international co-operation
第三屆IFAC CPHS（Cyber-Physical & Human Systems，網(wǎng)絡(luò)物理與人類系統(tǒng)）研討會(huì)于2020年12月5日在中國北京·望京懷德海研究院順利閉幕，人-機(jī)-物融合的社會(huì)、信息和物理系統(tǒng)正被應(yīng)用于工業(yè)、能源、交通等多個(gè)領(lǐng)域，由此帶來的虛擬物理大融合將使人類的生活和生產(chǎn)變得更安全、更高效、更健康、更清潔，幫助人類社會(huì)解決很多目前物理系統(tǒng)難以高效解決的難題。
北京時(shí)間12月5日，由中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)、國際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)聯(lián)合舉辦的第三屆CPHS研討會(huì)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(huì)以分布式混合會(huì)議（Distributed Hybrid Workshop）組織，分為在線遠(yuǎn)程研討會(huì)（Online Sessions）、線下研討會(huì)（Workshop）以及Plenary報(bào)告3大環(huán)節(jié)。會(huì)議得到了中國指揮與控制學(xué)會(huì)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(huì)議
受疫情影響，本次會(huì)議的絕大部分報(bào)告都采用線上直播會(huì)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(chǎng)線上直播會(huì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(huì)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(duì)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(duì)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(zhǎng)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(dòng)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(shí)發(fā)現(xiàn)、普適應(yīng)用程序和人機(jī)交互平臺(tái)等等。這些技術(shù)是大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)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(chǎng)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(duì)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(duì)交通系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知，動(dòng)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(duì)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(shí)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(huì)影響,并試圖通過協(xié)商參與對(duì)創(chuàng)新進(jìn)行綜合治理。隨著近年來中國社會(huì)的快速轉(zhuǎn)型發(fā)展,社會(huì)公眾,科技共同體,企業(yè)和政府針對(duì)創(chuàng)新社會(huì)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(zhǎng)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(dòng)主體間的溝通合作以及推動(dòng)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(duì)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(shí)表示以及融合人類經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)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(huì)減少對(duì)人員的依賴,同時(shí)工作質(zhì)量與工作效率也會(huì)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(tái),并結(jié)合系統(tǒng)模型建立統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有調(diào)度自動(dòng)化應(yīng)用功能的集成。
12月5日，CPHS線下研討會(huì)在中國北京·望京懷德海研究院如期舉行。在研討會(huì)歡迎儀式上，本屆會(huì)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(huì)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(duì)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(zhǎng)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(dòng)性，將自動(dòng)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(dòng)駕駛汽車對(duì)低水平交通動(dòng)態(tài)的潛在影響。將在名為FLOW的新開源計(jì)算平臺(tái)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(duì)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(huì)士、IEEE會(huì)士柴天佑，以《CPS 驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)控制，并且已知對(duì)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(duì)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(shí)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(duì)工業(yè)過程的移動(dòng)和遠(yuǎn)程監(jiān)視的功能，所提出的CPS驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(huì)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(jí)期刊IEEE Transactions on Cybernetics (SCIE, IF 10.387)、自動(dòng)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(huì)與交叉科學(xué)世界前3%)。
本屆IFAC CPHS研討會(huì)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(duì)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(shì)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(dòng)收官之年。根據(jù)工信部新發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)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(jí)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(shí)體系、提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)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(huì)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(jí)。
更多信息，詳詢大會(huì)官網(wǎng)：https://www.cphs2020.org/
來源：大會(huì)組委會(huì)
