[發(fā)明專利]一種基于層次狀態(tài)機(jī)的多種文化活動(dòng)空間變換方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110614948.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113378266A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 項(xiàng)凱迪;倪洪杰;舒靜峰;李進(jìn)軍;張丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06F30/27;G06K9/62
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 劉正君

1.一種基于層次狀態(tài)機(jī)的多種文化活動(dòng)空間變換方法，其特征在于，它包括下列步驟：

S1：根據(jù)目前已有的綜合體空間構(gòu)建模式以及各種活動(dòng)需求，分析并給出六種小型文化綜合體活動(dòng)空間設(shè)計(jì)方案；

S2：提取各活動(dòng)空間設(shè)計(jì)方案特征分析，對(duì)小型文化服務(wù)綜合體多種活動(dòng)空間設(shè)計(jì)定義空間模式矩陣；

S3：創(chuàng)建決策樹(shù)模型，對(duì)小型文化服務(wù)綜合體多種活動(dòng)空間進(jìn)行分類；

S4：構(gòu)建空間變換層次狀態(tài)機(jī)模型；

S5：仿真驗(yàn)證上述步驟所得的空間變換層次狀態(tài)機(jī)模型的可行性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層次狀態(tài)機(jī)的多種文化活動(dòng)空間變換方法，其特征在于，所述的步驟S1進(jìn)一步表示為：

S1.1：梳理目前綜合體空間構(gòu)建模式和小型文化服務(wù)綜合體多種文化活動(dòng)類型，開(kāi)展各類活動(dòng)功能服務(wù)空間建設(shè)需求調(diào)研；

S1.2：根據(jù)各類活動(dòng)空間建設(shè)需求提出空間變換專用裝備系統(tǒng)，分析并給出演出功能、會(huì)議功能、展覽功能、閱覽功能、民俗活動(dòng)功能和體育活動(dòng)功能六種小型文化服務(wù)綜合體活動(dòng)空間設(shè)計(jì)方案。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層次狀態(tài)機(jī)的多種文化活動(dòng)空間變換方法，其特征在于，所述的步驟S2進(jìn)一步表示為：

S2.1：提取各活動(dòng)空間設(shè)計(jì)方案特征分析，為建立小型文化服務(wù)綜合體活動(dòng)空間模型，將專有裝備系統(tǒng)的位置和狀態(tài)進(jìn)行數(shù)學(xué)定義；

S2.2：根據(jù)專有裝備系統(tǒng)數(shù)學(xué)定義對(duì)小型文化服務(wù)綜合體多種活動(dòng)空間設(shè)計(jì)定義空間模式矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層次狀態(tài)機(jī)的多種文化活動(dòng)空間變換方法，其特征在于，所述的步驟S3進(jìn)一步表示為：

S3.1：設(shè)定移動(dòng)隔離墻位置、伸縮看臺(tái)位置、自動(dòng)爬升舞臺(tái)狀態(tài)、翻轉(zhuǎn)書架狀態(tài)和拼臺(tái)使用狀態(tài)為主要空間變換動(dòng)作；

S3.2：根據(jù)活動(dòng)空間定義表中的空間模式矩陣提取主要空間變換動(dòng)作的特征值，計(jì)算信息增益率確定根節(jié)點(diǎn)以及內(nèi)部節(jié)點(diǎn)；

S3.3：畫出多種活動(dòng)空間的決策樹(shù)模型，并得到分類結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于層次狀態(tài)機(jī)的多種文化活動(dòng)空間變換方法，其特征在于，所述的步驟S3.2中計(jì)算信息增益率確定根節(jié)點(diǎn)以及內(nèi)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步表示為：

信息熵定義為：

其中，p_k為當(dāng)前樣本集合p中第k類樣本所占的比例；

利用信息熵，可獲得待分類的屬性的信息增益為：

其中，V表示待分類的屬性a有個(gè)V可能的取值，D_V表示D中對(duì)于屬性a取值是a_V的樣本；

待分類的屬性信息增益率為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層次狀態(tài)機(jī)的多種文化活動(dòng)空間變換方法，其特征在于，所述的步驟S4進(jìn)一步包括：

S4.1：利用層次狀態(tài)機(jī)理論，將多種活動(dòng)空間作為狀態(tài)，根據(jù)決策樹(shù)模型得到的分類結(jié)果將分到同一類的活動(dòng)空間模型劃在同一層狀態(tài)內(nèi)，以減少狀態(tài)圖的復(fù)雜性；

S4.2：將各活動(dòng)空間之間的相同空間變換動(dòng)作作為觸發(fā)條件；

S4.3：構(gòu)建空間變換層次狀態(tài)機(jī)模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層次狀態(tài)機(jī)的多種文化活動(dòng)空間變換方法，其特征在于，所述的步驟S5進(jìn)一步包括：

S5.1：對(duì)文化活動(dòng)空間之間主要變換裝備的位置移動(dòng)進(jìn)行仿真，得出層次狀態(tài)機(jī)中各層次狀態(tài)之間變換所需要的時(shí)間系數(shù)；

S5.2：根據(jù)時(shí)間系數(shù)判斷空間變換層次狀態(tài)機(jī)模型的可行性。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于層次狀態(tài)機(jī)的多種文化活動(dòng)空間變換方法，其特征在于，所述的步驟S5.1中的對(duì)文化活動(dòng)空間之間主要變換裝備的位置移動(dòng)進(jìn)行仿真為：采用人工勢(shì)場(chǎng)法模擬機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)空間任意位置的運(yùn)動(dòng)方向；采用動(dòng)態(tài)窗口法預(yù)測(cè)移動(dòng)機(jī)器人下一狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)局部避障功能。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于層次狀態(tài)機(jī)的多種文化活動(dòng)空間變換方法，其特征在于，所述的采用人工勢(shì)場(chǎng)法模擬機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)空間任意位置的運(yùn)動(dòng)方向具體表現(xiàn)為：人工勢(shì)場(chǎng)定義為：

U＝U_a+U_r

式中，U_a目標(biāo)點(diǎn)的引力場(chǎng)，U_r障礙物的斥力場(chǎng)；

人工勢(shì)場(chǎng)對(duì)機(jī)器人的作用力F為：

F＝F_a+F_r

式中，F(xiàn)_a目標(biāo)點(diǎn)對(duì)機(jī)器人的引力，F(xiàn)_r障礙物對(duì)機(jī)器人的斥力。