8: Поширення невизначеності та помилок

Last updated
Save as PDF

Page ID: 31997

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Роботи - це системи, які поєднують в собі зондування, спрацьовування, обчислення та зв'язок. За винятком обчислень, всі його підсистеми схильні до високого ступеня невизначеності. Це можна спостерігати в повсякденному житті: телефонні дзвінки часто бувають низької якості, що ускладнює розуміння іншої сторони, персонажів важко читати здалеку, передні колеса вашого автомобіля ковзають при розгоні по дощовій дорозі від червоного світла, або вашому бездротовому пристрою важко отримати підключення. У робототехніці вимірювання, що проводяться бортовими датчиками, чутливі до мінливих умов навколишнього середовища і піддаються електричним і механічним обмеженням. Аналогічно, виконавчі механізми не є точними, оскільки суглоби та шестерні мають люфт, а колеса ковзають. Нарешті, зв'язок, зокрема, бездротовий або через радіо, або інфрачервоний, як відомо, ненадійний.

Цілі цієї глави полягають в тому, щоб зрозуміти

як математично ставитися до невизначеності, використовуючи теорію ймовірностей,
як можуть поєднуватися вимірювання з різною невизначеністю,
як поширюється помилка при проведенні декількох вимірювань поспіль.

Цей розділ вимагає розуміння випадкових величин, функцій щільності ймовірностей і, зокрема, нормального розподілу. Ці поняття пояснюються в контексті роботизованого зондування в Додатку С.1.