分布式海上AIS通信与监控平台设计

自动识别系统(AIS)是当前常见的助航设备之一。通过AIS船舶能够向周边水域的船舶或管控中心通报自身的位置、速度、航行等信息,并能够实现相互的通信协作,大大提高了船舶航行的安全水平,是当前港口管理、航道管制等业务必不可少的系统之一。然而,传统的AIS在使用过程中采用网络点对点的通信方式,中心化的组网模式大大降低了通信效率和消息协作的效能。为解决这一问题,本文提出一种分布式海上AIS通信与监控平台,研究该平台的架构和工作方式,同时设计相应的控制算法和通信协议,为进一步完善AIS系统提供依据。

群智进化理论及其在智能机器人中的应用

群体智能(CI)已经在过去的几十年里被广泛研究。最知名的CI算法就是蚁群算法(ACO),它被用来通过CI涌现解决复杂的路径搜索问题。最近,DeepMind发布的AlphaZero程序,通过从零开始的自我对弈强化学习,在围棋、国际象棋、将棋上都取得了超越人类的成绩。通过在五子棋上试验并实现AlphaZero系列程序,以及对蒙特卡洛树搜索(MCTS)和ACO两种算法的分析和比较,AlphaZero的成功原因被揭示,它不仅是因为深度神经网络和强化学习,而且是因为MCTS算法,该算法实质上是一种CI涌现算法。在上述研究基础上,本文提出了一个CI进化理论,并将其作为走向人工通用智能(AGI)的通用框架。该算法融合了深度学习、强化学习和CI算法的优势,使得单个智能体能够通过CI涌现进行高效且低成本的进化。此CI进化理论在智能机器人中有天然的应用。一个云端平台被开发出来帮助智能机器人进化其智能模型。作为这个概念的验证,一个焊接机器人的焊接参数优化智能模型已经在云端平台上实现。

GIS基础软件技术体系发展及展望

地理信息系统作为IT系统的重要组成部分,其技术的每一次进步都与最新IT技术的兴起息息相关。随着云计算、大数据、人工智能等技术的发展与应用,如今GIS基础软件已经形成五大技术体系:大数据GIS技术体系,增加了对空间大数据的存储管理、分析处理以及可视化的能力,丰富了空间数据的内涵;人工智能GIS技术体系,GIS通过结合人工智能相关算法,增强了GIS模型的分析预测能力,同时二者之间相互赋能,在增强GIS能力的同时,也让人工智能具备空间分析和可视化能力,拓展了其应用范围;新一代三维GIS技术体系,实现了二三维GIS一体化和多源异构数据的融合,推动了三维GIS从室外走向室内,从宏观走向微观;分布式GIS技术体系,突破了数据类型和容量的限制,数量级提升了GIS软件的性能,让高可用和高可信GIS应用成为可能;跨平台GIS技术体系,使得GIS软件可运行于不同类型的CPU架构和操作系统,满足日益丰富的多终端应用需求。五大技术相辅相成,进一步拓展了GIS基础软件的能力和应用场景。本文以SuperMap GIS为例,详细介绍了GIS五大技术体系的具体内容,阐述了每项技术的难点与创新点,并用光环曲线对五大技术体系的发展阶段进行了划分,探讨了未来GIS技术的发展趋势。