复杂系统的平行控制理论及应用 被引量：49

1

作者 王飞跃 刘德荣 +2 位作者 熊刚 程长建 赵冬斌 《复杂系统与复杂性科学》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期1-12,共12页

首先给出了复杂系统的定义,并对复杂系统的研究现状和存在的问题进行了探讨,认识到没有可用来描述复杂系统的足够精确的模型,基于还原论的现有控制理论和方法难以发挥有效作用。在此基础上,提出了应对这类复杂系统问题的平行控制方法,... 首先给出了复杂系统的定义,并对复杂系统的研究现状和存在的问题进行了探讨,认识到没有可用来描述复杂系统的足够精确的模型,基于还原论的现有控制理论和方法难以发挥有效作用。在此基础上,提出了应对这类复杂系统问题的平行控制方法,阐述了其ACP思想、基本原理和优势等。同时对控制理论的发展历史做了简要描述,证明平行控制理论的产生是必然的。并阐述了平行控制理论的核心技术。最后介绍了平行控制系统平台及其在乙烯生产和城市交通中的应用,描述了平行控制理论研究和应用实践的前景与展望。 展开更多

关键词 复杂系统 人工系统 计算实验 平行控制

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城市轨道交通CPSS平台构建研究 被引量：8

2

作者 董西松 沈震 +2 位作者 熊刚 朱凤华 胡斌 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期682-692,共11页

城市轨道交通系统同时涉及工程复杂性和社会复杂性,呈现动态性、开放性、交互性、自主性等特征,是社会物理信息系统(Cyber-physical-social system, CPSS)的典型代表,传统的仿真技术难以对其进行全面的研究和分析.本文研究并构建了城市... 城市轨道交通系统同时涉及工程复杂性和社会复杂性,呈现动态性、开放性、交互性、自主性等特征,是社会物理信息系统(Cyber-physical-social system, CPSS)的典型代表,传统的仿真技术难以对其进行全面的研究和分析.本文研究并构建了城市轨道交通CPSS平台(包括物理系统模型、社会系统模型、Cyber系统模型),建立相应的计算实验平台和综合评估系统,描述其详细功能.通过CPSS平台可进行各种极限和常规实验,对城市轨道交通在正常情况下的评估优化和在突发事故下的应急管理进行研究,提高对城市轨道交通的建模、评估、分析和优化能力,还可为运行方案评估与规划、城市轨道交通设计、应急预案评价与优化、人员培训等方面提供技术支持. 展开更多

关键词 城市轨道交通系统 社会物理信息系统 计算实验 交通仿真 应急管理

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平行管理:复杂性管理智能的生态科技与智慧管理之DAO 被引量：23

3

作者 王飞跃 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2655-2669,共15页

本文介绍平行管理的基本原理和框架流程及其核心任务与相应的生态科技:即利用虚实互动、平行驱动以及智能科学与技术,使知识工作可以衡量,并对量化后的知识工作者之社会行为进行以人为本,基于复杂性科学的引导与管理,形成可信、可靠、... 本文介绍平行管理的基本原理和框架流程及其核心任务与相应的生态科技:即利用虚实互动、平行驱动以及智能科学与技术,使知识工作可以衡量,并对量化后的知识工作者之社会行为进行以人为本,基于复杂性科学的引导与管理,形成可信、可靠、可用、高效益上DAO(全中心化自主组织及其全中心化自主运行)的可编程智慧管理生态,实现社会可持续性发展.以此为目标,我们提出利用基础模型和学科交叉,融合区块链智能和DeSci及DeSoc等技术,构建管理科学的新范式,推动从管理的案例教学到管理的场景工程建设.我们认为,管理科学与技术的这一变革,必将推动社会从工业向智业形态的加速升华,造福整个人类世界和自然生态. 展开更多

关键词 平行管理 平行经济 平行智能 管理智能 元宇宙 区块链 智能合约 复杂性科学 复杂性管理 本能理性 适应理性 计算理性 知识自动化 叙述管理 DeSoc DeSci DeOrg DeEnterprises DAO

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GreenLab模型20余年研究回顾与展望 被引量：1

4

作者 康孟珍 王秀娟 +3 位作者 华净 胡包钢 王飞跃 De Reffye Philippe 《农业大数据学报》 2021年第3期3-12,共10页

【有关概念】GreenLab是器官尺度的植物功能结构模型(Functional-Structural Plant Model,FSPM),采用离散动态系统的形式来描述植物的生长和发育过程,包括植物生物量产生和分配,以及结构形成等,是融合植物学、数学、农业、计算机、自动... 【有关概念】GreenLab是器官尺度的植物功能结构模型(Functional-Structural Plant Model,FSPM),采用离散动态系统的形式来描述植物的生长和发育过程,包括植物生物量产生和分配,以及结构形成等,是融合植物学、数学、农业、计算机、自动化领域学科知识的通用模型。【目前研究现状】自1998年以来,基于中法合作,围绕GreenLab模型发展了包括双尺度自动机理论、分枝结构植物的参数反求方法、随机的植物功能结构模型以及理论计算、植物快速建模与可视化算法,开发了SciLab以及MatLab环境下的作物生长模拟与拟合软件,以及基于c++的面向复杂植物计算的软件。目前,GreenLab模型已应用于玉米、小麦、黄瓜、番茄、油菜、菊花、松树、枫树等具有不同特点的几十种植物,涵盖的植物类型从草本作物到复杂的树木。模型特色在于可通过观测植物的器官生物量和数量等数据,反求影响生物量产生和分配的模型内部源库参数;对于单枝或分枝结构、确定性或随机性结构,均能采用通用的器官尺度的数据进行模型校准。【本文的内容概括】本文回顾GreenLab模型的发展历程及其最新进展,介绍模型的基本概念和主要方法,包括双尺度自动机、器官序列,以及通用的植物拟合目标。详细介绍了GreenLab模型中所包含的结构模型(器官数量的计算、器官产生的随机性模拟等)、功能模型(植物和器官需求、生物量产生和分配、器官生长等),以及二者相结合进行参数反求的计算方法。【展望】随着植物表型技术的成熟和普及,GreenLab模型可用于平行农业种植系统的构建,服务植物与环境关系的深入理解,以及生产管理与控制中的智能决策支持。 展开更多

关键词 GreenLab 植物功能结构模型 离散动态模型 参数校准 平行农业系统

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平行智能与CPSS:三十年发展的回顾与展望 被引量：22

5

作者 杨静 王晓 +3 位作者 王雨桐 刘忠民 李小双 王飞跃 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期614-634,共21页

社会物理信息系统(Cyber-physical-social systems,CPSS)在传统物理信息系统(Cyber-physical systems,CPS)的基础上纳入对社会信号及社会关系的考虑,利用网络世界近乎无限的人力、数据和信息资源,突破物理世界有限的资源约束以及时空的... 社会物理信息系统(Cyber-physical-social systems,CPSS)在传统物理信息系统(Cyber-physical systems,CPS)的基础上纳入对社会信号及社会关系的考虑,利用网络世界近乎无限的人力、数据和信息资源,突破物理世界有限的资源约束以及时空的限制.然而,CPSS中人类和社会行为的复杂性加剧了实际系统和其模型之间的建模鸿沟,使得系统的形态演变为“默顿系统”.对此,以ACP方法为核心的平行智能(Parallel intelligence,PI)框架通过组合人工系统(Artificial systems,A)、计算实验(Computational experiments,C)、平行执行(Parallel execution,P)三个过程,为跨越这一鸿沟提供了可行的路径.具体而言,ACP将模型从系统解析器转变为数据生成器,使原本难以控制的“默顿系统”可测试、可计算、可验证,为复杂系统中“涌现”和“收敛”的对立统一确立了方法基础.本文从平行控制与智能控制、平行机器人与平行制造、平行管理与智能交通、平行医学与智慧健康、平行生态与平行社会、平行经济系统与社会计算、平行军事系统以及平行认知与平行哲学这八个方面阐述面向CPSS的平行智能应用成果.最后,对CPSS未来的发展方向和技术趋势进行了讨论与展望. 展开更多

关键词 社会物理信息系统 平行智能 人工系统 计算实验 平行执行

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求解三维装箱问题的多层树搜索算法 被引量：25

6

作者 刘胜 沈大勇 +3 位作者 商秀芹 赵红霞 董西松 王飞跃 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1178-1187,共10页

提出了一种求解三维装箱问题的多层树搜索算法,该算法采用箱子–片–条–层–实体的顺序生成装载方案,装载方案由实体表示.该算法由3层搜索树构成.第1层为三叉树,每个树节点的3个分叉分别对应向实体中填入XY面平行层、XZ面平行层、YZ面... 提出了一种求解三维装箱问题的多层树搜索算法,该算法采用箱子–片–条–层–实体的顺序生成装载方案,装载方案由实体表示.该算法由3层搜索树构成.第1层为三叉树,每个树节点的3个分叉分别对应向实体中填入XY面平行层、XZ面平行层、YZ面平行层;第2层为二叉树,每个树节点的两个分叉分别对应向层内装载两个相互垂直的最优条;第3层为四叉树,用于将同种的多个箱子生成片.在同时满足摆放方向约束和完全支撑约束的前提下,该算法求解BR12~BR15得到的填充率高于现有装箱算法. 展开更多

关键词 三维装箱 墙构造 水平层构造 多层树

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基于深度强化学习的平行企业资源计划 被引量：15

7

作者 秦蕊 曾帅 +1 位作者 李娟娟 袁勇 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期1588-1596,共9页

传统的企业资源计划(Enterprise resource planning,ERP)采用静态化的业务流程设计理念,忽略了人的关键作用,且很少涉及系统性的过程模型,因此难以应对现代企业资源计划的复杂性要求.为实现现代企业资源计划的新范式,本文在ACP(人工社会... 传统的企业资源计划(Enterprise resource planning,ERP)采用静态化的业务流程设计理念,忽略了人的关键作用,且很少涉及系统性的过程模型,因此难以应对现代企业资源计划的复杂性要求.为实现现代企业资源计划的新范式,本文在ACP(人工社会(Artificial societies)、计算实验(Computational experiments)、平行执行(Parallel execution))方法框架下,以大数据为驱动,融合深度强化学习方法,构建基于平行管理的企业ERP系统.首先基于多Agent构建ERP整体建模框架,然后针对企业ERP的整个流程建立序贯博弈模型,最后运用基于深度强化学习的神经网络寻找最优策略,解决复杂企业ERP所面临的不确定性、多样性和复杂性. 展开更多

关键词 企业资源计划 深度强化学习 ACP理论 平行管理 多AGENT建模

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平行机群:概念、框架与应用 被引量：7

8

作者 沈震 刘雅婷 +4 位作者 董西松 白天翔 胡斌 熊刚 王飞跃 《指挥与控制学报》 2018年第3期201-212,共12页

针对多无人机集群作战平台与体系的复杂性,将ACP平行理论与无人机集群相结合,提出平行机群的概念,定义平行无人机的数字四胞胎结构.提出平行机群的基本框架与逻辑以及平行机群的关键技术,包括平行感知、平行学习、平行网络和平行区块链... 针对多无人机集群作战平台与体系的复杂性,将ACP平行理论与无人机集群相结合,提出平行机群的概念,定义平行无人机的数字四胞胎结构.提出平行机群的基本框架与逻辑以及平行机群的关键技术,包括平行感知、平行学习、平行网络和平行区块链.最后针对无人机集群面临的作战任务分析了平行机群的未来应用. 展开更多

关键词 平行机群 多无人机 无人机集群 ACP方法 数字四胞胎 平行指挥与控制

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空间平行机器与平行制造 被引量：1

9

作者 沈震 罗璨 +5 位作者 商秀芹 白天翔 董西松 宋晓光 熊刚 王飞跃 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第4期80-90,共11页

近年来,随着空间技术的发展迅速,在可以预见的未来,在太空中作业和制造的需求必将变得越来越强烈.在太空环境中,对于智能、自主的要求越来越高.本文提出将平行机器、平行制造等和空间技术相结合,采用平行系统理论和方法,为实际的机器或... 近年来,随着空间技术的发展迅速,在可以预见的未来,在太空中作业和制造的需求必将变得越来越强烈.在太空环境中,对于智能、自主的要求越来越高.本文提出将平行机器、平行制造等和空间技术相结合,采用平行系统理论和方法,为实际的机器或者制造系统建立人工系统,在人工系统中进行计算实验得到合理的解决方案,通过平行执行指导实践.通过该方法,能够更好地应对太空中的不确定性和意外情况,尤其是通过平行增材制造实现快速、智能的补给和维修. 展开更多

关键词 空间机器人 太空制造 平行制造 平行机器 平行理论

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从群体到个体尺度——基于数据的DSSAT和GreenLab作物模型连接探索 被引量：3

10

作者 王秀娟 康孟珍 +1 位作者 华净 Philippe DE REFFYE 《智慧农业（中英文）》 2021年第2期77-87,共11页

作物模型的研究涉及作物生长发育的复杂过程,空间上从分子到细胞、组织、器官、个体、群体等不同尺度,时间尺度上可以从秒到年。基于不同的研究需求,切换作物模型尺度,可使得作物模型的适用性更广泛灵活。其中,如何从群体尺度的作物模... 作物模型的研究涉及作物生长发育的复杂过程,空间上从分子到细胞、组织、器官、个体、群体等不同尺度,时间尺度上可以从秒到年。基于不同的研究需求,切换作物模型尺度,可使得作物模型的适用性更广泛灵活。其中,如何从群体尺度的作物模型转入个体尺度的作物模型是本研究的内容。本研究基于四个玉米品种的两个处理(灌溉和雨养)的已有的实验数据和基于这些数据的DSSAT系统的模拟数据,校准功能结构模型GreenLab的参数,以计算结果一致为指标,探索不同空间尺度模型建立接口的方法,比较不同模型的特点。结果表明,GreenLab模型可以复现DSSAT系统的模拟数据和实际测量数据,进一步可以反演出各种器官之间生物量的分配并进行三维可视化展示。最后讨论了不同空间尺度模型结合的优势及应用领域。 展开更多

关键词 作物模型 不同尺度模型 功能结构模型 模型连接 DSSAT GreenLab 参数估计

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从水稻病害识别出发探索农业数据共享新模式

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作者 张濛濛 王秀娟 +3 位作者 康孟珍 华净 王浩宇 王飞跃 《农业大数据学报》 2023年第4期13-23,共11页

准确高效地识别作物病害类型,有助于农户及时采取有效的针对性预防措施,从而降低因病虫害导致的减产风险和经济损失。然而,在其他领域能达到SOTA效果的识别模型,在农业领域特别是水稻病害识别的应用中,却面临目前已有的水稻病害数据量... 准确高效地识别作物病害类型,有助于农户及时采取有效的针对性预防措施,从而降低因病虫害导致的减产风险和经济损失。然而,在其他领域能达到SOTA效果的识别模型,在农业领域特别是水稻病害识别的应用中,却面临目前已有的水稻病害数据量不足、种类不丰富以及数据质量不高等问题。本研究采用多种经典卷积神经网络,并利用迁移学习的方法在两个不同的数据集上进行训练。验证了除模型结构带来的优化外,训练数据集本身对于训练结果也具有重要影响。但目前农业领域开源数据较少,几乎没有综合性的数据开源平台可供利用。这一现象与高质量农业数据获取难度大且成本高、大多数从业人员教育水平相对较低、分布式训练系统不成熟、数据安全问题得不到保障等因素密切相关。针对农业领域训练中高质量数据缺乏的问题,在本文中提出了基于联邦学习框架构建农业数据共享平台的新思路。 展开更多

关键词 水稻病虫害识别 卷积神经网络 分布式训练 联邦学习 开源数据共享平台

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