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2020年11月7日下午，由中國自動化學(xué)會指導(dǎo)、主辦的“控制理論與系統(tǒng)科學(xué)”專題論壇在自動化大會期間成功舉辦。控制理論是以系統(tǒng)為主要對象，以數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)為主要工具，研究各種控制策略、方法和技術(shù)。系統(tǒng)科學(xué)是研究系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、演化和調(diào)控規(guī)律的科學(xué)。這兩門學(xué)科結(jié)合運(yùn)籌、控制、信息科學(xué)等技術(shù)發(fā)展起來，并緊密聯(lián)系。此次專題論壇展示了這兩門學(xué)科最新的研究成果，包括前沿的隨機(jī)理論，網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的安全，集群控制與優(yōu)化，先進(jìn)工業(yè)的機(jī)組動力、低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)、電網(wǎng)優(yōu)化等。
此次論壇由哈爾濱工業(yè)大學(xué)段廣仁院士、東北大學(xué)楊光紅教授擔(dān)任主席、副主席，邀請到了北京大學(xué)王龍教授、中國科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所張紀(jì)峰教授、山東科技大學(xué)張煥水教授、青島大學(xué)侯忠生教授、及南京理工大學(xué)徐勝元教授五位科研一線的頂級專家學(xué)者。論壇由段廣仁院士和楊光紅教授主持。
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專家合影
下午13:30分，專題論壇正式開始。首先由哈爾濱工業(yè)大學(xué)段廣仁院士帶來了《控制律參數(shù)化及其應(yīng)用》為主題的分享報(bào)告。段院士的報(bào)告針對“控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題的解不唯一”的這一科學(xué)問題，提出了一種控制律參數(shù)化的方法，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)中零極點(diǎn)配置的公式化應(yīng)用。段院士首先通過一個(gè)小例子引出控制律參數(shù)化的概念，然后針對線性系統(tǒng)介紹了幾種狀態(tài)反饋控制律參數(shù)化公式，并指出了它們在復(fù)雜的系統(tǒng)形式和控制律形式下的推廣情況，最后對其應(yīng)用做了簡單的介紹。段院士的報(bào)告引發(fā)了在座學(xué)者廣泛的興趣，就以往控制系統(tǒng)零極點(diǎn)配置的問題、方法使用過程中需要注意的限制等問題與觀眾進(jìn)行了交流。
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段廣仁：控制律參數(shù)化及其應(yīng)用
緊接著，東北大學(xué)楊光紅教授帶來了題為《信息系統(tǒng)安全估計(jì)》的報(bào)告。楊教授的報(bào)告圍繞信息物理系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)攻擊下的狀態(tài)估計(jì)問題展開，報(bào)告內(nèi)容就網(wǎng)絡(luò)攻擊下系統(tǒng)的狀態(tài)能觀性分析以及計(jì)算復(fù)雜度優(yōu)化兩方面進(jìn)行探討和交流。
對于同時(shí)帶有攻擊和故障信號的情況，楊教授首先對狀態(tài)的能觀性做出分析并給出了狀態(tài)能觀的充要條件。相比于假設(shè)所有異常信號是由攻擊者精心設(shè)計(jì)的（最壞情況），楊教授的研究成果考慮更一般的情況有助于研究更廣泛的系統(tǒng)，并通過設(shè)計(jì)搜索集合減少搜索次數(shù)、引入投影算子排除部分搜索項(xiàng)以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理提高算法收斂速度，極大地降低了安全狀態(tài)估計(jì)中計(jì)算復(fù)雜度高的問題。楊教授的報(bào)告深入淺出，在當(dāng)下保障網(wǎng)絡(luò)空間安全的大背景下中具有特殊的應(yīng)用價(jià)值。
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楊光紅：信息系統(tǒng)安全估計(jì)
接下來，北京大學(xué)王龍教授教授帶來了報(bào)告《Naming Game, Bubka Strategy, and LMI Intelligence》。報(bào)告圍繞當(dāng)下人工智能發(fā)展過程中在理論層面的瓶頸，提出Naming Game、Bubka Strategy、LMI Intelligence的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)。王龍教授首先回顧了控制論和人工智能的發(fā)展歷史，深入剖析當(dāng)下人工智能應(yīng)用火熱，理論基礎(chǔ)卻較為薄弱的現(xiàn)象；進(jìn)而討論在人工智能、大數(shù)據(jù)、萬物互聯(lián)的國際大潮中，控制理論、人工智能如何健康發(fā)展的問題；最后王教授提出3個(gè)命題和5個(gè)猜想，建立以“控制+博弈+網(wǎng)絡(luò)”為基礎(chǔ)的CONTROL 3.0的理論框架。王教授的報(bào)告詼諧幽默，深入淺出，在《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的基礎(chǔ)下提出了引人深思的問題。
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王龍：Naming Game,Bubka Strategy, and LMI Intelligence
專題論壇下半場的首個(gè)報(bào)告由中國科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所張紀(jì)峰教授帶來，張教授以《隱私保護(hù)下的參數(shù)辨識與控制》為主題，針對個(gè)人隱私保護(hù)的科學(xué)內(nèi)涵及其應(yīng)用，將現(xiàn)有的參數(shù)辨識和控制理論與信息安全技術(shù)有機(jī)結(jié)合，形成一體化分析與設(shè)計(jì)。張教授針對一類隨機(jī)滑動平均模型，研究了多人協(xié)作下參數(shù)安全辨識問題，利用Paillier密碼體制，提出了一種具有密碼學(xué)意義下安全性的最小二乘辨識算法。該算法保證每個(gè)參與者在不泄漏自己輸入的情況下，與其他參與者協(xié)作辨識出系統(tǒng)的參數(shù)。同時(shí)，針對多個(gè)體系統(tǒng)初始狀態(tài)的安全保護(hù)問題，提出了一種基于隨機(jī)逼近型算法的差分隱私算法，證明了算法的ε差分隱私性和收斂性。張教授的報(bào)告涉及到密碼學(xué)、系統(tǒng)辨識等領(lǐng)域，內(nèi)容非常新穎，應(yīng)用背景十分廣闊。
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張紀(jì)峰：隱私保護(hù)下的參數(shù)辨識與控制
而后，山東科技大學(xué)張煥水教授以《時(shí)滯系統(tǒng)最優(yōu)控制的研究進(jìn)展與挑戰(zhàn)》為主題，討論了線性時(shí)滯系統(tǒng)控制的研究進(jìn)展以及瓶頸問題。針對時(shí)滯線性系統(tǒng)，首先從時(shí)滯系統(tǒng)的反饋鎮(zhèn)定、最優(yōu)控制以及最優(yōu)濾波等方面介紹了時(shí)滯系統(tǒng)控制的主要研究進(jìn)展。其中時(shí)滯系統(tǒng)反饋鎮(zhèn)定的研究方法包括Smith預(yù)估器、Reduction方法、LMI技術(shù)以及頻域方法等；針對時(shí)滯系統(tǒng)最優(yōu)控制問題討論了多時(shí)滯系統(tǒng)、多通道輸入時(shí)滯系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題；而對于最優(yōu)濾波問題，著重介紹了時(shí)滯系統(tǒng)Kalman濾波、擴(kuò)維方法以及信息重組。最后，張教授和與會專家討論了時(shí)滯系統(tǒng)研究面臨的挑戰(zhàn)性問題，介紹了諸如時(shí)滯系統(tǒng)的反饋鎮(zhèn)定、隨機(jī)控制和最大時(shí)滯界問題等一系列時(shí)滯系統(tǒng)研究的瓶頸問題。張教授的報(bào)告內(nèi)容引起了在座學(xué)者廣泛的關(guān)注。
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張煥水：時(shí)滯系統(tǒng)最優(yōu)控制的研究進(jìn)展與挑戰(zhàn)
緊接著，青島大學(xué)侯忠生教授帶來了題為《無模型自適應(yīng)控制理論》的報(bào)告，分享了大數(shù)據(jù)背景下，如何利用數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)的問題。侯教授首先簡要介紹卡爾曼架構(gòu)下的基于模型控制理論存在的問題和挑戰(zhàn)；接著介紹數(shù)據(jù)驅(qū)動控制系統(tǒng)并設(shè)計(jì)新的數(shù)學(xué)工具——一種非線性系統(tǒng)動態(tài)線性化方法；然后報(bào)告就MFAC理論進(jìn)展，以及與PID、自適應(yīng)控制、迭代學(xué)習(xí)控制方法之間的關(guān)系進(jìn)行闡述，最后給出MFAC在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的實(shí)際事例。侯教授的報(bào)告通俗易懂，深入淺出的介紹了數(shù)據(jù)驅(qū)動控制的理論，其對PID控制與MFAC相關(guān)性總結(jié)引起了大家的廣泛的興趣。
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侯忠生：無模型自適應(yīng)控制理論
最后，南京理工大學(xué)徐勝元教授為大家?guī)韴?bào)告——《無一類具有外部干擾的不確定時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)控制》，分享了時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)控制的研究成果。時(shí)滯系統(tǒng)在化工過程、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制、網(wǎng)絡(luò)控制等實(shí)際系統(tǒng)中都有著及為廣泛的應(yīng)用，因此，時(shí)滯系統(tǒng)的研究具有深刻的實(shí)際應(yīng)用背景；當(dāng)前，有關(guān)時(shí)滯系統(tǒng)分析與綜合的階段性研究成果大多是在基于相關(guān)參數(shù)信息已知的假設(shè)情形下獲得的；為了放松此一假設(shè)，擴(kuò)大理論成果的應(yīng)用范圍，徐教授針對一類具有外部干擾的參數(shù)不確定連續(xù)時(shí)滯系統(tǒng)，提出不確定參數(shù)和外部干擾都有界但上界信息未知的假設(shè)，在不確定參數(shù)和干擾滿足匹配條件的假設(shè)下，利用線性矩陣不等式方法，設(shè)計(jì)了魯棒自適應(yīng)控制器；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的魯棒自適應(yīng)控制器可以保證閉環(huán)系統(tǒng)以一定的速率全局一致指數(shù)收斂到某個(gè)球內(nèi)。徐教授理論基礎(chǔ)深厚，但講解卻簡潔明了，引發(fā)觀眾對于時(shí)間延遲系統(tǒng)研究的廣泛興趣。
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徐勝元：無一類具有外部干擾的不確定時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)控制
本次論壇七場報(bào)告精彩紛呈，論壇會場座無虛席，觀眾反響十分熱烈。
來源：大會組委會
