作者：禅与计算机程序设计艺术
1.背景介绍
智能家居即通过计算机技术实现智能化控制住宅空调、灯光、电器等各类设备实现人性化、自动化的控制。智能家居可以让房间整体呈现出专属的个性，且不受干扰。近年来，随着机器学习、强化学习、IoT技术等领域的飞速发展，越来越多的公司开始致力于开发智能家居产品。本文将从以下几个方面阐述智能家居相关的知识和技能:
- 基础知识：了解智能家居的基本原理、各类控制设备类型、采集数据方式及其收集方式、分析处理方法等；
- 技能要求：掌握Python语言编程能力，能够编写简单脚本程序，熟练使用Python第三方库如NumPy、Pandas等进行数据处理、可视化、机器学习等；
- 应用场景：了解智能家居的典型应用场景，如智慧门锁、智能客厅、智能照明、智能监控、智能安防等；
- 工具介绍：主要基于开源工具Keras、TensorFlow、OpenCV等进行实践。
2.核心概念与联系
首先，我们需要对智能家居的相关概念和术语有一个全面的认识。这里简要介绍一下相关术语的定义：
- 状态空间(State Space)：指的是系统的所有可能的状态集合，包括各个设备的参数状态（比如开关、温度）、环境条件状态（比如天气）、用户操作指令等，它也是智能家居系统建模、控制的基础。
- 决策空间(Action Space)：指的是系统中所有可行的动作集合，例如打开或关闭某个设备、调节某个设备的开关速度、设置某个设备的亮度等，它反映了系统的行为范围。
- 观测空间(Observation Space)：指的是智能家居系统获取信息的途径，例如摄像头