“中国自动化学会青年菁英系列活动(长三角地区)”于2021年7月24日-25日在上海圆满举行。该论坛由中国自动化学会主办、同济大学电子与信息工程学院、同济大学上海自主智能无人系统科学中心及中国自动化学会集成自动化专业委员会承办。国家杰出青年基金获得者、IEEE Fellow 、中国自动化学会会士、同济大学多智能体交互学习与自主决策实验室学科带头人洪奕光教授担任本次论坛主席,实验室雷金龙研究员担任本次论坛组织主席。
论坛由实验室成员衣鹏研究员、中国科学技术大学秦家虎教授、中科院系统所赵文虓研究员主持。东南大学温广辉、华东理工大学唐漾、南京理工大学马倩、华东师范大学李韬、上海交通大学殷翔、华东理工大学和望利、东北大学杨涛、合肥工业大学都海波、清华大学游科友、浙江大学倪东、华东理工大学严怀成、中国科学技术大学秦家虎、清华大学眭亚楠、浙江工业大学张文安、阿里巴巴达摩院袁坤、东南大学张亚、南京理工大学张保勇、北京航空航天大学全权、中科院系统所赵文虓、清华大学莫一林、南京理工大学徐大波、南京邮电大学丁磊等22位优秀青年专家参加本次论坛并作报告,来自全国高校、企业和研究所的300多名师生以线上或线下的方式参与了本次会议。
论坛主席洪奕光教授致开幕词,对本次论坛进行了简要介绍,对参会嘉宾、老师和同学表示了欢迎和感谢,同时提出了要将控制理论与实际应用紧密结合,为祖国自动化事业提供顶天立地的原始创新成果,勉励青年科技工作者勇担科技创新使命,希望本次论坛能够促进自主智能无人系统在感知、协同、博弈及控制技术等方面的交流和进步。
组织主席雷金龙研究员回顾了中国自动化大会的发展历程,对今年即将在北京召开的“2021中国自动化大会”进行了详细的介绍和宣传,并预祝2021中国自动化大会圆满举办。
论坛首先由东南大学的温广辉教授带来题为“网络群体智能理论与技术”的学术报告。报告中,温教授介绍了在新一代人工智能研究背景下,网络群体智能理论与技术的研究内涵和外延,并进一步分享一些关于切换拓扑下群体智能系统协同一致性的研究成果,以及相关理论成果在水面无人艇和多旋翼无人机集群系统协同编队控制中的典型工程应用。
第二位报告人为来自华东理工大学的唐漾教授,报告题目为 “Perception and Decision-Making in Autonomous Intelligent Systems via Artificial Intelligence”。介绍了自主智能系统在认知和决策方面的最新进展以及在动态环境下无监督深度学习估计的最新结果。
第三位报告人为来自南京理工大学的马倩教授,报告题目为“Consensus switching of second-order multi-agent systems with time delay”。报告讨论了输入时延等复杂动态系统下的趋同控制问题,该问题是一个从未被考虑的全新问题。报告人介绍了一种新的具有输入延迟的PI型控制器并解决此问题。
第四位报告人为来自华东师范大学的李韬教授,报告题目为“面向能源互联网的分布式估计和经济调度算法”。报告从能源互联网能量管理的分布式估计和经济调度算法设计的角度出发,详细介绍了针对带有随机网络图、时变通信延时和观测矩阵的分布式在线参数估计算法,发展了随机概率矩阵连乘积的分段二项展开方法和采用延时矩阵的随机延时建模方法,得到了保证算法均方和几乎必然收敛的“随机时空持续激励条件”。
第五位报告人为来自上海交通大学的殷翔教授,报告题目为“CPS安全问题中的形式化分析与控制方法”。介绍了基于形式化方法的CPS安全分析与控制的基本思想;在此基础上,针对CPS控制器中的复杂逻辑功能安全要求,介绍了基于监控理论的安全控制器设计方法;最后,针对CPS中的信息安全与恶意入侵问题,进一步介绍了基于形式化方法的动态系统机密防护与入侵检测算法。
第六位报告人为来自华东理工大学的和望利教授,报告题目为“Secure Consensus Control of Multi-agent Systems Against Malicious Attacks”。介绍了多智能体系统在欺骗攻击下的安全一致性问题,这种攻击发生在传感器-控制器通道或控制器-执行器通道中。报告人描述了攻击序列的特征,并分析了攻击对一致性的影响。
第七位报告人为来自东北大学的杨涛教授。报告题目为“分布式优化及其在智能电网的应用”。报告首先回顾和总结现有的分布式优化算法;接下来,针对智能电网中分布式能源的最优协同控制问题,提出两种分布式协同优化算法,并严格理论证明了算法的收敛性。
第八位报告人为来自合肥工业大学的都海波教授。报告题目为“非光滑/有限时间抗干扰控制理论及其应用”。报告重点介绍如何把采样控制理论思想和非光滑控制理论有机融合起来,提出了适合离散非光滑控制系统分析和设计的相关一些工具,从而解决了离散非光滑控制中的部分理论问题。最后,报告人介绍了在非光滑控制应用方面取得的一些成果。
第九位报告人为来自清华大学的游科友教授。报告题目为“完全异步的分布式优化与学习”。报告首先提出了单个节点可在任意时刻进行局部更新的完全异步分布式计算方法;其次,针对分散数据集与传输延迟有界的有向通信网络,设计了完全异步的分布式梯度跟踪算法,并在目标函数为强凸和Lipschitz光滑的情况下证明了算法的线性收敛速率。最后,数值实验验证了所提算法的优越性。
第十位报告人为来自浙江大学的倪东教授。报告题目为“集成电路晶圆图的自动化智能分析”。报告首先明确集成电路晶圆图是集成电路制造过程中最为关键的生产数据之一,其次,介绍了应用深度学习方法在晶圆图分析中提出的一系列自动化智能分析技术,并对该领域的发展前景做出了展望。
第十一位报告人为来自华东理工大学的严怀成教授。报告题目为“网络化非线性系统事件触发控制”。报告介绍了关于T-S模糊模型网络化非线性系统的事件触发控制与滤波问题,得到了一些新的充分稳定性条件,推导了相应的控制器,保证了系统的预期性能。
第十二位报告人为来自中国科学技术大学的秦家虎教授。报告题目为“Multi-Agent Interval Consensus with Flocking Dynamics”。报告介绍了具有群集动力学的智能体网络的区间一致性问题,其中每个智能体对其首选的一致性值施加一个区间约束,以促使智能体进入一个有利区间。分别介绍了两种不同的区间约束框架,对于这两个框架,都通过求解一个非线性方程组来给出一个平衡点的完整解。最后,利用李雅普诺夫稳定性理论和鲁棒分析技术保证全局收敛到唯一平衡点。
第十三位报告人为来自清华大学的眭亚楠教授。报告题目为“AI-Assisted Diagnosis and Treatment for Movement Disorders”。介绍了人工智能在改善神经系统疾病,特别是运动障碍的医疗诊断和治疗方面具有巨大潜力。在这次演讲中,报告人介绍了他们在开发和利用一些人工智能子领域的新技术方面的最新进展,这些新技术包括机器学习、计算机视觉、语音分析和机器人技术,以帮助帕金森病和脊髓损伤等神经疾病患者。报告人团队设计了计算机视觉和语言分析工具,以更好地理解患者的行为,以更好地诊断运动障碍。在不丢失诊断信息的情况下,开发了保护患者隐私的新方法;建立了用于神经调节治疗的机器学习算法和用于神经康复的机器人控制方法。这些技术在未来也将使患有其他疾病的临床人群受益。
第十四位报告人为来自浙江工业大学的张文安教授。报告题目为“运动位姿测量中的多传感器信息融合估计方法”。报告介绍了高精度的位姿服务在众多领域的广泛应用,如无人系统的定位导航、移动目标跟踪、运动刚体姿态测量等。报告人团队利用多传感器信息融合方法提高运动体位姿估计的精度和可靠性。利用异构传感器的多尺度特征、复杂环境下的传感器量测不确定性和运动模型不确定性都将影响位姿估计的精度和稳定性。最后,报告人介绍在这些问题上取得的一些最新研究结果,并探讨该方向存在的有待解决的难题。
第十五位报告人为来自阿里巴巴达摩院的袁坤博士。报告题目为“Exponential Graph is Provably Efficient for Decentralized Deep Training”。报告介绍了指数图的思想,并且在分散的(动量)SGD中应用这些指数图,以在所有常用拓扑中获得每个迭代通信和迭代复杂性之间的最先进的平衡。
第十六位报告人为来自东南大学的张亚教授。报告题目为“信息物理系统中的攻击优化配置和防御控制设计”。报告分别从攻击者和防御者两个维度,讨论如何优化配置攻击和设计攻击防御控制器,使得在破坏网络协同估计和协同控制能力的前提下使得攻击的能耗最小,同时能够抵御虚假数据注入攻击对信息物理系统稳定性和异构多智能体系统一致性的影响,确保系统的控制性能。
第十七位报告人为来自南京理工大学的张保勇教授。报告题目为“Push-Sum Distributed Online Nonconvex Optimization Subject to Dynamic Regret”。报告介绍了时变有向图上的push-sum分布式在线非凸优化问题,并且在一定的技术假设下,得到了所采用的动态后悔的上界,同时提出该上界相对于时间范围是次线性的。
第十八位报告人为来自北京航空航天大学的全权副教授。报告题目为“RflySim: 智能无人机/群开发的 EDA”。报告介绍了基于 Matlab/Simulink 的单机/集群自驾仪在环的开发及展示,以及视觉在环的智能单机/分布式集群开发及展示。
第十九位报告人为来自中科院系统所的赵文虓研究员。报告题目为“基于随机差分的无梯度分布式资源分配算法”。报告介绍了零阶分布式资源分配算法的最新研究进展。报告人通过在个体目标函数中引入随机扰动、构造差分来代替梯度信息,进而构造算法以实现分布式的资源分配;在网络拓扑满足连通性条件下,报告人基于常微分方程法(ODE)证明了资源分配算法的最优性和强一致性。
第二十位报告人为来自清华大学的莫一林副教授。报告题目为“数据驱动的控制算法设计”。报告针对线性系统中常见的LQG最优控制问题,提出了数据驱动的在线控制器设计算法,同时,针对无人驾驶系统,提出了一种机理与数据相结合的控制算法。
第二十一位报告人为来自南京理工大学的徐大波教授。报告题目为“Distributed tracking observers for locally jointly observable LTI systems”。报告介绍了具有多传感器网络的连续时间LTI系统的分布式状态估计问题,在局部联合可观测的温和条件下,利用系统沉浸的概念,引入了一类分布式跟踪观测器以解决此问题。
第二十二位报告人为来自南京邮电大学的丁磊教授。报告题目为“Multi-Agent Systems Based Distributed Control and Optimization in Smart Grids”。报告介绍了一种基于多智能体系统的策略来解决智能电网的控制和优化问题,包括交流微电网的分布式二次控制,直流微电网的多目标分布式优化和智能电网的分布式能量管理,方法具有较强的提高效率、可靠性和可扩展性的能力。
本次论坛共22个主题报告,涵盖了分布式优化、分布式博弈、自主智能系统的感知与决策、控制算法设计等前沿理论,以及智能无人机、人工智能辅助运动障碍的诊断和治疗、运动位姿测量等关键技术,体现了理论创新与实际应用的紧密结合。
本次论坛采取线下、线上结合的方式举行,线上、线下研讨气氛热烈,来自深圳越登智能科技等企业的代表与全国20余所高校的师生进行了热烈的讨论,论坛增进了学术交流与思想碰撞,营造了良好的学术氛围,与会代表意犹未尽、受益匪浅。
领甲子精彩,赢百年未来,作为中国自动化学会成立六十周年主题活动之一,本次论坛促进了分布式优化、自主智能无人系统相关技术的交叉与融合,为从事无人系统优化控制、自主智能技术研究的青年才俊提供了前沿交流平台。