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北京時(shí)間12月5日,由中國自動化學(xué)會、國際自動控制聯(lián)合會聯(lián)合舉辦的第三屆CPHS研討會在中國北京·望京懷德海研究院順利閉幕。受疫情影響,本屆研討會以分布式混合會議(Distributed Hybrid Workshop)組織,分為在線遠(yuǎn)程研討會(Online Sessions)、線下研討會(Workshop)以及Plenary報(bào)告3大環(huán)節(jié)。會議得到了中國指揮與控制學(xué)會收到論文投稿410余篇,錄用152篇。來自全球28國家的共計(jì)132位嘉賓在線/線下分享了信息物理和人融合的學(xué)術(shù)以及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用相關(guān)研究成果。
分布式線上會議
受疫情影響,本次會議的絕大部分報(bào)告都采用線上直播會議的形式舉辦,自11月18日開始,到12月5日,共計(jì)舉辦了27場線上直播會議,百余位嘉賓在線上與各位學(xué)者和從業(yè)者匯報(bào)工作并互動解答問題。CPHS2020(https://www.cphs2020.org/technical-programs/sessions )
主題報(bào)告
北京時(shí)間12月3日,麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系的主動自適應(yīng)控制實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人兼主任Anuradha Annaswamy博士帶來了題為Adaptation and Optimization in Cyber-Physical & Human Systems《信息物理和人融合的系統(tǒng)的適應(yīng)與優(yōu)化》的報(bào)告。在實(shí)現(xiàn)全自動系統(tǒng)的宏偉愿景之前,需要滿足混合自主權(quán)的共享決策。在本次報(bào)告中,Anuradha Annaswamy博士主要討論了兩個(gè)案例。一是,在混合自主飛行控制出現(xiàn)嚴(yán)重的異常后,飛行員和基于適應(yīng)性自動駕駛儀之間的共享控制策略可迅速而平穩(wěn)的恢復(fù)異常。二是,介紹了一種新的城市出行解決方案,該方案基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)原理,與預(yù)期理論、社會模型以及交通模型、乘客行為模型相融合。
CPS是信息計(jì)算和物理過程緊密結(jié)合與協(xié)作的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng),它能夠在對物理環(huán)境可靠感知的基礎(chǔ)上,通過網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)傳輸,利用信息世界的普適計(jì)算和信息處理能力,實(shí)現(xiàn)對物理世界的精確控制,為人們提供可信高效的服務(wù)。
北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院院長呂衛(wèi)峰教授帶來了題為《基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通》的報(bào)告。呂衛(wèi)峰教授認(rèn)為,隨著智能物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,城市已經(jīng)積累了大量的數(shù)據(jù)。與網(wǎng)絡(luò)物理和人類系統(tǒng)(CPHS)相關(guān)的技術(shù)正在推動智能物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,并正在改變智能交通。技術(shù)將發(fā)生革命性變化,包括交通系統(tǒng)的全息感知、無處不在的數(shù)據(jù)連接、智能知識發(fā)現(xiàn)、普適應(yīng)用程序和人機(jī)交互平臺等等。這些技術(shù)是大數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能交通的關(guān)鍵。通過它們,交通運(yùn)輸系統(tǒng)將變得更加綠色、智能、高效、便捷。在本次演講中,他首先討論城市交通中的問題和挑戰(zhàn),然后討論了基于智慧物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能交通系統(tǒng)框架,并介紹了城市智能交通系統(tǒng)構(gòu)建過程中的四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。最后,探討了未來智能交通的前沿技術(shù)與應(yīng)用場景。
智能交通系統(tǒng)及面向智能交通的物聯(lián)網(wǎng)研究是學(xué)術(shù)界廣泛重視的研究領(lǐng)域。其研究將對未來世界交通產(chǎn)生深刻影響。將信息物理融合系統(tǒng)運(yùn)用于現(xiàn)代交通系統(tǒng)中,利用信息物理融合系統(tǒng)計(jì)算,通信與控制的高度融合的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對交通系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知,動態(tài)控制與信息服務(wù)。
12月4日,巴黎薩克萊大學(xué)教授、CNRS杰出研究員Franc?oise Lamnabhi-Lagarrigue分享了她對于信息物理與人融合的系統(tǒng)思考的報(bào)告,該報(bào)告主題為《邁向負(fù)責(zé)任的研究與創(chuàng)新》。報(bào)告展示了一些有效控制作用的CPHS示例,并描述了其潛在影響,強(qiáng)調(diào)CPHS控制社區(qū)在以下方面的重要性:i)從設(shè)計(jì)到實(shí)施,使人們意識到道德方面的問題;ii)參與與技術(shù)發(fā)展有關(guān)的道德問題。她堅(jiān)信CPHS社區(qū)具有跨學(xué)科的觀點(diǎn),非常適合領(lǐng)導(dǎo)創(chuàng)建新框架和組織,以確保新興技術(shù)以道德方式得到開發(fā)和使用。
"負(fù)責(zé)任研究與創(chuàng)新"逐漸成為歐美科技政策研究領(lǐng)域的熱議概念,它強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新過程的倫理和社會影響,并試圖通過協(xié)商參與對創(chuàng)新進(jìn)行綜合治理。隨著近年來中國社會的快速轉(zhuǎn)型發(fā)展,社會公眾,科技共同體,企業(yè)和政府針對創(chuàng)新社會責(zé)任的態(tài)度和行為方面出現(xiàn)了一系列新變化,為負(fù)責(zé)任研究與創(chuàng)新在中國落地成長創(chuàng)造了有利條件。未來該理念在中國的推行還面臨著如何平衡責(zé)任與創(chuàng)新,加強(qiáng)各行動主體間的溝通合作以及推動公眾參與科技治理等諸多挑戰(zhàn)。
張俊教授在題為《電網(wǎng)分析與控制中的人機(jī)混合增強(qiáng)智能》的報(bào)告中,介紹了最近在電力系統(tǒng)領(lǐng)域中對人機(jī)混合增強(qiáng)智能(HM-HAI)的研究工作。主題包括人工智能技術(shù)的兩個(gè)軌跡:用于復(fù)雜電力系統(tǒng)調(diào)度的認(rèn)知圖譜和智聯(lián)網(wǎng)(Internet of Minds)。具體來說,這些技術(shù)包括用于電力系統(tǒng)控制的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí),基于異構(gòu)信息網(wǎng)絡(luò)的人機(jī)復(fù)雜調(diào)度控制行為建模,深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型中可解釋的AI,融合或知識表示以及融合人類經(jīng)驗(yàn)和知識的教程學(xué)習(xí)。通過這些技術(shù),人機(jī)混合增強(qiáng)智能變得可行,并正在為電力系統(tǒng)分析和控制應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)階段,我國電網(wǎng)正處于擴(kuò)建階段,在其擴(kuò)建的過程中,采用先進(jìn)的技術(shù),實(shí)現(xiàn)電力調(diào)控的一體化,這樣電網(wǎng)就會減少對人員的依賴,同時(shí)工作質(zhì)量與工作效率也會提高。調(diào)控一體化系統(tǒng)的建設(shè)包括了先進(jìn)的技術(shù)以及完善的平臺,并結(jié)合系統(tǒng)模型建立統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺,從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有調(diào)度自動化應(yīng)用功能的集成。
12月5日,CPHS線下研討會在中國北京·望京懷德海研究院如期舉行。在研討會歡迎儀式上,本屆會議主席中國科學(xué)院王飛躍教授隆重致辭,他表示“CPHS研討會旨在匯集來自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究人員、學(xué)生和實(shí)踐者,分享科技進(jìn)步,加深對網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)與人類之間相互作用的理解。特別關(guān)注的是以人為中心的技術(shù)在各方面的應(yīng)用中,包括交通、能源、機(jī)器人、制造業(yè)和醫(yī)療保健等方向和領(lǐng)域?!?
隨后,UC伯克利創(chuàng)新基金主席交通運(yùn)輸研究所所長Alexandre M Bayen Liao-Cho以《為混合自主交通制定Deep-RL決策》為題,分享了無人駕駛汽車將如何改變城市出行方式的問題。該演講描述了在增強(qiáng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的科學(xué)貢獻(xiàn),這些學(xué)習(xí)是在實(shí)現(xiàn)混合自治機(jī)動性,將自動車輛逐步復(fù)雜地集成到現(xiàn)有交通系統(tǒng)的背景下提出的。演講使用無模型的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)中的新技術(shù),探索了一小部分自動駕駛汽車對低水平交通動態(tài)的潛在影響。將在名為FLOW的新開源計(jì)算平臺的上下文中提供說明性示例,演示了混合自主交通在交通的突發(fā)行為的背景下的有趣行為。
這將交通的物理對象和信息系統(tǒng)融合在一起,基于計(jì)算、通訊、控制的3C技術(shù),深度打通交通信息源和交通物理,通過信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)間相互作用和反饋,實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)的感知、溝通、協(xié)同和決策的優(yōu)化。
報(bào)告人中國工程院院士、IFAC會士、IEEE會士柴天佑,以《CPS 驅(qū)動控制系統(tǒng)》為題,介紹了在CPS框架下,用于高耗能設(shè)備的CPS驅(qū)動控制系統(tǒng)的綜合和實(shí)現(xiàn)。柴院士提到,能源密集型爐與提取物的廣泛不確定的特征一起形成了系統(tǒng)的混合復(fù)雜性,而現(xiàn)有的建模,優(yōu)化和控制方法僅獲得了有限的成功。當(dāng)前,選礦廠通常采用手動控制,并且已知對能源有更高的要求,同時(shí)產(chǎn)生不合理的廢物和較差的運(yùn)行效率。
其團(tuán)隊(duì)最近開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)(CPS)為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)提供了新的方法,采用嵌入式控制系統(tǒng),無線網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)云,不僅實(shí)現(xiàn)了使用DCS(PLS)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),優(yōu)化計(jì)算機(jī)和用于異常狀態(tài)識別和自優(yōu)化調(diào)整的計(jì)算機(jī)的功能,而且還實(shí)現(xiàn)了對工業(yè)過程的移動和遠(yuǎn)程監(jiān)視的功能,所提出的CPS驅(qū)動控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用已成功應(yīng)用于中國最大的氧化鎂生產(chǎn)企業(yè),取得了豐厚的回報(bào)。CPS驅(qū)動控制系統(tǒng)未來研究前景廣闊。
頒獎(jiǎng)環(huán)節(jié)
本屆IFAC CPHS共選出4篇最佳學(xué)生論文(Best Student Paper Prize)、6個(gè)最佳研究論文獎(jiǎng)(Best Research Papers Award)。同時(shí),會議優(yōu)秀文章將被推薦到IFAC旗艦期刊Automatica (SCIE, IF 6.355)、系統(tǒng)與控制方向與計(jì)算機(jī)控制論雙學(xué)科的最頂級期刊IEEE Transactions on Cybernetics (SCIE, IF 10.387)、自動化領(lǐng)域世界學(xué)術(shù)影響力Q1區(qū)唯一的中國期刊 IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica (SCIE,CiteScore 5.31,國際排名前9%,IF指數(shù)將于6月正式發(fā)布) 和IEEE Transactions on Computational Social Systems (ESCI,2018年的CiteScore排名位列社會與交叉科學(xué)世界前3%)。
本屆IFAC CPHS研討會匯集了來自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究人員、學(xué)生和實(shí)踐者,通過研究成果分享,進(jìn)一步加深對網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)與人類之間相互作用的理解。未來在交通、能源、機(jī)器人、制造業(yè)和醫(yī)療保健等以人為主的方向和領(lǐng)域中,信息-物理-人融合的混合智能系統(tǒng)將發(fā)揮更重要的作用。
2020年是數(shù)字經(jīng)濟(jì)大趨勢下的基建年,也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展三年行動收官之年。根據(jù)工信部新發(fā)布的《關(guān)于推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》,首要任務(wù)是加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),明確改造升級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)、增強(qiáng)完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系、提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺核心能力、建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心等四項(xiàng)基本工作,第三屆CPHS會議的召開,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展找到了方向,為融合應(yīng)用做強(qiáng)“數(shù)字底座”,賦能制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
更多信息,詳詢大會官網(wǎng):https://www.cphs2020.org/
來源:大會組委會