具身智能研究的关键问题:自主感知、行动与进化

具身智能强调大脑、身体及环境三者的相互作用,旨在基于机器与物理世界的交互,创建软硬件结合、可自主学习进化的智能体.当前,机器学习、机器人学、认知科学等多学科技术的快速发展极大地推动了具身智能的研究与应用.已有的具身智能文献更多从技术和方法分类的角度入手,本文以具身智能在研究和应用过程中面临的关键挑战为角度切入,分析具身智能研究的一般性框架,围绕具身感知与执行、具身学习与进化两个方面提出具体的研究思路,并针对其中涉及的关键问题详细梳理相关技术及研究进展.此外,以移动机器人、仿生机器人、平行机器人三方面应用为例,介绍具身智能在感知与理解、控制与决策、交互与学习等方面给实际机器人系统设计带来的启发.最后,对具身智能的发展前景进行展望,探索虚实融合数据智能、基础模型与基础智能、数字孪生与平行智能在其中的重要作用和应用潜力,希望为相关领域学者和从业人员提供新的启示和思路.论文相关项目详见https://github.com/BUCT-IUSRC/Survey__EmbodiedAI.

基于平行测试的认知自动驾驶智能架构研究

在大数据、云计算和机器学习等新一代人工智能技术的推动下,自动驾驶的感知智能在近年来得到显著的提升与发展.然而,与人类驾驶过程中隐含的以自我目的实现为引导的自探索性和自主性相比,现阶段自动驾驶技术主要以辅助驾驶功能为主,还停留在以被动感知、规划与控制为主的初级智能自动驾驶阶段.为实现车辆智能从数据驱动的环境感知、辅助决策、被动规划到知识驱动的场景认知、推理决策、主动规划的提升,亟需增强车辆自身对复杂外界信息归纳提炼、推理决策、评价估计等类人能力.首先回顾自动驾驶关键技术演化及其应用发展历程;随后分析测试对车辆智能评估的效用;然后基于平行测试理论,提出自动驾驶车辆认知智能训练、测试与评估空间的构建方法,并设计基于平行测试的认知自动驾驶智能训练框架.该项研究工作预期能为推动自动驾驶从感知智能向认知智能的升级提供可行的技术支撑与实现路径.

人机物CPSS智能融合的平行创作架构与关键技术研究

随着人工智能探索领域的不断拓展,艺术创作成为人工智能发展和应用的重要研究热点。基于平行系统理论与ACP方法构建风格多样、内容逼真、笔触灵活和描述精准的平行艺术创作元宇宙,为提升人工智能的创造能力提供了一种可行的实现途径,并提供了应用案例。通过AI算法创作、人类筛选和评估、机器人执行,构建了人机物CPSS智能融合的平行创作架构,阐述了基于计算实验的绘画风格迁移、内容组合、笔触生成和图像描述等关键技术,并对所构建的平行创作系统进行了实验验证。平行创作系统融合了人、AI创作算法、机器人的优势,提升了人工智能艺术创作系统在虚拟和物理空间中的创作水平,促进了人机物协同艺术创作的发展。

城市交通大数据技术及智能应用系统

城市交通大数据具有种类繁多、异质性、时空尺度跨越大、动态多变、高度随机性、局部性和生命周期较短等特征,如何有效地采集和利用交通大数据,满足高时效性的交通行政监管、交通企业经营管理、交通市民服务等应用需求,是城市交通和智慧城市面临的前所未有的机遇和挑战。重点分析总结了城市交通大数据的若干研究内容及核心技术,提出了城市交通大数据智能应用系统解决方案,列举了几种典型应用,在城市交通和智慧城市领域的大数据研发和应用领域进行了初步探讨。

区块链技术:从数据智能到知识自动化

技术创新是社会与经济发展的核心驱动力．继以大数据、云计算、物联网和移动互联网为代表的信息技术时代之后，新兴的区块链技术和知识自动化有望成为正在到来的智能技术时代的新动能和新引擎，并在金融、经济、科技和政务等诸多领域产生颠覆性变革．

平行农业:迈向智慧农业的智能技术

农业生产具有很强的不确定性、多样性、复杂性,其经营效益与自然条件、国家政策、市场环境息息相关。互联网时代的到来,给农业生产带来了新的挑战和机遇。总的来说,智慧农业是指利用信息技术,对农业生产—经营—管理—服务全产业链进行智能化控制,实现农业生产的优质、高效、安全和可控。在略述当前智慧农业信息感知、智能决策和决策实施三方面技术现状的基础之上,提出实现智慧农业智能决策之平行农业技术,以及如何以人工系统实现描述智能、以计算实验实现预测智能、以平行执行实现引导智能,并提出与农业企业资源计划、农业生产执行系统、农业生产过程控制系统相结合的构想。在当今大力发展农业规模化生产的背景下,为发展工业化的农业生产和经营提供了思路。

人工智能研究的新前线：生成式对抗网络

生成式对抗网络(Generative adversarial networks,GAN)是当前人工智能学界最为重要的研究热点之一.其突出的生成能力不仅可用于生成各类图像和自然语言数据,还启发和推动了各类半监督学习和无监督学习任务的发展.本文概括了GAN的基本思想,并对近年来相关的理论与应用研究进行了梳理,总结了GAN常见的网络结构与训练方法,博弈形式,集成方法,并对一些应用场景进行了介绍.在此基础上,本文对GAN发展的内在逻辑进行了归纳总结.

人工智能时代人力资本新需求与教育变革的关系研究

人工智能时代的人才需求发生了变化。首先,人们工作生活的空间扩展到以人机协作与融合、人类智能与人工智能互补为特征的信息物理社会系统中,这要求人们需具有人工智能时代特征的新型基本素养;其次,科技发展迅速,各国竞争加剧,由人工智能深度广泛渗透到各个行业而形成的智能产业生态蓬勃发展,具备跨界跨领域多学科融合背景的复合型人才炙手可热;再者,迅速普及的人工智能技术因伦理治理、安全可信等方面的问题给人们带来诸多困惑和焦虑,社会人文科学发展尤为重要。总之,人工智能新时代人才需求对现有教育系统带来教学模式、课程体系、师资力量、评价体系等诸多挑战,实施教育变革势在必行,科技与教育双向赋能是推动教育变革的必由之路。

代理技术Agent在智能车辆与驾驶中的应用现状

从智能体的角度出发,对智能车辆作为单智能体系统的研究进行介绍和总结;针对智能网联汽车中多智能体系统在典型场景下控制问题的研究进展进行了分析与阐述;介绍了“车端感知,远端管控”的平行驾驶技术是未来智能车的发展趋势,并且阐述了Intel的RSS模型从法律角度对智能汽车决策的规范.最后,对基于多智能体系统的智能汽车控制策略进行了展望.

平行智能与智慧能源：全面融合人因的社会能源技术

中国能源发展转型,风电、光伏等可再生能源渗透率提高,使电力系统日益复杂并带来一系列挑战。基于能源5.0的思想设计了融合人因的电力系统全管控理念,结合电力生产、传输和供应3个环节的特点,运用平行感知与虚拟人工系统技术来实现发电环节的智能协调,运用语音识别和语义解析技术实现对输电环节的自动调配和辅助决策,运用社会能源和平行智能技术实现了对配电环节的优化与交互。通过对于上述几个环节的探讨和研究,最终实现电力系统的人机交互、自学习,实现对电网日常操作和故障处理的辅助决策和判断。

马赛克战概念分析和未来陆战场网信体系及其智能对抗研究

随着人类逐步迈入“智能+”时代,信息与智能技术催生的战争正呈现出物理、网络和社会系统虚实互动、协同共生的发展态势.对“马赛克战”概念进行了详细分析,从应对“马赛克战”概念威胁挑战出发,以“三战合一”为牵引,以平行智能为核心基础,从复杂性科学、系统科学角度着手,提出了涵盖“云、网、边、群”的陆战场平行智能网络信息体系架构,并着重对体系层指挥与控制、认知域情报博弈等关键领域的智能对抗提出了解决思路,为未来网络信息体系建设,特别是指挥控制、情报博弈的智能对抗发展提供了启示思考与借鉴参考.

平行核电:迈向智慧核电的智能技术

将基于ACP的平行系统思想与核电领域相结合,形成一种新的研究框架,即平行核电系统,为核电站在复杂环境中实验、学习与实际工作提供便捷、安全的平台。基于平行核电理念,阐述了平行核电系统的基本框架,并介绍了描述、预测、引导模块的基本功能与实现方法,探讨了其中的关键技术;然后围绕核应急方面展望了平行核电系统在实际中的应用和所面临的挑战,提出了平行核电系统的未来发展方向。

面向城市复杂系统的社会计算关键技术研究

城市复杂系统存在要素众多分散、关系复杂多维、结构动态变化且社会功能耦合度高等特点,其中实时全域数据感知、分级分权协同调度、复杂动态关系构建是城市复杂系统精准建模与精细管理的关键问题。基于ACP平行智能方法的社会计算为解决上述问题提供了理论基础。基于此,面向城市复杂系统大规模、多模态、高维度、全要素进行建模,基于虚实对偶平行调控的链码机制,提出社会计算关键技术并设计其系统架构,实现城市复杂系统的全域链通和多态应用。该架构可以为面向未来的分布式、智能化、主动响应的复杂城市管理提供重要范式。

平行装卸:迈向智慧物流的智能技术

基于ACP的平行理论在复杂、不确定系统建模与控制方面发挥了重要作用,平行装卸是平行理论在物流装卸领域的具体应用。提出平行装卸系统的基本框架,通过构建不断更新的人工装卸系统模型来描述实际装卸过程,在此基础上,人工装卸系统通过计算实验对实际装卸过程进行预测并给出最佳解决方案,实际装卸系统根据最佳方案的诱导结果再输入人工装卸系统,两者虚实互动,平行执行,实现平行系统的不断升级和优化。

面向在线餐饮外卖垃圾治理的智能可持续生态系统工程模型研究

互联网与餐饮业的融合为社会带来巨大经济效益的同时,也导致了外卖垃圾的爆发式增长。在线餐饮外卖垃圾的治理是一项涉及多主体、多层级、多因素的复杂系统工程,需要多方参与共治。但目前无论是相关法律法规的建设、治理措施的实施,还是理论研究,均处于空白状态。引入与系统生态学和可持续系统工程相关的理论、方法和技术,以层次分析法为研究方法,提出参与治理主体的重要影响指标和发展。结合区块链技术,基于ACP理论和知识自动化手段构建面向在线餐饮外卖垃圾的平行溯源与治理系统,并打造一个去中心化的绿色信用平台,一方面可调动相关主体参与治理的积极性,以解决参与治理主体的有效协同问题,另一方面可解决无经验借鉴和难以科学决策的难题。

典型智能博弈系统技术分析及指控系统智能化发展展望

在智能化时代,战场数据海量异构,无人平台被广泛运用,作战空间由物理域、信息域向认知域加速拓展,对指挥控制的精确性、时效性、有效性提出了更高的要求,指挥与控制智能化为大势所趋。在对典型外军智能化指挥控制系统分析的基础上,梳理了机器博弈技术的发展历程,分析了机器博弈技术应用于智能指挥控制系统面临的挑战,提出了未来指挥控制智能化在对抗训练、战法创新以及指控系统架构设计与实现等方面的设想,以期为未来指挥与控制系统的发展提供借鉴与启示。

远程测控技术的发展现状和趋势研究

远程测控技术涉及光学、信息、电子、自动控制等多学科知识,在现代化农业、交通、通信、航空等领域得到广泛应用.文章总结远程测控技术的发展现状,结合技术应用情况,对其未来发展趋势进行前瞻,认为远程测控技术将朝向测控技术自动化、传输方式多样化、EMIT与ECS的融合、技术应用规模化等方向发展,为有关科研工作提供理论参考.

深度学习在控制领域的研究现状与展望

深度学习在特征提取与模型拟合方面显示了其潜力和优势.对于存在高维数据的控制系统,引入深度学习具有一定的意义.近年来,已有一些研究关注深度学习在控制领域的应用.本文介绍了深度学习在控制领域的研究方向和现状,包括控制目标识别、状态特征提取、系统参数辨识和控制策略计算.并对相关的深度控制以及自适应动态规划与平行控制的方法和思想进行了描述.总结了深度学习在控制领域研究中的主要作用和存在的问题,展望了未来值得研究的方向.

生成式对抗网络GAN的研究进展与展望

生成式对抗网络GAN(Generative adversarial networks)目前已经成为人工智能学界一个热门的研究方向.GAN的基本思想源自博弈论的二人零和博弈,由一个生成器和一个判别器构成,通过对抗学习的方式来训练.目的是估测数据样本的潜在分布并生成新的数据样本.在图像和视觉计算、语音和语言处理、信息安全、棋类比赛等领域,GAN正在被广泛研究,具有巨大的应用前景.本文概括了GAN的研究进展,并进行展望.在总结了GAN的背景、理论与实现模型、应用领域、优缺点及发展趋势之后,本文还讨论了GAN与平行智能的关系,认为GAN可以深化平行系统的虚实互动、交互一体的理念,特别是计算实验的思想,为ACP(Artificial societies,computational experiments,and parallel execution)理论提供了十分具体和丰富的算法支持.

核能5.0：智能时代的核电工业新形态与体系架构

本文旨在讨论核能5.0(Nuclear Energy 5.0)的基本概念、体系架构和关键平台技术等问题.首先讨论了核能5.0出现的新智能时代基础,阐述了虚拟数字工业崛起的技术背景.详细叙述了核电工业新形态与体系结构,即平行核能的定义、意义、研究内容、体系架构以及应用领域.接下来讨论了核能5.0中新一代核心技术,包括核能物联网、知识自动化、发展性人工智能、大规模协同演进技术、核能区块链等.最后讨论了核能5.0中在核电系统的具体应用场景与案例,重点是核电工控系统安全评估与核电站数字化仪控系统.