人机混合智能驱动的产品创新设计评价决策研究进展及发展趋势 被引量：3

1

作者 冯毅雄 洪兆溪 +3 位作者 李志武 宋俊杰 娄山河 谭建荣 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4127-4151,共25页

设计环境的快速变化和设计需求的日益复杂,使得当前的产品创新设计过程变得更加难以把控。作为实现人类智能与人工智能优势互补的新型智能模式,人机混合智能为产品创新设计评价决策带来了新的机遇。通过人机混合智能驱动产品创新设计评... 设计环境的快速变化和设计需求的日益复杂,使得当前的产品创新设计过程变得更加难以把控。作为实现人类智能与人工智能优势互补的新型智能模式,人机混合智能为产品创新设计评价决策带来了新的机遇。通过人机混合智能驱动产品创新设计评价决策,可以精准应对设计过程中的动态发展因素,从而在众多设计方案中筛选出最优解。系统梳理了人机混合智能驱动的产品创新设计评价决策中的相关概念,聚焦于设计评价决策流程,围绕设计问题的约束满足求解、设计主体的口语语义分析、设计数据的多模态感知融合、设计知识的跨域搜索迁移、设计方案的交互优化决策等关键技术,深入分析了概念原理方案验证与协同虚拟产品评价、结构形态意向设计与多模感性产品评价、创新设计要素提取与智能协同方案演化和产品创新方案寻优与人机交互群智决策等方面的研究现状与应用场景。针对当前人机混合智能驱动的产品创新设计评价决策中存在的人机认知差异、意识性与形式化连接难题、休谟因果伦理问题等,指出了未来的研究方向,为该领域的进一步发展提供参考。 展开更多

关键词 人机混合智能 产品创新设计 方案评价 智能协同演化 交互决策

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基于幂指数的智能缓冲算子及其应用研究 被引量：1

2

作者 曾波 尹凤凤 +3 位作者 余乐安 刘思峰 Jianzhou Wang 白云 《管理科学学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第10期68-87,共20页

缓冲算子为解决系统冲击扰动预测陷阱问题提供了一种重要手段.当前缓冲算子存在公式种类繁杂、强弱算子不兼容、缓冲强度难以“低粒度”控制等缺陷.为此,文章首先对各类缓冲算子结构进行综合分析,然后结合“新信息优先”原理并引入幂指... 缓冲算子为解决系统冲击扰动预测陷阱问题提供了一种重要手段.当前缓冲算子存在公式种类繁杂、强弱算子不兼容、缓冲强度难以“低粒度”控制等缺陷.为此,文章首先对各类缓冲算子结构进行综合分析,然后结合“新信息优先”原理并引入幂指数构造了一种新结构智能缓冲算子,最后推导并证明了幂指数极性与缓冲算子类型的关系,研究了幂指数大小对缓冲强度的影响,结果表明新算子能实现强弱缓冲算子的完全兼容及缓冲强度的自由调节.文章通过对多种典型序列缓冲特征的数据分析,验证了新算子的智能性与缓冲结果的合理性,较好解决了系统冲击扰动预测陷阱问题.本研究对发展和丰富缓冲算子理论具有重要意义. 展开更多

关键词 智能缓冲算子 幂指数 缓冲类型 缓冲强度 系统预测陷阱

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基于Petri网的动态可重构离散事件系统重构方案设计

3

作者 张佳峰 李志翔 +1 位作者 张铎译 李志武 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4168-4178,共11页

动态可重构离散事件系统(DRDES)是一种能够在运行过程中改变结构或参数的特殊离散事件系统(DES)。已知重构起始与目标状态,DRDES的一次完整系统级重构过程可以由一串包含一系列普通事件与重构事件的事件序列描述。不恰当的重构方案可能... 动态可重构离散事件系统(DRDES)是一种能够在运行过程中改变结构或参数的特殊离散事件系统(DES)。已知重构起始与目标状态,DRDES的一次完整系统级重构过程可以由一串包含一系列普通事件与重构事件的事件序列描述。不恰当的重构方案可能导致系统死锁甚至造成严重后果。因此,聚焦DRDES中的增加型重构事件类型,基于Petri网描述DRDES的动态行为,以有向弧为重构最小执行单元,形式化定义了DRDES最小执行成本重构方案设计问题,并提出了相应的重构方案自动求解算法。最后,将该方法应用于一个可重构制造系统的重构方案设计中,实验结果证明了本工作的有效性。 展开更多

关键词 动态可重构系统 离散事件系统 PETRI网 重构方案设计

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平行医院:从医院信息管理系统到智慧医院操作系统 被引量：41

4

作者 王拥军 王飞跃 +3 位作者 王戈 王晓 王伊龙 李瑞 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2585-2599,共15页

本文旨在提出一个智慧化时代的集智能化管理、智能化运营与智能化诊疗为一体的智慧医院解决方案,即基于平行医学的平行医院.平行医院以虚实互动的平行思想为核心理念,以突出人以及其社会因素的信息物理社会系统(CPSS)作为基础设施,以人... 本文旨在提出一个智慧化时代的集智能化管理、智能化运营与智能化诊疗为一体的智慧医院解决方案,即基于平行医学的平行医院.平行医院以虚实互动的平行思想为核心理念,以突出人以及其社会因素的信息物理社会系统(CPSS)作为基础设施,以人工场景(Artificial scene),计算实验(Computational experiments)和平行执行(Parallel execution)为一体的ACP平行智能理论为指导构建虚实交互的新一代智慧化医院管理系统.本文对比指出了当前信息系统存在的缺陷,提出了智慧医院操作系统的概念对医院的资源进行逻辑化统一管理,重点介绍了对医院不同设备以及建筑等硬件设施的数字化、虚拟化及其交互联动,参与人员数字化与虚拟化及其虚实交互的智能化系统构建.在医院操作系统的应用层,基于ACP理论的智慧医院操作系统通过虚实交互的智能化运行模式,最终落实闭环、反馈、精准的收敛.我们通过对天坛医院的平行医院实践案例—天坛智慧大脑进行案例分析,印证了本文所提出的智慧医院操作系统的可行性与科学性. 展开更多

关键词 平行医院 智慧医院 数字医院 智能化管理 智能化培训

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基于Petri网基础标识的分散式故障诊断方法研究 被引量：3

5

作者 葛瑜 王晓静 +1 位作者 朱光辉 王红艳 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第15期178-186,共9页

电子信息技术的飞速发展催生了很多包含众多组件的复杂系统,故障诊断技术致力于及时、准确地检测这些系统中的故障,从而为快速恢复系统功能提供重要支撑。基于Petri网数学模型提出分散式的故障诊断方法,分别针对分散式架构中的诊断站点... 电子信息技术的飞速发展催生了很多包含众多组件的复杂系统,故障诊断技术致力于及时、准确地检测这些系统中的故障,从而为快速恢复系统功能提供重要支撑。基于Petri网数学模型提出分散式的故障诊断方法,分别针对分散式架构中的诊断站点和协调者设计故障诊断算法,并提出相应的诊断协议。站点诊断算法基于Petri网基础标识和基础向量构建,避免穷举所有与观测序列一致的变迁序列,有效提高诊断效率。提出的分散式诊断方法比传统的集中式方法具有更高的计算效率和更好的稳定性。相对于其他已存在的分散式方法,该方法具有更小的Petri网结构假设限制和更广的适用范围。 展开更多

关键词 PETRI网 故障诊断 分散式结构 离散事件系统

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应用离散事件系统控制理论求解生产调度的新方法 被引量：5

6

作者 伍乃骐 乔岩 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1809-1818,共10页

众所周知,生产调度问题属组合优化问题,一般来说不存在求得精确最优解的多项式算法.因此,对于大规模调度问题,人们应用启发式算法和元启发式算法以企求得满意解.在实际的应用中,许多工业过程需要满足严格的工艺约束.对于这类过程的调度... 众所周知,生产调度问题属组合优化问题,一般来说不存在求得精确最优解的多项式算法.因此,对于大规模调度问题,人们应用启发式算法和元启发式算法以企求得满意解.在实际的应用中,许多工业过程需要满足严格的工艺约束.对于这类过程的调度问题,很难应用启发式算法和元启发式算法,因为这些方法难于保证所求得调度的可行性.为了解决这一问题,本文以半导体芯片制造中组合设备的调度问题作为例子,介绍了一种基于离散事件系统控制理论的生产调度新方法.利用Petri网建模,任何违反约束的状态均被描述为非法状态,而使非法状态出现的调度则是不可行调度.通过可行调度的存在性分析,该方法获得可行解空间并将调度问题转化为连续优化问题,从而可以有效求解.并且指出,该方法可以应用于其他应用领域. 展开更多

关键词 生产调度 离散事件系统 PETRI网

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基于学习型进化算法的并行机批调度与多级非完美性维护集成优化

7

作者 安友军 张俊 +3 位作者 董元发 高开周 彭巍 周彬 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第9期3277-3295,共19页

针对工件动态到达情况下的并行机批调度问题,现有研究很少考虑产品加工不兼容、设备维护和目标完成量等约束对实际生产计划的影响。为此,在考虑产品加工不兼容和最大停机设备数量对并行机生产与维护集成调度影响的基础上,提出了具有4种... 针对工件动态到达情况下的并行机批调度问题,现有研究很少考虑产品加工不兼容、设备维护和目标完成量等约束对实际生产计划的影响。为此,在考虑产品加工不兼容和最大停机设备数量对并行机生产与维护集成调度影响的基础上,提出了具有4种不同维护活动的多级非完美性设备维护策略,进而构建了考虑不同见证点目标完成量、设备维护和最大停机设备数量的多目标集成调度数学优化模型。为求解该问题,设计了4种局部搜索算子和一种基于聚类的交叉策略,并以此构建了基于Q学习的自适应多目标进化算法(QSMOEA)。最后,通过大量仿真实验发现:①4种局部搜索算子和基于聚类的交叉策略在QSMOEA算法中发挥着积极且重要的作用,且它们对算法整体性能的贡献度不低于11.91%;②QSMOEA算法显著优于其他4种先进的智能优化算法,且平均相对百分比偏差不低于-18.58%;③多级非完美性设备维护策略显著优于传统设备维护策略,且所提维护策略的最优维护计划在集成优化研究中也具有显著性优势;④通过敏感性分析发现,最大停机设备数量对生产与维护集成调度结果具有显著性影响。 展开更多

关键词 并行批处理机 多级非完美性维护 生产与维护集成调度 Q学习算法 自适应多目标进化算法

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融合DDPG算法的移动机器人路径规划研究 被引量：12

8

作者 张瀚 解明扬 +1 位作者 张民 伍乃骐 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第11期2136-2142,共7页

路径规划是实现移动机器人自主导航的关键技术。针对传统算法不能有效解决未知动态环境下移动机器人路径规划的问题,提出了一种基于深度确定性策略梯度算法(DDPG)与人工势场法相融合的路径规划方法,首先创建并训练基于DDPG算法的路径规... 路径规划是实现移动机器人自主导航的关键技术。针对传统算法不能有效解决未知动态环境下移动机器人路径规划的问题,提出了一种基于深度确定性策略梯度算法(DDPG)与人工势场法相融合的路径规划方法,首先创建并训练基于DDPG算法的路径规划模型;其次,利用人工势场法对DDPG算法的动作选择策略进行干预;最后,在四种仿真环境下验证本文所提算法的性能。仿真实验结果表明,本文提出的算法与DDPG算法相比,移动机器人行驶路径长度减少3%至10%,行驶过程中角速度超过1.0rad/s的次数减少5%至12.5%,表明所提方法能有效提升规划路径的平滑度,同时缩短移动机器人路径规划长度。此外,相较人工势场法,本文所提融合算法可有效解决未知动态环境下移动机器人路径规划难题。 展开更多

关键词 路径规划 深度强化学习算法 人工势场法 移动机器人

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基于区块链的联邦学习:模型、方法与应用 被引量：10

9

作者 李程 袁勇 +2 位作者 郑志勇 杨东 王飞跃 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1059-1085,共27页

近年来,人类社会快速步入大数据时代,数据安全与隐私保护已成为发展大数据生态及相关数字经济的关键问题.联邦学习(Federated learning)作为分布式机器学习的一种新范式,致力于在保护数据隐私的同时从分布式本地数据集中训练全局模型,... 近年来,人类社会快速步入大数据时代,数据安全与隐私保护已成为发展大数据生态及相关数字经济的关键问题.联邦学习(Federated learning)作为分布式机器学习的一种新范式,致力于在保护数据隐私的同时从分布式本地数据集中训练全局模型,因而获得了广泛和深入的研究.然而,联邦学习体系面临的中心化架构、激励机制设计和系统安全等技术挑战仍有待进一步研究,而区块链被认为是应对这些挑战的有效解决方案,并已成功应用于联邦学习的许多研究和实践场景.在系统性地梳理现阶段区块链与联邦学习集成研究成果的基础上,提出基于区块链的联邦学习(Blockchain-enabled federated learning,BeFL)概念模型,阐述其中的若干关键技术、研究问题与当前研究进展,探讨该领域的应用场景以及有待进一步研究的关键问题,并讨论未来发展的潜在方向,致力于为构建去中心化和安全可信的数据生态基础设施、促进数字经济与相关产业的发展提供有益的参考与借鉴. 展开更多

关键词 区块链 联邦学习 智能合约 机器学习 隐私保护

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基于联盟链的电力物资采购数据共享激励机制 被引量：15

10

作者 石庆松 秦蕊 +4 位作者 肖鹏 欧阳丽炜 熊刚 张宏鑫 王飞跃 《中国电力》 CSCD 北大核心 2022年第3期87-96,共10页

传统的电力行业电子商务平台面临着电子支付成本高、供应链全过程数据整合不足、网络数据安全性能低以及交易透明度缺失等问题,严重制约了电力行业电商平台的进一步发展。由于区块链技术具有去中心化、公开透明、不可篡改等优越特性,将... 传统的电力行业电子商务平台面临着电子支付成本高、供应链全过程数据整合不足、网络数据安全性能低以及交易透明度缺失等问题,严重制约了电力行业电商平台的进一步发展。由于区块链技术具有去中心化、公开透明、不可篡改等优越特性,将其应用于电力行业电子商务平台,构建了基于联盟链的电力行业电子商务核心应用体系,设计了一套基于积分的电力物资采购数据共享激励机制,促进了电力企业间的数据共享。所提方案可以优化电力行业电子商务平台的交易流程及运营架构,实验结果证明了其可促进电力企业之间电力物资采购数据的共享,降低信息泄露风险,减少交易过程冗余,从而更好地实现电力行业电子商务信息价值链的互联互通。 展开更多

关键词 区块链 电力行业 电子商务平台 联盟链 激励机制

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联邦控制:面向信息安全和权益保护的分布式控制方法 被引量：15

11

作者 朱静 王飞跃 +5 位作者 王戈 田永林 袁勇 王晓 齐红威 贾晓丰 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1912-1920,共9页

本文提出一种基于联邦智能的分布式控制方法—联邦控制.作为联邦生态的核心环节,联邦控制从联邦智能的需求响应出发,以联邦数据的信息安全和权益保护为目标,以区块链、平行系统为技术支撑,为大型复杂系统提供高效、安全、可靠的控制与管理.

关键词 联邦控制 联邦生态 区块链 联邦数据

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基于Web3的去中心化自治组织与运营新框架 被引量：13

12

作者 李娟娟 秦蕊 +3 位作者 丁文文 王戈 王坛 王飞跃 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期985-998,共14页

Web3技术催生的去中心化自治组织(Decentralized autonomous organization, DAO)正以颠覆性的方式重新定义要素资源、变革生产关系与塑造组织形态.为了更好地响应DAO研究与应用需求,本文从组织和运营两个角度重新解析DAO,认为其应当被... Web3技术催生的去中心化自治组织(Decentralized autonomous organization, DAO)正以颠覆性的方式重新定义要素资源、变革生产关系与塑造组织形态.为了更好地响应DAO研究与应用需求,本文从组织和运营两个角度重新解析DAO,认为其应当被更广义而精确地定义为去中心化自治组织与运营(Decentralized autonomous organization and operation).在此基础上,阐述DAO的关键原理与基本要求,探讨社会物理信息系统、平行智能等基础设施以及数字孪生、元宇宙、Web3等支撑技术,构建涵盖组织层、协调层以及执行层等的DAO五层智能新架构,提出DAO的闭环方程以及功能导向的智能新算法,分析个体、组织与社会视角下的DAO治理机制,研究面向生物人、机器人与数字人的DAO激励机制,并介绍DAO的典型与潜在应用场景.最后,总结全文并展望DAO未来研究方向. 展开更多

关键词 去中心化自治组织与运营 WEB3 元宇宙 区块链 智能合约 智能算法 平行智能

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元安全:基于平行安全的元宇宙安全框架 被引量：9

13

作者 韩金朋 刘忠民 +4 位作者 吕秋云 王震 陈晓光 杨满智 王飞跃 《指挥与控制学报》 CSCD 2022年第3期249-259,共11页

元宇宙的三维虚拟空间、虚拟化身将直面网络空间的攻击,造成用户财产损失、虚拟化身失控与社会效率下降等严重影响.基于漏洞库与专业人员维护的传统网络安全监测与管控架构,难以应对脆弱的元宇宙网络资源与虚拟社会工程攻击等问题.提出... 元宇宙的三维虚拟空间、虚拟化身将直面网络空间的攻击,造成用户财产损失、虚拟化身失控与社会效率下降等严重影响.基于漏洞库与专业人员维护的传统网络安全监测与管控架构,难以应对脆弱的元宇宙网络资源与虚拟社会工程攻击等问题.提出基于平行理论的平行安全系统框架———元安全,将通过人工网络空间映射元宇宙的真实网络空间、在人工网络空间实验不同网络攻击与应对方案、引导专业人员与智能体平行执行应对方案来系统性解决元宇宙的网络安全问题.元安全将通过高效的网络安全应对方案建议与自动执行降低专业人员的工作负担,并增强元宇宙的网络安全.在无人矿的初期应用探索中展现了元安全的应用潜力.元安全不仅保障元宇宙的网络安全,亦推动传统网络安全监测与管控的革新. 展开更多

关键词 元宇宙 网络安全 平行安全 平行理论

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临时限速下基于强化学习的高速列车速度曲线优化 被引量：6

14

作者 周敏 董海荣 +2 位作者 周学影 许伟 宁灵斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期84-92,共9页

高速列车运行过程中受到恶劣天气、前方列车等的影响,导致线路增设临时限速,需要实时生成优化的目标速度曲线,以保障运行效率。为此,提出考虑限速信息的列车目标速度曲线优化方法。根据列车运行阶段的不同设置工况调整策略,并提出用于... 高速列车运行过程中受到恶劣天气、前方列车等的影响,导致线路增设临时限速,需要实时生成优化的目标速度曲线,以保障运行效率。为此,提出考虑限速信息的列车目标速度曲线优化方法。根据列车运行阶段的不同设置工况调整策略,并提出用于优化列车车载控制器的动作选择策略的最短剩余运行时间计算方法。在高速列车运行强化学习环境的状态空间中增加限速信息变量,重构了强化学习环境。基于优先回放机制改进了双深度Q网络算法,以提高算法学习效率和模型收敛速度。不同临时限速场景下的仿真算例表明双深度Q网络算法可以充分利用计划运行时间曲线与最短运行时间曲线之间的冗余,保证列车准时性的前提下实现列车节能舒适运行,与遗传算法相比,有效减少工况切换次数,同时降低列车运行能耗3%以上。 展开更多

关键词 高速列车 目标速度曲线 临时限速 深度强化学习 双深度Q网络

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