JEOL)所推出的扫描电镜。针对不同类型样品的表征需求,该电镜配置有多个探头和多种观察模式。如果熟练掌握这些探头与观察模式的选择与设置方式,能充分发挥该款电子显微镜的优势并能提高样品表征的质量。本文介绍了该款电子显微镜的4种观察模式,并针对不同类型的探头和观察模式,选取具有代表性的扫描电子显微镜图片进行对比,总结探头选择和观察模式的规律,供操作人员和初学者参考。

使用基于UML的观察模式对教学质量分析建模

论文以UML为工具,将观察模式和面向对象分析有机地融合在一起,结合观察模式对教学过程中的度量问题进行了建模和分析。为很好地将观察模式应用于教学过程,在文中对现有观察模式做了进一步的改进。

现代足球运动员瞬间战术决策信息观察模式的研究

对 2000年欧洲杯足球锦标赛决赛阶段世界优秀运动队、运动员在不同战术背景下的瞬间战术决策信息观察的“模式”进行归纳、分析和研究,结果表明在不同场区、对抗状态不同时,控球队员和接应队员的观察模式也不相同。中前场身后瞬间观察模式是足球比赛中,制造破门得分机会的重要观察模式,控球队员和无球队员在不同的情况下,瞬间的观察决策模式也是在择优的原则下按一定的方向和顺序来选择观察的,它具有一定规律性和普遍性的。

顺时观察模式下指宾状语句句式意义分析

文章具体考察了现实事件句中的结果宾语句、非事件句中的静态场景句、非现实事件中的命令句、想象句等句子中的状态形容词的语序及其与观察模式之间的互动关系,把语言表层所体现出的顺时观察与逆时观察模式统一起来,并阐明：从认知运作上来说,这些句式意义实际上是受顺时观察模式所规约的。这一观点可以将前人关于这类现象的语用动机、篇章功能及信息功能、主观性的差异及句式中的形容词、动词语义特征分析等方面的研究结论进行统一解释,对于分析其他语序问题也具有启发意义。

美国SIOP教学与观察模式对会计学专业双语教学的启示

全球化步伐的明显加快和中国经济国际化程度的不断提高使得国内一些高校纷纷开展会计学双语教学课程,取得了一定的成绩,但是在教学实践中也发现了诸多问题。本研究引入美国SIOP教学与观察模式的八个部分并且结合会计学的教学特点,初步探讨该模式对会计学专业双语教学的启示。

高中生物教学中基于SOLO分类理论的四种观察模式浅析

观察,是科学探究的第一步,能帮助人们分辨探究实验过程的细节是否重要,更好地得出结论、SOLO分类理论是以皮亚杰的认知发展理论为基础建立起来的一种评价机制,基于SOLO分类理论,文章作者将高中生物课堂教学中的观察模式划分为四种,包括发现型观察,训练学生快速找到观察对象的矛盾点,开启新发现;因果分析型观察,锻炼学生准确找到各信息之间的逻辑关系,完成关联结构水平的转变;比较分析型观察,锻炼学生找出事物之间的差异性,归纳出多个观察对象出现结果差异的原因;数据分析型观察,观察技能与纯梓的数据分析技能相比较,区别主要在于观察的细致度和有效度:了解学生掌握观察技能的SOLO层次,能够提高高中生物课堂教学中观察技能训练的有效性。

观察模式与初中生观察力发展

在人的认识活动的整体能力系统中,观察是智能的极重要的源泉;在语文能力尤其是作文能力系统中,观察力更是基础.因此,初中《语文教学大纲》明确规定要发展学生的观察力.但是,就目前中学作文教学实践而言,笔者以为初中生观察力的发展存在如下问题:首先,因为缺乏教师的针对性的有效指导,学生的观察活动处于自然的无序的盲目的状态.其次,教师的指导基本着眼于对观察物象状貌的指导.而忽视了对主体即学生观察时发生的心智运作的指导.针对这种现状,我们的训练重在通过培养观察的心智技能进而发展初中生的观察力.心智技能是一种调节,控制心智活动的经验,是通过学习而形成的合乎法则的心智活动方式.首先它是一种主体动作经验而不同于知识,它要解决的是完成活动要求的动作会不会及熟不熟练的问题而不是知与不知的问题.其次,它是一种合法则的活动方式,其活动的动作构成要素及其次序体现着活动本身的客观法则而决非任意.心智技能既然由一系列心智动作构成,那么心智动作的形成与心智技能的形成是一致的,它可以经由定向培养形成.具体到观察技能,其形成的前提是探讨学生观察活动的规律和心理结构,即剖析观察的智力动作及其构成要素和次序。

基于“TCASA”课堂观察模式的听评课探析

常态课堂是青年教师快速而扎实成长的阵地,然而目前的听评课中普遍存在“三多三少”的状况。“TCASA”课堂观察模式能提升青年教师在常态课上听课和评课的能力,促进青年教师的专业发展。文章从“TCASA”课堂观察模式的关联性、规范性和成长性特点出发,审视“教学时间、教学内容、师生活动及表现、达成教学目标的策略和方法、评价和反思”五个维度的意义和价值,并尝试在具体的学科实践运用中促进青年教师听课和评课效益的提升。

课堂观察模式在高中生物高效课堂中的应用

课堂教学是一个由多种要素组成的复杂系统,高中生物课堂也不例外。通过科学地应用课堂观察模式,立足于生物课程的特点,分别从学生、老师、课程和课堂文化几个方面,判断课堂教学的效果,客观了解课堂教学的现状,发现其中存在的不足,从而提出对策,构建高效精彩的生物课堂。

我国优秀女子足球运动员战术决策信息观察模式研究

采用专项战术意识问题研究问卷方法,对国家青年女子足球队、北京队、上海队等12支女子足球队的足球运动员在不同战术背景下的战术决策信息选择特点进行了研究。研究结果显示:我国女子足球队员控球时的战术决策信息观察选择模式与是否有对抗关系密切。当处于无对抗时她们的选择模式与专家组的选择模式相同趋势明显;而在对抗状态时,她们的选择模式则与专家组的意见有相当大的差异,这种现象应当引起广大教练员的充分注意。

观察模式下的多维叙事——解析纪录片《生门》的创作模式与多元主题

不同于其他类型的医疗纪录片,为最大限度地追求真实,《生门》采用观察模式进行创作:融入拍摄对象的生存环境里长时间观察记录,不采用解说词,极力避免对素材的过分剪辑,保留"粗糙"的现场感。除关注医疗领域外,纪录片《生门》呈现出多元主题,通过中南医院妇产科这扇生之门,将贫穷与生育、生育伦理、性教育等社会问题一一陈列。

构建新冠肺炎疫情下隔离酒店的医学观察管理模式

隔离酒店是对感染高危人员进行医学观察的定点场所。开展课题研究型品管圈活动,从综合协调组、医疗组、安保组、酒店组4个方面展开现状水平分析,挖掘攻坚点,拟定并筛选方策,包括构建工作人员管理体系、提高医学观察服务水平、全面加强感染防控力度,规范了新冠肺炎疫情下隔离酒店的综合管理。

核心素养视阈下的科学课堂教学质量评估新范式:CCPN课堂观察模式

基于核心素养的新一轮科学课程改革对课堂教学提出了新的要求,以往的科学课程观评课范式已不能适应改革的新要求,基于核心素养的培养目标如何构建新型观评课范式已成为当务之急。CCPN课堂观察模式构建了教学知识、学科知识、能力和理科属性4个维度、10个指标、17个观察要点的科学课堂观察模型,为科学课程的观评课提供了清晰的认知地图和实用的评估框架。对CCPN课堂观察模式的理论基础、结构和指标等进行详细阐释,以期为我国科学课堂教学质量的评估提供参考和启示。

基于ASP．NET的观察者模式应用研究

观察者(Observer)模式是面向对象程序设计中常用的模式之一。介绍了观察者模式的相关概念,分析了观察者模型中目标和观察者之间的依赖关系。提出了ASP.NET下旨在简化设计、降低耦合的观察者模式实现方案,并结合一个电子商务实例进行了阐述。

一种通用的基于“观察者模式”的规约转换器设计方案

针对目前电力系统自动化规约转换器存在的重复开发、资源浪费、效率低等缺点,提出了一种通用的规约转换器设计方案。该方案基于分布式客户端/服务器(C/S)的体系架构,规约转换器中的不同规约节点被虚拟为C/S中的客户端,服务器端作为各规约转换节点的数据转发中心。数据转发基于"观察者模式",在实现时,采用"推/拉"结合的办法提高数据传输效率。同时,还给出了传统的不支持IEC61850规约的装置向IEC61850规约转换时的数据结构。该方法使得每个规约转换节点的通信程序只需开发一次,节约了成本,提高了效率,减轻了传统规约转换器给变电站综合自动化带来的负面影响。所设计的规约转换器方案已经在多个典型的变电站投运,验证了其通用性和有效性。

电信管理网络中观察者模式的应用研究

快速发展的电信事业要求高水平的电信网络管理,运用恰当的设计模式,强调对象间的公共协作关系,改善系统可维护性与复用性,使系统体系结构精巧、简洁、易于理解,有效提高TMN(telecommunications management network)网管系统开发效率,综合提升网管系统的整体性能。对软件设计模式在TMN网络管理系统中的应用进行了研究,重点介绍观察者模式应用的实例。

基于观察者模式的屏幕布局控件设计

在软件设计过程中,遇到一个对象的行为引发其他多个对象相应的行为。观察者模式作为设计模式中行为模式的一种,解决了上述具有一对多依赖关系对象重用问题。文中在分析观察者模式思想的基础上,应用观察者模式、用C语言实现了一个屏幕布局控件,取得了比较好的效果。