复杂装备事故演化涌现层次耦合分析

为有效阐释和分析复杂装备事故层次耦合机理,采用层次全息模型(HHM)从危害故障、操控失误、危险特性和致命环境4个维度综合辨识事故危险因素及关系。探讨复杂装备面向任务剖面的事故危险因素层次耦合效应。从耦合层次维和危险状态时序维,构建复杂装备事故演化涌现的3层次耦合网络模型(TCNAM)。分别定义耦合度、事故链、危险熵、事故涌现等概念。综合运用熵、灰色模型、突变论等理论,将复杂装备事故层次耦合网络模型形式化。结果表明,复杂装备事故是多危险因素由微观向宏观跨层次耦合的结果,其演化涌现定量分析应以多个非线性理论模型为核心。

基于演化涌现的复杂信息网络设计优化

针对复杂信息网络设计优化问题,分析了复杂信息网络特性,提出了基于演化涌现的复杂信息网络设计优化方法和拓扑结构演化模型。该设计优化方法以融贯论为指导,采用系统分析、建模分析和仿真分析相结合技术途径对复杂信息网络设计优化问题进行多尺度研究,树立基于网络化思维的安全观,突出网络拓扑结构设计,强化网络可控性、安全性和健壮性,体现局域结构演化形成功能整体涌现。拓扑结构演化模型综合选取网络建设成本、时延、健壮性和吞吐量等网络工程特征参数作为网络演化动力,通过调整参数权重生成优化网络。对实测ISP路由器级网络数据的仿真实验表明,方法模型具有可行性、有效性和扩展性,可加深对复杂信息网络动力学行为认识,促进信息网络科学发展。

大数据与人工智能时代下复杂系统管理研究的若干关键科学问题

当前,世界正在进入大数据与人工智能时代,复杂系统已呈现出人—机—网跨尺度耦合与互融互通的新形态。新形态下的复杂系统管理,既要对传统管理理论和方法进行突破创新,更要充分借助先进的技术手段对其进行赋能。本文面向大数据和人工智能时代下复杂系统管理的国家重大需求,阐述了当前复杂系统管理研究存在的重大机遇与挑战,分析了当前复杂系统管理研究的研究现状并指出了未来的发展趋势,在此基础上,进一步凝练了未来5~10年该领域的发展目标、拟开展的重大关键科学问题及其资助重点。

人机融合复杂社会系统研究

新一轮科技革命的日益深入正在深刻地影响并改造着社会生活生产方式,社会系统正在演变成由人类社会空间、信息系统和客观物理环境耦合在一起的复杂系统,社会系统中的行动者、社会关系、社会结构与功能等正经历着深刻变化,人类正在步入人机融合为特征的全新社会形态。这种深刻变化使社会系统的认识、研究和治理均面临着重大挑战。本文首先从社会系统理论视角,阐述了人机融合复杂社会系统的定义,从社会构成主体与结构、沟通方式与沟通媒介和社会分化与演化等方面分析了人机融合复杂社会系统的独特内涵。在此基础上,提出了人机融合复杂社会系统研究亟需解决的基础问题:(1)人机融合复杂社会系统中的人机协同;(2)人机融合环境下的社会网络;(3)人机融合复杂社会系统涌现机制与演化规律。最后,针对现有社会科学研究方法在解决复杂社会系统整体性问题中所面临的困境,提出了基于系统论的复杂社会系统研究范式。