第五届人工智能与群体智能华中科技大学学术前沿青年团队探索论坛暨第20次《中国科学：信息科学》前沿学术沙龙

开幕致辞：丁汉（院士）

主持人：张海涛，袁烨，朱力军，卢仁智、程骋、岳作功、孙思卿，冉少林

闭幕致辞：张海涛（大会执行主席）

尊敬的柴天佑院士、熊有伦院士，各位专家、各位来宾朋友们：

大家上午好！

正值隆冬时节，感谢大家在年底百忙中抽出宝贵时间莅临第五届“人工智能与群体智能--华中科技大学学术前沿探索论坛”暨“《中国科学-信息科学》论坛”，我瑾代表论坛组委会向对受邀作报告的各位专家表示最衷心的感谢，对线上参会的学者朋友们表示最热烈的欢迎。

人工智能正在深刻的改变着我们的生活，国家“十四五”规划提出科技首当其冲需要“瞄准人工智能等前沿领域”。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》，21次提到群体智能，明确指出群体智能对推动我国人工智能“从1.0升级到2.0意义重大”；Science期刊重点提出，“需要结合群体智慧与机器性能来解决日益快速增长的人类难题”。为促成人工智能与群体智能学者的深度合作，熊有伦院士和我共同发起创立了本论坛。通过张海涛和袁烨教授团队的精心筹备组织，前四届论坛均获得了业内强烈反响。今年，在疫情防控的特殊时期，响应党和国家号召，第五届论坛采取线上形式于今天隆重召开。我们荣幸的邀请到了东北大学柴天佑院士、中科院系统所所长张纪峰研究员、重庆大学自动化学院院长宋永端教授、广东工业大学自动化学院院长鲁仁全教授、东南大学首席教授虞文武教授、南方科技大学唐珂教授、东南大学温广辉教授。让我们再次以热烈掌声欢迎各位专家的到来！

本届论坛，人工智能和群体智能领域学者群贤毕至、坐而论道；工业智能与信息物理系统交相辉映，智能机器人和自主无人系统深入交融，进化博弈和机器学习激情碰撞。在这里，各位与会的学者们将经历一场难忘的学术盛宴。

我深信，今年的“人工智能与群体智能”研讨会，必将开阔研究视野，启迪创新思维，促成学科融合，掀起一场人工智能创新的头脑风暴。我们将努力把本次会议办成一个具有国际影响的，交流学习、建立友谊的盛会。

祝本次研讨会取得圆满成功！谢谢大家。

会议主题：第五届人工智能与群体智能—华中科技大学学术前沿青年团队探索论坛暨第20次《中国科学：信息科学》前沿学术沙龙

会议时间：2021/12/11 08:30

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腾讯会议：801-720-394

会议密码：051211

会议直播：

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组织机构(Organizing Committee)

主办单位：华中科技大学人工智能与自动化学院

        华中科技大学人工智能研究院

华中科技大学科学技术发展院

数字制造装备与技术国家重点实验室

协办单位：图像信息处理与智能控制教育部重点实验室

        IEEE Control Systems Society Wuhan Chapter

《中国科学-信息科学》论坛

会议主席：熊有伦（院士）       丁汉（院士）

执行主席：张海涛（教授）        袁烨（教授）

大会报告(Plenary Reports)

报告 一 8:40--9:10

工业智能发展方向

柴天佑

内容摘要：本报告分析了工业自动化与信息化技术在工业革命中的作用以及制造企业自动化与信息化现状和存在的主要问题，提出了工业智能的内涵和实现工业智能面临的挑战科学问题，通过对工业互联网和工业人工智能的分析和应用案例，提出了工业智能的技术基础，在此基础上提出了工业智能的研究方向和研究思路与方法。

个人简介：柴天佑，中国工程院院士，控制理论与控制工程专家，IEEE Life Fellow, IFAC Fellow。曾任国际自动控制联合会（IFAC）技术局成员及IFAC制造与仪表技术协调委员会主席(1996-1999)，国家自然科学基金委员会信息科学部主任（2010-2018）。现任东北大学学术委员会主任（2011～），《自动化学报》主编，流程工业综合自动化国家重点实验室主任，国家冶金自动化工程技术研究中心主任。

 长期从事复杂工业过程控制、优化和综合自动化与智能化的基础研究与工程技术研究。提出了多变量自适应解耦控制理论与方法，建立了生产全流程多目标动态优化决策与控制一体化理论与方法；主持研发了智能解耦控制技术及系统、重大耗能设备智能运行反馈控制技术及系统、生产全流程智能优化控制技术及系统和综合自动化系统，并成功应用于流程工业，取得了显著的社会经济效益。

 发表IFAC会刊和IEEE汇刊论文共计170余篇，其中1篇论文获国际控制技术顶级期刊IFAC杂志Control Engineering Practice 2011-2013 最佳论文奖。已培养博士百余名，硕士250余名。应邀在美国、英国、加拿大、日本等国举行的IFAC、IEEE国际会议上作大会特邀报告30余次。以第一完成人获国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖共五项，省部级特等奖、一等奖十二项；两次获得全国五一劳动奖章，2002年获何梁何利基金科学与技术进步奖，2003年获辽宁省科技功勋奖，2005年获全国先进工作者荣誉称号，2010年获第一届杨嘉墀科技奖一等奖。2007年在IEEE系统与控制联合会议上被授予控制研究杰出工业成就奖，2017年获亚洲控制协会Wook Hyun Kwon 教育奖。

报告 二 9:10--9:40

Adaptive Event-Triggered Control of Uncertain Nonlinear Systems Using Intermittent Output Only

宋永端

内容摘要：Although rich collection of research results on event- triggered control exist, no effort has ever been made in integrating state/output triggering and controller triggering simultaneously with backstepping control design. The primary objective of this talk is to introduce a method,  using intermittent output signal only, to build a backstepping adaptive event-triggered feedback control for a class of uncertain nonlinear systems. To do so we need to tackle three technical obstacles. Firstly, the nature of the event-triggering makes the transmitted output sig- nal discontinuous, rendering the regular recursive backstepping design method inapplicable as the repetitive differentiation of the virtual controls is literally undefined. Secondly, the effects arisen from event-triggering action must be properly accommodated, but the current compensating method only works for systems in normal form, thus a new method needs to be developed in order to handle non-normal form systems. Thirdly, as only intermittent output signal is available and at the same time the impacts of certain terms containing unknown parameters (arising from event-triggering) need to be compensated, it is rather challenging to design a suitable state observer. To circumvent these difficulties, we employ the dynamic filtering technique to avoid the differentiation of virtual controls in control design, construct a new compensation scheme to deal with the effects of output-triggering and build a new form of state observer to allow for the development of output feedback control. It is shown that, with the derived adaptive backstepping output- triggered control, all the closed-loop signals are ensured bounded and the control performance in terms of the mean square error is adjustable through properly choosing certain design parameters. The talk also will show the benefits and effectiveness of the proposed scheme via numerical simulation.

个人简介：宋永端，重庆大学自动化学院院长, IEEE Fellow, 国际欧亚科学院院士，国家重点人才计划入选者，国家特聘专家，注册职业工程师(美国)，IEEE CIS 计算智能重庆分会创始人及首任主席，中国自动化学会常务理事。

出版专著12部，发表重要学术论文300余篇，授权国内外发明专利60余项。担任多个国际知名学术期刊编委，其中包括自动化领域国际公认顶级期刊IEEE Trans. On Automatic Control, IEEE Trans. on Intelligent Transportation Systems等。是IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems新一任主编。

报告 三 9:40--10:10

变结构无人自主系统控制理论及应用

鲁仁全

内容摘要：无人自主载体在面对水、陆、空跨域切换时，需要面对环境与机构突变，网络拓扑剧变等复杂场景带来的姿态切换难，减振控制难，协同控制难等难题。团队通过研究变结构姿态控制，急起急停减振控制，协同控制，研发了水空两栖，陆空两栖无人机，以及水陆两栖无人车，并在多个场景得到应用。

个人简介：鲁仁全，广东工业大学特聘教授，博士生导师，智能决策与协同控制研究所所长。国家自然科学基金委创新群体负责人，长江学者特聘教授，国家杰青。获得教育部自然科学一等奖，广东省科技进步一等奖，浙江省科技进步一等奖获得者。

报告 四 10:10--10:40

基于网络群体智能的智能交通调度研究

虞文武

内容摘要：本报告主要介绍基于网络群体智能的智能交通研究。报告首先从5G技术服务网络自动驾驶介绍，理清城市交通系统人流与车流规律。着主要围绕几个核心问题开展讨论，包括网络构建、交通流预测和交通信号灯控制，形成了发挥群体智能优势的网-云-路协同，同时给出了一些实际和仿真实验的效果。最后，报告给出了基于网络群体智能方法在智能交通中的未来发展的一些展望。

个人简介：虞文武，东南大学首席教授、博士生导师，入选2020年度教育部长江学者、2016年度青年长江、2014年度国家“万人计划”青年拔尖人才、2013年国家优秀青年科学基金获得者；东南大学校学术委员会委员、江苏省网络群体智能重点实验室常务副主任、复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室副主任、江苏国家应用数学中心核心骨干成员、网络空间安全学院复杂网络应用与安全研究中心主任；2014-2021连续八次入选科睿唯安/原汤森路透全球高引科学家（工程学）。

主要从事网络群体智能分布式协同分析、控制、优化、学习等相关研究，出版合编书1部、专著2部，教材1章节，发表IEEE汇刊文章100余篇；Google和SCI引用过2万次，SCI H指数60；30篇ESI高被引论文(学科前1%)；相关研发核心技术支撑人工智能新兴产业的无人系统、智能电网、智能交通、大数据、智慧城市等领域。与军工集团、华为公司、国网公司等多个企业集团合作，完成科技攻关项目10多项。

相关成果获国家自然科学二等奖1项（排名第2），省部级二等奖以上3项（1项排名第1）及国家一级学会科学技术奖一等奖1项（排名第1）等奖项；担任IEEE Trans. Systems, Man, and Cybernetics: Systems (SCI IF: 13.451)、IEEE Trans. Industrial Informatics (SCI IF: 10.215)、IIEEE Trans. Circuits and Systems II (SCI IF: 3.292)、中国科学信息科学 (SCI IF: 4.380)、中国科学技术科学 (SCI IF:3.572)、自动化学报(SCI IF: 6.171)等杂志编委。

报告 五 10:40--11:10

从进化算法到算法进化

唐珂

内容摘要：智能算法是绝大多数智能系统的核心部件之一。近十年来，激增的智能应用场景引发了巨大的“需求过载、算法过载”挑战，其引起的对人力和专业知识的大量需求已日益成为人工智能系统落地应用的瓶颈。进化计算领域的发展为解决这一挑战、实现智能算法的自动设计提供了可能的手段。本报告将从智能算法自动设计这一必然需求出发，介绍算法进化的基本思想、技术挑战和该方向的一些最新成果。

个人简介：唐珂，南方科技大学计算机科学与工程系教授、长江学者、国家“万人计划”青年拔尖人才。主要研究领域为演化计算、机器学习、强化学习等。已发表论文180余篇，被引10000余次（谷歌学术），研究成果曾获教育部一等奖、二等奖、中国电子学会自然科学一等奖。曾获IEEE计算智能学会杰出青年奖，入选英国皇家学会牛顿高级学者，现兼任广东省类脑智能计算重点实验室副主任。

报告 六 11:10--11:40

网络群体智能理论与技术

温广辉

内容摘要：从鸟类群集、鱼群蜂拥等自然界中美妙的群体现象出发，引出群体智能及其所蕴含的分布式协同思想；在此基础上介绍在新一代人工智能（人工智能2.0）研究背景下，网络群体智能理论与技术的研究内涵和外延，着重介绍其研究内涵的深刻性和外延的广泛性，以及超越分布式协同框架的研究特点；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。最后，展望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一些研究课题。

个人简介：温广辉，东南大学教授（青年首席），博士生导师（数学、网络空间安全），IET Fellow，教育部青年长江学者，国家优秀青年基金获得者。主要从事群体智能协同控制与优化的科学研究及工程应用开发。担任IEEE J. Emerging and Selected Topics in Industrial Electronics, IEEE Trans. Systems, Man, and Cybernetics: Systems, IEEE Open J. Industrial Electronics Society, Asian J. Control编委，中国指挥与控制学会网络科学与工程专委会委员，中国自动化学会环境感知与保护自动化专业委员会委员。主持国家自然科学基金优秀青年基金项目，专项项目，预研项目，中船重工集团，中航航空有限公司横向课题等多项科研项目。获中国指挥与控制学会科学技术奖一等奖一项（排2），2019年亚太神经网络学会青年研究奖（独立），2020年中国指挥与控制学会青年科学家奖（独立）。

报告 七 11:40--12:10

多个体系统的适应跟踪控制

张纪峰

内容摘要：适应控制是一种对付系统不确定性的基本方法，其基本思想是通过不断地测量被控对象的观测量，估计系统的未知参数，并应用于控制器设计，使系统能够在一定程度上克服诸如测量误差、未建模动态、未知参数、未知干扰等不确定性带来的不良影响，使系统具有一定的适应性和鲁棒性。经过几十年的发展，该方向已经形成了一个庞大的理论和方法体系。但随着系统的网络化，急需适用于网络化系统、多个体系统等的分布式估计与适应控制。该报告将重点介绍适应控制的背景、特点，国内外发展现状，以及如何针对含有未知参数、外部随机干扰、未建模动态和未知状态耦合项的多个体系统，设计分布式适应跟踪控制，给出闭环系统几乎必然一致稳定的条件。

个人简介：张纪峰，1985年本科毕业于山东大学，1991年博士毕业于中国科学院系统所，现为中国科学院数学与系统科学研究院研究员、系统所所长。研究方向为随机系统、有限信息系统、多个体系统的分析与控制等。曾两次获国家自然科学二等奖，现为欧洲科学与艺术院院士，IEEE、IFAC、CAA、CSIAM等的会士。先后担任中国自动化学会、中国数学会和中国系统工程学会的副理事长，国务院学位委员会系统科学评议组召集人，IFAC学术委员会副主席，以及《系统科学与数学》、Science China Information Sciences、IEEE Trans. on Automatic Control、SIAM Journal on Control and Optimization等十多个期刊的主编、副主编或编委，是科普期刊《系统与控制纵横》的创刊主编。先后主持国家杰出青年基金项目、科技部重点研发项目等。

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承办团队网站：

智能制造与数据科学实验室

Intelligent Manufacturing and Data Science Laboratory

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