九年磨一剑,AI先锋齐聚一试锋芒。11月29日—12月1日, 由中国人工智能学会主办的“第九届吴文俊人工智能科学技术奖颁奖典礼暨2019中国人工智能产业年会”将在苏州隆重举办。届时,学会将对81个成果授奖。

伴随智能科技的不断深化,人工智能正在全球范围内蓬勃兴起,大批AI科技先锋不断涌现,他们以优质的科技成果大力推动了人工智能的发展。自2011年学会设立“吴文俊人工智能科学技术奖”以来,该奖项已成为我国表彰、鼓励科技从业者及企业的至高荣誉殿堂。

为全面实施创新驱动发展战略,贯彻落实国家《新一代人工智能发展规划》,通过推荐评选优秀的智能科学技术成果,切实调动广大智能科技工作者的积极性和创造性,表彰获得2019年度吴文俊人工智能科学技术奖的学者与专家,促进人工智能技术在各行业领域赋能,大力提升我国智能科学技术创新与产业化发展水平,加快建设成为世界人工智能创新中心和应用高地,中国人工智能学会将于 2019年11月29日—12月1日在苏州隆重举办“第九届吴文俊人工智能科学技术奖颁奖典礼暨2019中国人工智能产业年会”。诚邀您莅临本届颁奖大会,共襄盛举。

获奖者风采

陈世明,博士,教授,博士生导师。自2013年起任华东交通大学电气与自动化工程学院院长,江西省一流学科、一级博士点学科-控制科学与工程学科“复杂系统理论与机器人控制技术”方向带头人,入选江西省创新驱动“5511”优势科技创新团队负责人、江西省主要学科学术和技术带头人、江西省新世纪百千万人才工程人选、江西省高校中青年学科带头人、江西省“井冈之星”青年科学家培养对象、江西省优秀研究生指导教师,四次获评为江西省优秀硕士学位论文指导教师。曾获江西省高等学校科技成果二等奖1项,江西省研究生教学成果奖二等奖1项。2019年,凭借“多智能体系统动力学分析与控制”项目成果,获得第九届吴文俊人工智能自然科学奖二等奖。

获奖者简介

陈世明,博士,教授,博士生导师,1977年3月出生于江西九江,1998年本科毕业于华中理工大学工业自动化专业,获学士学位,随后就职于深圳山特电子有限公司研发部,从事UPS电源硬件电路设计工作,2000年考研,被华中科技大学控制理论与控制工程专业录取,2002年转为直攻博士研究生,2006年4月获博士学位后加盟华东交通大学电气学院。自2013年起任华东交通大学电气与自动化工程学院院长,江西省一流学科、一级博士点学科-控制科学与工程学科“复杂系统理论与机器人控制技术”方向带头人,入选江西省创新驱动“5511”优势科技创新团队负责人、江西省主要学科学术和技术带头人、江西省新世纪百千万人才工程人选、江西省高校中青年学科带头人、江西省“井冈之星”青年科学家培养对象、江西省优秀研究生指导教师,四次获评为江西省优秀硕士学位论文指导教师。曾获江西省高等学校科技成果二等奖1项,江西省研究生教学成果奖二等奖1项。2019年,凭借“多智能体系统动力学分析与控制”项目成果,获得第九届吴文俊人工智能自然科学奖二等奖。

自2003年以来一直从事多智能体系统动力学与协同控制、复杂网络理论及应用、多机器人系统等方向的研究工作,在该领域主持国家自然科学基金面上、青年及地区项目4项,主持教育部人文社科规划项目、江西省自然科学基金等其他省部级项目10余项,在《IEEE Transactions on Cybernetics》、《Journal of the Franklin Institute》、《IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems》、《IET Control Theory & Applications》、《Neurocomputing》、《International Journal of Systems Science》、《International Journal of Control》、《Physica A》和《自动化学报》、《控制理论与应用》等国内外重要期刊发表和录用论文80余篇。获授权国家发明专利3项。

获奖理由

结合牵制控制理论和保持网络连通性策略发展了多智能体系统的一致性控制。针对具有非线性自身动力学的多智能体网络,提出了一个带保持连通性的多智能体一致性控制算法。进一步扩展到更加符合实际的异质多智能体网络和具有时变时延的多智能体系统,系统深入地研究个体差异、时变时延和一致性控制之间的定性和定量关系。针对具有多个领导者的多智能体网络,研究其输入约束情况下的包含控制,解决了非线性多智能体系统一致性控制算法的多目标跟踪问题。

深入研究了具有单个虚拟领导者的蜂拥控制算法,在少数个体具有引导信息和虚拟领导者具有变化速度的情形,给出了一类蜂拥控制算法的理论与仿真分析;将具有单个变速度虚拟领导者的蜂拥控制问题其推广到具有多个变速度虚拟领导者的情形;提出了一个保持网络连通性的蜂拥控制算法,并将其推广到只需要依靠相对位置信息的情形;基于局部信息设计了不同类型的分布式多蜂拥方法,可实现多个移动目标包围的任务。

由于网络化系统在信息传输中,不免会发生时延以及信息丢包等情况,此外由于传感器自身限制会有饱和现象的发生,提出了考虑不完全信息的网络化系统故障检测与滤波算法,对多智能体网络,构建连续和离散时间的网络动力学模型,给出基于事件触发的多智能体网络一致性的充要条件,再结合矩阵论以及图论的知识,推导出直观的、易于使用的一致性判据。对网络化机械弹簧系统模型,考虑了信息不完全的情形下,给出了系统故障检测器以及滤波器的设计准则。

项目介绍

人类借鉴生物智慧,并将计算科学中的分布式概念引入网络动态系统中,建立了多智能体协同分析与控制的统一理论框架。多智能体系统通过近邻之间可测信息(如智能体的位置、速度、姿态等)的交换,通过设计分布式协调控制算法,使得这些智能体在相互协作的若干数据上达成一致,从而自主、协同地完成共同任务。多智能体协调控制的主要难点在于在有限的计算能力和信息交互能力下,设计局部反馈控制率实现期望的群体行为,使得多智能体系统动力学分析与控制成为研究热点。本项目在国家自然科学基金等项目的资助下,对多智能体的一致性和蜂拥控制、非理想环境下多智能体协同控制等若干关键问题展开研究,取得的研究成果为网络化多智能体系统的协调控制提供了原创性的理论基础。主要科学成果如下:

1、一致性控制是多智能体协调控制的基础,由于多智能体系统模型的复杂性,一致性控制尚未形成成熟的理论框架和体系。项目针对具有单边Lipschitz非线性的多智能体系统,研究了单边Lipschitz非线性系统的观测器设计方法,提出了局部自适应一致性控制算法,给出了异质网络和时变时延下的一致性充分条件;进一步研究了多领导者情形下的聚类一致性控制和包含控制,给出了切换拓扑和输入饱和情形下的稳定性条件。

2、针对多智能体网络拓扑结构连通性保持及多目标追踪问题,提出了避免相互碰撞的蜂拥控制理论框架。设计了仅依赖相对位置信息的多智能体蜂拥控制方法,避免智能体碰撞的同时能够保证网络拓扑结构的连通性,给出了切换拓扑下的网络连通性保持机制;结合受仿生学启发的局部多蜂拥控制算法,探讨解决多智能体系统多目标追踪问题的有效方法。

3、针对满足非齐次Markov过程的切换拓扑网络,考虑离散时间模型,提出了基于事件触发离散时间切换拓扑多智能体系统H∞一致性算法的设计与分析理论框架,给出了切换拓扑多智能体系统H∞一致性算法的充分必要条件;与此同时,考虑连续时间模型,分别提出了基于事件触发的连续多智能体系统的集中式事件触发协同控制以及分布式事件触发协同控制算法的设计与分析理论框架,并给出仿真实例。

项目研究成果共发表SCI论文20篇,发表在《IEEE Transactions on Cybernetics》、《IEEE Transactions on Industrial Electronics》、《Journal of the Franklin Institute》、《Nonlinear Analysis Series B:Real World Applications》和《International Journal of Control》等国际期刊上。8 篇代表性论文SCI 被引393次,其中他引310次,Google 学术引用515次,其中3篇代表性论文先后进入ESI高被引论文。20篇主要论文SCI被引880次,其中他引691次,Google学术引用1213次。成果得到多位专家在IEEE Transactions on Automatic Control、Automatica和IEEE Transactions on Neural Networks and Learing Systems 、IEEE Transactions on Industial Electronics上的引用和正面评价。

团队简介

陈世明,华东交通大学电气与自动化工程学院院长,教授,博士生导师,江西省主要学科学术和技术带头人、江西省新世纪百千万人才工程人选,江西省高校中青年学科带头人,江西省"井冈之星"青年科学家培养对象。主要研究方向:群体动力学与协同控制;复杂网络理论及应用;多机器人系统等。作为负责人已主持国家自然科学基金4项,其他省部级项目及科技成果奖10余项,在IEEE汇刊等国际重要刊物和学术会议上发表论文80余篇。

苏厚胜,华中科技大学自动化学院教授,博士生导师,主要研究方向:多自主体系统的一致性和蜂拥控制及其应用;复杂网络;非线性控制等。近年来,发表SCI期刊论文80多篇,所发表论文包括自动控制领域国际主流学术刊物IEEE Transactions on Automatic Control(长文),Automatica等,15篇论文入选ESI高被引论文,主持包括国家自然科学基金在内的多项科研项目,被评为2018年科睿唯安全球高被引科学家。

严怀成,华东理工大学信息科学与工程学院教授,博士生导师。主要研究领域:网络化控制系统的控制与估计;多智能体系统分析与综合;复杂系统建模、控制与优化等。主持国家自然基金项目3项及省部级课题20余项。近年在国际有影响期刊和会议上发表论文180余篇,100余篇论文被SCI收录,其中在Automatica及IEEE汇刊发表论文50余篇,15篇论文入选ESI高被引论文,5篇论文入选ESI热点论文。入选上海曙光学者、上海浦江人才计划、上海市优秀学术带头人。现为International Journal of Robotics and Automation期刊副主编(associate editor)等。

孟子阳,清华大学副教授,博士生导师,国家“青年千人”计划入选者,洪堡学者基金获得者。主要从事多智能体系统的控制与优化,无人系统的智能导航,以及微纳航天器系统的研究工作。在国际重要刊物和学术会议上发表SCI/EI检索论文80余篇,论文累计被引用2000余次。主持国家自然科学基金重点项目,面上项目,装备预研教育部联合基金等多个项目。现任System & Control Letters及IET Control Theory and Applications杂志副主编(associate editor)。

章伟,博士,上海工程技术大学副教授,硕士生导师,美国Texas A&M大学高级研究学者,主要研究方向:非线性控制与观测,鲁棒控制,无人机控制,车辆状态估计等。作为负责人主持上海市自然科学基金面上项目、市教委科研项目等省部级课题5项,曾获2018年河南省科技进步二等奖,2015年中国机械工业科学技术三等奖,2011年浙江省高校优秀科研成果二等奖。近年来在国际期刊上发表SCI/EI论文60余篇,所发表论文已经被引用1500余次。

获奖感言

作为国内最早开展多智能体系统蜂拥控制及一致性研究的团队之一,曾经的我们收获过喜悦(主持了第一项蜂拥控制方向的国家自然科学基金、作为国内学者在控制领域顶刊TAC上发表第一篇蜂拥控制的长文),也经历了无数的挫折,如今能获得“中国智能科学技术最高奖”的肯定,我们倍感荣幸,这是对我们团队十多年来潜心钻研的最好回报,更是对我们今后努力的一种激励与鼓舞。放眼未来,初心不变,我们将力求向实用化的方向努力,为祖国经济社会的发展做出贡献。