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    1. 人工智能新时代
    郑南宁
    智能科学与技术学报    2019, 1 (1): 1-3.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201914
    摘要6946)   HTML2925)    PDF(pc) (506KB)(6092)    收藏

    人工智能就是让机器能够像人一样学习、思考并理解,即用计算机模拟人的智能,它涵盖认知与推理(包含各种物理常识和社会常识)、计算机视觉、自然语言理解与交互(包含听觉)、机器学习等广泛的学科领域。人机协同的混合增强智能是新一代人工智能的典型特征,视听觉信息的认知计算是新一代人工智能的重要研究内容。理解人类视听觉认知并建立可计算视听觉认知模型对人工智能的核心算法具有重大的启示意义。

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    2. 人工智能进入后深度学习时代
    张钹
    智能科学与技术学报    2019, 1 (1): 4-6.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201913
    摘要2480)   HTML843)    PDF(pc) (494KB)(5554)    收藏

    简要探讨了人工智能的学科概念、进展,及其未来走向。

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    3. 深度强化学习算法与应用研究现状综述
    刘朝阳, 穆朝絮, 孙长银
    智能科学与技术学报    2020, 2 (4): 314-326.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202034
    摘要1541)   HTML690)    PDF(pc) (2994KB)(2114)    收藏

    深度强化学习主要被用来处理感知-决策问题,已经成为人工智能领域重要的研究分支。概述了基于值函数和策略梯度的两类深度强化学习算法,详细阐述了深度Q网络、深度策略梯度及相关改进算法的原理,并综述了深度强化学习在视频游戏、导航、多智能体协作以及推荐系统等领域的应用研究进展。最后,对深度强化学习的算法和应用进行展望,针对一些未来的研究方向和研究热点给出了建议。

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    4. 车辆再识别技术综述
    刘凯, 李浥东, 林伟鹏
    智能科学与技术学报    2020, 2 (1): 10-25.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202002
    摘要1589)   HTML900)    PDF(pc) (2568KB)(1696)    收藏

    车辆再识别是指给定一张车辆图像,找出其他摄像头拍摄的同一车辆,可将车辆再识别问题看作图像检索的子问题。在真实交通监控系统中,车辆再识别可以起到对目标车辆进行定位、监管、刑侦的作用。随着深度神经网络的兴起和大型数据集的提出,提升车辆再识别的准确度成为近年来计算机视觉和多媒体领域的研究热点。从不同角度对车辆再识别方法进行了分类,并从特征提取、方法设计和性能表现等方面对车辆再识别技术进行了概述、比较和分析,对车辆再识别技术面临的挑战及发展趋势进行了预测。

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    5. 去中心化自治组织:发展现状、分析框架与未来趋势
    丁文文,王帅,李娟娟,袁勇,欧阳丽炜,王飞跃
    智能科学与技术学报    2019, 1 (2): 202-213.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201917
    摘要2114)   HTML517)    PDF(pc) (1604KB)(1530)    收藏

    分布式自治并非一个新的概念,自然界中的自组织现象、互联网上的动态网民群体组织以及分布式人工智能等均可视作其早期表现形式。近年来,区块链技术的快速发展催生了去中心化自治组织(DAO),它是一种将组织的管理和运营规则以智能合约的形式编码在区块链上,从而在没有集中控制或第三方干预的情况下自主运行的组织形式。因此,DAO有望成为应对不确定、多样、复杂环境的一种新型有效组织。然而,DAO正处于起步阶段,理论研究尚处于空白,且难以实现大规模应用。本文首先对 DAO 的概念及特征做出清晰界定;接着首次系统地提出DAO五层分析框架,并以此为基础对典型的DAO应用案例——Aragon做了详尽分析;之后讨论DAO目前所面临的问题和下一步可能的研究方向,以期为未来研究提供有益的参考与借鉴。

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    6. 基于数字孪生的智能电厂体系架构及系统部署研究
    范海东
    智能科学与技术学报    2019, 1 (3): 241-248.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201930
    摘要377)   HTML36)    PDF(pc) (4584KB)(1282)    收藏

    在我国能源供给侧结构性改革和煤电生产清洁高效智能化的号召下,在分析智能电厂研究和实践现状的基础上,结合数字孪生理论和方法,以工业大数据平台和管理云平台为核心,将电厂生产经营活动及要素进行虚拟数字化,构建了包括智能决策、智能监管、智能控制和智能设备的智能电厂体系架构,覆盖了电厂设备、运行等生产经营的各个方面,使电厂具备了全面感知、协同优化、预测预警和科学决策特性。

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    7. 基于无人机的边缘智能计算研究综述
    董超,沈赟,屈毓锛
    智能科学与技术学报    2020, 2 (3): 227-239.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202025
    摘要902)   HTML115)    PDF(pc) (1089KB)(1195)    收藏

    边缘智能计算是指将用户节点产生的计算密集型任务卸载到计算能力更强的边缘服务器上进行处理,而基于无人机的边缘智能计算是指在此基础上结合智能无人机平台,利用该平台机动性强、易于部署的优点,更加快速灵活地为地面用户设备提供边缘计算服务。此外,无人机也可作为用户节点,将其计算密集型任务卸载到地面边缘服务器上来执行。针对无人机作为用户节点和边缘服务器两种不同场景,根据最小化能耗、最小化时延和最大化效用等不同的优化目标对当前基于无人机的边缘智能计算研究进行了分类和总结,并对下一步的研究方向进行了思考与展望。

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    8. 基于区块链和通证经济的跨国跨洲电力市场机制设计
    陈思远, 白昱阳, 张俊, 王飞跃
    智能科学与技术学报    2019, 1 (1): 96-105.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201910
    摘要1534)   HTML72)    PDF(pc) (2573KB)(1100)    收藏

    全球能源互联网旨在构建以电力消费为核心的能源模式,跨国跨洲电力交易是推动其发展的必要条件和有效途径。首先分析跨国跨洲电力交易面临的问题,提出了基于区块链和通证经济的跨国跨洲电力市场设计思路。然后,将跨国跨洲电力市场的组成分为5个部分,并分别对这5个部分进行了描述与建模。最后,利用等比例放大的IEEE 39节点系统,对本文所提市场进行了仿真与分析。仿真结果表明,基于区块链和通证经济的跨国跨洲电力市场可以保证跨区域、多主体电力交易的有效实施,同时有利于激励发电商使用清洁能源参与电力市场。

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    9. 智能博弈综述:游戏AI对作战推演的启示
    孙宇祥, 彭益辉, 李斌, 周佳炜, 张鑫磊, 周献中
    智能科学与技术学报    2022, 4 (2): 157-173.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202209
    摘要605)   HTML41)    PDF(pc) (869KB)(1029)    收藏

    智能博弈领域已逐渐成为当前AI研究的热点之一,游戏AI领域、智能兵棋领域都在近年取得了一系列的研究突破。但是,游戏 AI 如何应用到实际的智能作战推演依然面临巨大的困难。综合分析智能博弈领域的国内外整体研究进展,详细剖析智能作战推演的主要属性需求,并结合当前最新的强化学习发展概况进行阐述。从智能博弈领域主流研究技术、相关智能决策技术、作战推演技术难点3个维度综合分析游戏AI发展为智能作战推演的可行性,最后给出未来智能作战推演的发展建议。以期为智能博弈领域的研究人员介绍一个比较清晰的发展现状并提供有价值的研究思路。

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    10. 基于UWB定位技术的多移动机器人编队控制
    郑亚君,薛磊,董璐,王庆领
    智能科学与技术学报    2019, 1 (1): 83-87.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201907
    摘要1401)   HTML48)    PDF(pc) (1463KB)(876)    收藏

    提出了一种基于超宽带(UWB)定位系统的多移动机器人编队控制算法及系统。UWB定位技术是一种较为成熟的技术,但目前较少应用于编队控制问题中。首先给出了系统框架设计以及机器人的硬件设计,然后对该系统建立数学模型,根据建立的系统模型,设计出分布式控制算法,并且给出系统稳定性的证明,最后仿真实验验证了算法的有效性。

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    11. 强化学习:迈向知行合一的智能机制与算法
    王飞跃,曹东璞,魏庆来
    智能科学与技术学报    2020, 2 (2): 101-106.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202011
    摘要788)   HTML174)    PDF(pc) (1260KB)(852)    收藏

    简要地评论了强化学习的历史、现状与未来的发展途径,认为强化学习应从先行后知、先知后行向知行合一的平行强化学习迈进,实现在虚拟世界“吃一堑”,在物理世界“长一智”,真正成为智慧机制和智能算法的基础学习理论。

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    12. 空间智能软体机械臂动力学建模与控制
    张翔,刘红卫,刘卓群,闫振国,陈小前,黄奕勇
    智能科学与技术学报    2019, 1 (1): 52-61.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201905
    摘要965)   HTML32)    PDF(pc) (5770KB)(798)    收藏

    空间智能软体机械臂因其结构轻巧、灵活可变、可折叠收缩等特性,在航天器在轨服务任务中,将具有广阔的应用前景。首先提出了一种全向驱动的模块化软体机械臂设计方案,利用刚柔耦合动力学理论建立了气控驱动的软体机械臂动力学模型,基于深度回归卷积神经网络理论建立了空间非合作目标检测与识别算法,为空间软体机械臂智能控制奠定了技术基础。进一步地,设计并研制了软体机械臂地面原理样机及其试验系统,通过地面试验,对软体机械臂的自主运动控制和识别算法进行了初步验证。

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    13. 平行农业:迈向智慧农业的智能技术
    康孟珍,王秀娟,华净,王浩宇,王飞跃
    智能科学与技术学报    2019, 1 (2): 107-117.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201904
    摘要921)   HTML51)    PDF(pc) (1674KB)(789)    收藏

    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。

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    14. NFT:基于区块链的非同质化通证及其应用
    秦蕊, 李娟娟, 王晓, 朱静, 袁勇, 王飞跃
    智能科学与技术学报    2021, 3 (2): 234-242.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202125
    摘要1358)   HTML130)    PDF(pc) (871KB)(787)    收藏

    基于区块链的非同质化通证(NFT)是一种记录在区块链上的数字资产所有权,具有唯一性、不可替代性、不可分割性等特征。作为智能经济中的核心要求,NFT目前已被广泛应用于收藏品、加密艺术品和游戏中。首先介绍NFT的相关概念、特征和发展历程,分析NFT的核心要素和典型应用领域,并指出目前NFT在产权、价值、技术、监管等方面面临的问题与风险;然后介绍NFT的研究现状,并在此基础上提出NFT在价值评估、交易模式与定价机制方面的研究问题;最后对NFT驱动的数字资产化趋势进行展望。

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    15. 面向可解释性人工智能与大数据的模糊系统发展展望
    陈德旺,蔡际杰,黄允浒
    智能科学与技术学报    2019, 1 (4): 327-334.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201937
    摘要460)   HTML60)    PDF(pc) (907KB)(775)    收藏

    模糊系统作为一种万能逼近器具有很强的可解释性,已被广泛应用在各个领域。尽管目前模糊系统的理论研究不够成熟,仍然存在诸如规则太多、优化困难、维度诅咒等问题,难以处理高维大数据。尽管深度神经网络取得了突出进展,能很好处理图像和语音等大数据,但其可解释性不好,难以用于安全相关的重要场合。因此,非常有必要研究一种基于模糊系统的可解释性强的人工智能算法。结合深度神经网络和模糊系统两者的优点,研究深度模糊系统及其算法,将有可能解决高维大数据问题。主要对模糊系统的发展历程与研究进展分别进行详细阐述,并根据其现有的问题指出其未来的发展方向,对进一步的研究问题进行展望。

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    16. 平行核电:迈向智慧核电的智能技术
    侯家琛,董西松,熊刚,张俊,谭珂
    智能科学与技术学报    2019, 1 (2): 192-201.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201912
    摘要1185)   HTML28)    PDF(pc) (3801KB)(754)    收藏

    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。

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    17. 基于半监督生成对抗网络的三维重建云工作室
    余翀
    智能科学与技术学报    2019, 1 (1): 70-82.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201909
    摘要1344)   HTML42)    PDF(pc) (12802KB)(738)    收藏

    由于固有的问题复杂性和计算复杂度,三维重建是计算机视觉研究和应用领域非常重要且富有挑战性的课题。目前已有的三维重建算法往往会导致重建的三维模型上存在着明显的空洞、扭曲失真或者模糊不清的部分,而基于机器学习的三维重建算法往往又只能重建简单的分离物体,并表示成三维体元形式。所以这些算法框架对于实际应用来说都还远远不够。从 2014 年起,生成对抗网络被广泛应用于半监督学习,以及产生非真实数据集的应用中。所以本文的重点是采用生产对抗网络原理,来获得高质量的三维重建效果。提出了一种新颖的半监督三维重建算法架构,命名为 SS-GAN-3D。该算法通过训练生成对抗网络模型,使其达到收敛状态,以此来迭代式地提高原始三维重建模型的质量。SS-GAN-3D 只需要将事先观测的二维图像作为弱监督样本,对于三维结构外形的先验知识或者参考观测都没有任何依赖。最终通过定性和定量实验,以及对实验结果的分析,该算法框架在 Tanks & Temples 和 ETH3D 标准三维重建测试集上,比目前最先进的三维重建方法有明显优势。基于SS-GAN-3D算法,又提出了三维重建云工作室解决方案。

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    18. 平行交通:虚实互动的智能交通管理与控制
    吕宜生,陈圆圆,金峻臣,李镇江,叶佩军,朱凤华
    智能科学与技术学报    2019, 1 (1): 21-33.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201908
    摘要1520)   HTML101)    PDF(pc) (6986KB)(717)    收藏

    概述了平行交通系统的概念、框架、方法与应用。平行交通系统能够针对具体任务和特定场景构建对应的软件定义的人工交通系统,在此基础上,利用计算实验方法进行实验、分析、评估、预测、学习与优化,并借助平行执行实现对实际交通系统的管理与控制,实现虚实互动的平行智能。平行交通管理与控制是ACP理论的拓展应用,主要强调虚实互动的平行智能产生方式在城市交通管理与控制中的应用,以提高城市交通管理与控制的智能化水平。

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    19. 电动汽车智能动态无线充电系统的研究现状与展望
    苏宏业, 周泽, 刘之涛, 张立炎
    智能科学与技术学报    2020, 2 (1): 1-9.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202001
    摘要432)   HTML94)    PDF(pc) (4720KB)(674)    收藏

    为了解决电动汽车的车载电池体积大和里程焦虑等问题,加速电动汽车的推广应用,动态无线充电系统(DWCS)应运而生。介绍了电动汽车智能DWCS的基本框架,从电路结构及系统建模、电动汽车定位、DWCS的控制策略以及与智能电网的相互影响等方面详细阐述了国内外学者在 DWCS 方面的研究工作,然后从系统结构及优化、与无人驾驶技术的融合以及电网和交通网的协同优化策略等方面对电动汽车智能 DWCS 未来的研究方向和发展趋势进行了展望。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    20. 典型智能博弈系统技术分析及指控系统智能化发展展望
    李宪港,李强
    智能科学与技术学报    2020, 2 (1): 36-42.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202004
    摘要385)   HTML46)    PDF(pc) (549KB)(665)    收藏

    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。

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    21. 深度学习在流程工业过程数据建模中的应用
    袁小锋,王雅琳,阳春华,桂卫华
    智能科学与技术学报    2020, 2 (2): 107-115.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202012
    摘要486)   HTML66)    PDF(pc) (1147KB)(617)    收藏

    深度学习是近年来发展的人工智能技术。相比于传统浅层学习模型,深度学习具有强大的特征表示和函数拟合能力。深度学习能够从海量数据中提取层次特征,其在流程工业过程数据驱动建模中具有较大的潜力和应用前景。首先简单介绍了深度学习的发展历程;然后,介绍了4类广泛使用的深度学习模型以及它们在流程工业过程数据建模中的应用;最后,在流程工业过程数据建模领域对深度学习进行了简要总结。

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    22. 游戏智能中的AI——从多角色博弈到平行博弈
    沈宇,韩金朋,李灵犀,王飞跃
    智能科学与技术学报    2020, 2 (3): 205-213.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202023
    摘要324)   HTML52)    PDF(pc) (6641KB)(612)    收藏

    总结了国内外人工智能技术在游戏领域的研究进展,分析了游戏领域的研究进步对于现实社会的意义。针对强化学习中免模型方法存在的仿真与真实的鸿沟、基于模型的方法缺乏通用性的问题,提出平行博弈的思想和方法,介绍了平行博弈在解决现有单角色博弈和多角色博弈问题上的先进之处。认为虚实结合的平行博弈方法将成为迈向通用人工智能的奠基石。

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    23. 用于轻度认知障碍诊断的群体相似约束功能脑网络建模方法
    李伟凯,高欣,纪同俭,王政霞
    智能科学与技术学报    2019, 1 (2): 145-153.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201922
    摘要442)   HTML23)    PDF(pc) (1712KB)(588)    收藏

    功能脑网络为理解大脑功能激活模式及大脑信息传递结构提供了一种有效的生物标记,如何更加有效地利用先验信息构建准确的脑网络模型尤为重要。提出了一种基于群体相似性约束的功能脑网络模型,通过引入张量低秩约束,利用张量的核范数,求解一个在组内具有低秩先验的脑网络组。这种方法利用组内的相似性约束,收缩脑网络的解空间,从而有效地构建更优的脑网络模型。将所构建的脑网络用于轻度认知障碍的判别任务,实验结果表明,所提出的基于群体相似性约束的脑网络建模方法,能够构建出更具判别性的脑网络,并得到了与以往研究一致的显著性连边,进一步验证了所提出方法的有效性。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    24. 结合深度学习与生物特征识别在冷链拣选中的算法研究
    陈妮亚,阮佳阳,黄金苗,杨伟
    智能科学与技术学报    2019, 1 (1): 88-95.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201906
    摘要1084)   HTML32)    PDF(pc) (6028KB)(552)    收藏

    机器人对食品的抓取、拣选是工业自动化中的一个常见问题,但是食品通常形状不规则、特征多变,导致快速、稳定的视觉分析与定位较为困难。提出了一种结合深度学习与生物特征识别的目标点定位方法,首先使用深度学习模型对目标点进行粗定位,之后在粗定位点的邻域中,利用生物特征进行微调,得到精准的目标点坐标。所设计的方法在常见食品——虾的数据上进行了模型训练与性能验证。首先将虾的图像进行预处理后输入深度学习模型得到粗定位点,之后对虾的位姿进行归一化并提取轮廓线,基于对搜索域内的轮廓拟合与特征点检测以精确定位目标点。实验结果证明了该方法的有效性:在包含 1000 张实测样本的测试集上,整体方案的识别率达到97%,可初步满足实际工业应用的要求。

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    25. 基于区块链的传染病监测与预警技术
    欧阳丽炜,袁勇,郑心湖,张俊,王飞跃
    智能科学与技术学报    2020, 2 (2): 135-143.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202015
    摘要396)   HTML51)    PDF(pc) (1285KB)(529)    收藏

    利用传染病预警技术和系统来监测传染病异常暴发趋势并及时准确预警,是传染病早期防控的关键。现行传染病预警系统尚存在智能化程度不足、关键信息流通不畅和分布式协同决策困难等问题。基于区块链分布式计算架构,结合人工智能、大数据和智能合约等新兴信息技术,提出了一种传染病监测与预警技术及其实现框架。该技术可高效集中多方监测力量,灵活集成多种预警手段,在安全和保护隐私的前提下构建知识集成和智慧互联的分布式协同监测环境,并以智能合约作为公开公正的、软件定义的监测代理来实时融合决策、监测疫情和自动预警,从而兼顾预警准确性与及时性要求,避免孤证和决策偏差。

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    26. 基于数字四胞胎的平行驾驶系统及应用
    刘腾, 王晓, 邢阳, 高玉, 田滨, 陈龙
    智能科学与技术学报    2019, 1 (1): 40-51.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201902
    摘要1799)   HTML59)    PDF(pc) (26943KB)(521)    收藏

    平行驾驶是一种兼具运营管理、在线状态监测、应急驾驶安全接管等功能的先进云端化网联自动驾驶集成解决方案。着重介绍平行驾驶的数字四胞胎系统,即物理车、描述车、预测车和引导车的集成系统。首先,给出平行驾驶与数字四胞胎的具体定义与框架;随后,介绍描述车、预测车和引导车的具体含义和内涵;最后,讨论数字四胞胎系统在矿山、物流等场景中的应用实例。

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    27. 基于强化学习的数据驱动多智能体系统最优一致性综述
    李金娜, 程薇燃
    智能科学与技术学报    2020, 2 (4): 327-340.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202035
    摘要352)   HTML48)    PDF(pc) (815KB)(515)    收藏

    多智能体系统因其在工程、社会科学和自然科学等多学科领域具有潜在、广泛的应用性,在过去的 20 年里引起了研究者的广泛关注。实现多智能体系统的一致性通常需要求解相关矩阵方程离线设计控制协议,这要求系统模型精确已知。然而,实际上多智能体系统具有大规模尺度、非线性耦合性特征,并且环境动态变化,使得系统精确建模非常困难,这给模型依赖的多智能体一致性控制协议设计带来了挑战。强化学习技术因其可以利用沿系统轨迹的测量数据实时学习控制问题的最优解,被广泛用于解决复杂系统最优控制和决策问题。综述了利用强化学习技术,采用数据驱动方式实时在线求解多智能体系统最优一致性控制问题的现有理论和方法,分别从连续和离散、同构和异构、抗干扰的鲁棒性等多个方面介绍了数据驱动的强化学习技术在多智能体系统最优一致性控制问题中的应用。最后讨论了基于数据驱动的多智能体系统最优一致性问题的未来研究方向。

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    28. 基于统计前向规划算法的游戏通用人工智能
    LUCAS Simon, 沈甜雨, 王晓, 张杰
    智能科学与技术学报    2019, 1 (3): 219-227.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201935
    摘要428)   HTML157)    PDF(pc) (1413KB)(508)    收藏

    统计前向规划(statistical forward planning,SFP)算法使用仿真模型(也称为前向模型)自适应地搜索有效的动作序列,此类算法提供了一种简单通用的方法,为各种游戏提供快速自适应的 AI 控制。介绍了两种常用的 SFP 算法:蒙特x卡罗树搜索和滚动层进化,并证明了在没有任何事先训练的情况下,SPF 算法就可以在各种视频游戏中出色地运行。

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    29. 情感脑机接口研究综述
    吕宝粮, 张亚倩, 郑伟龙
    智能科学与技术学报    2021, 3 (1): 36-48.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202104
    摘要559)   HTML110)    PDF(pc) (921KB)(507)    收藏

    情感智能研究的一个重要目标是让机器对人的情绪进行实时、准确的判别,并在此基础上进行更加自然、友好的人机交互。情感脑机接口是一种对人的情绪进行识别和(或)调控的脑机接口,是目前实现情感智能的主要途径。阐述了情感脑机接口的基本概念、工作原理、研究现状、代表性应用和发展趋势,探讨了情感脑机接口在通用人工智能发展过程中所能发挥的作用以及情感脑机接口研究面临的挑战。

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    30. 基于人工智能技术的火电厂燃煤锅炉智能燃烧优化研究及应用
    牛培峰,马云鹏,张欣欣,胡晓宾
    智能科学与技术学报    2019, 1 (2): 163-170.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201925
    摘要899)   HTML25)    PDF(pc) (1286KB)(506)    收藏

    为了降低火电厂燃煤锅炉的氮氧化合物排放浓度和锅炉煤耗,提出了样本增量量子神经网络和改进型量子蜂群算法。样本增量量子神经网络可以动态建立燃煤锅炉的氮氧化合物排放浓度和锅炉煤耗的综合模型,并且可实现模型滚动优化。基于建立的综合模型,通过应用改进型量子蜂群算法优化一二次风量、燃煤量和各二次风门开度来实现锅炉燃烧优化。基于上述两种方法,开发了一套燃煤锅炉智能燃烧优化软件,并应用于某热电厂330 MW锅炉上,测试结果表明,氮氧化合物排放浓度和锅炉煤耗均有不同程度的降低,说明建模方法和优化算法是有效的。

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    31. 平行控制与数字孪生:经典控制理论的回顾与重铸
    王飞跃
    智能科学与技术学报    2020, 2 (3): 293-300.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202032
    摘要486)   HTML63)    PDF(pc) (1524KB)(500)    收藏

    简要回顾经典控制、智能控制、平行控制的起源与发展,针对具有高精度数字孪生模型的情况,给出相应的平行控制数学形式,并讨论其意义和应用。中心思想是对控制向量的时间导数进行建模,而不是对控制向量本身进行建模,由基于代数关系的控制变为基于微分方程的控制,从而使控制系统与被控系统在数学形式和内容上完全等价,为控制器的拟人化和智能化奠定基础。同时,采用同样思想得出的主动感知的平行传感方程,为智能平行传感器的设计提供了可能的方向。初步分析表明,这一变革具有重要意义,十分适合云边计算范式,值得进行深入探索和研究。

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    32. 基于边缘计算的云原生机器人系统
    王大伟,王卓,王鹏,王志刚,王海涛
    智能科学与技术学报    2020, 2 (3): 275-283.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202030
    摘要407)   HTML44)    PDF(pc) (2651KB)(498)    收藏

    随着人工智能的飞速发展,全球机器人市场在持续扩大,机器人的能力从执行固定的操作发展到自主感知、理解和决策。但要实现机器人的大规模应用,需要机器人在有限功耗的限制下,具备强大的计算能力和低廉的部署成本。利用边缘计算提供性价比更高的服务,增强机器人本体的计算能力,实现规模化部署是实现这一目标的关键。分析了实现边缘增强的机器人系统面临的挑战,提出了基于边缘计算的云原生机器人系统,并探讨了实现该系统的4种可行的技术方案。提出的系统是由基于机器人本体的智能系统向云-边-端融合的多机器人协同的智能系统发展的趋势,也是实现机器人大规模应用的关键技术。

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    33. 基于能量函数的智能车辆路径曲率平滑方法研究
    师强,杨明
    智能科学与技术学报    2020, 2 (2): 161-168.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202018
    摘要270)   HTML26)    PDF(pc) (5085KB)(485)    收藏

    智能车辆在预防交通事故、缓解交通拥堵、减少排放等社会功效方面具有重要意义,路径跟踪是智能车辆的重要功能之一,其被控对象是复杂的车路耦合系统。路径曲率平滑性影响路径跟踪性能,针对路径曲率的平滑优化问题,提出一种基于能量函数的曲率平滑方法。首先,构造能量函数表征路径曲率平滑性;其次,基于离散化路径描述设计迭代规则,使能量函数下降;最后,在道路边界已知的情况下增加道路边界约束。真实车辆平台的实验结果表明,基于能量函数的曲率平滑方法能够在确保路径可通过的前提下进一步提升路径跟踪的乘坐舒适度和控制精度,提升智能车辆的品质。

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    34. 联邦可视化:一种隐私保护的可视化新模型
    魏雅婷,王智勇,周舒悦,陈为
    智能科学与技术学报    2019, 1 (4): 415-420.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201946
    摘要392)   HTML34)    PDF(pc) (2458KB)(477)    收藏

    概述了联邦可视化的概念、框架、方法与应用。联邦可视化框架能够在不进行数据整合的情况下,针对具体任务和特定场景进行加密训练,得出反映全体数据特征的可视化模型。联邦可视化是联邦学习框架在可视化领域的拓展应用,主要强调在保障数据隐私的前提下,互利共赢的联邦协作方式在对多数据源数据进行可视分析方面的应用,以打破各领域、各行业的数据壁垒,实现数据与知识的共享。

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    35. 社会能源:从社会中获取能源
    张俊,王飞跃,方舟
    智能科学与技术学报    2019, 1 (1): 7-20.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201901
    摘要1749)   HTML39)    PDF(pc) (19145KB)(474)    收藏

    能源的内在本质—— 物质性、社会性以及信息性解释了能源系统和社会系统之间不可避免的强烈的相互作用。讨论了能源的本质,并提出了社会能源系统在电力方面的概念和内涵。提出了一种基于 ACP 方法的用于构建和研究社会能源系统的一般方法,以美国某大学的校园电网作为算例进行了研究。最后,分别从社会科学和自然科学两方面讨论了社会能源的技术路线,并提出了对未来的展望。

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    36. 平行装卸:迈向智慧物流的智能技术
    沈大勇,王晓,刘胜
    智能科学与技术学报    2019, 1 (1): 34-39.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201911
    摘要1072)   HTML60)    PDF(pc) (2472KB)(456)    收藏

    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。

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    37. 平行机器:一种智能机器的管理与控制框架
    白天翔,沈震,刘雅婷,董西松
    智能科学与技术学报    2019, 1 (2): 181-191.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201915
    摘要412)   HTML14)    PDF(pc) (2026KB)(443)    收藏

    针对智能机器控制的复杂性问题,提出了平行机器的概念、框架和方法。平行机器是将基于 ACP 的方法扩展到智能机器领域的产物,形成虚实平行互动的管控模式,是一种针对复杂环境、复杂问题的管理与控制方法。平行机器包括实际的物理机器和软件定义的虚拟机器,通过二者间的虚实互动实现描述、预测和引导3个功能,最后介绍平行机器相关技术并对平行机器的潜在应用进行展望。

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    38. 基于脑机协同智能的情绪识别
    刘栋军, 王宇涵, 凌文芬, 彭勇, 孔万增
    智能科学与技术学报    2021, 3 (1): 65-75.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202107
    摘要296)   HTML44)    PDF(pc) (2762KB)(439)    收藏

    面部表情识别是一种直接、有效的情绪识别模式。机器学习可以对图像表情进行形式化表征,但由于缺乏大脑的认知表征能力,在小样本数据集或复杂表情(伪装)数据集上的识别性能并不理想。针对此问题,将机器人工智能的形式化表征与人脑通用智能的情感认知能力结合,提出一种基于脑机协同智能的情绪识别方法。首先,从脑电图信号中提取脑电情感特征,以获取大脑对情绪的认知表征。其次,从情感图像中提取图像的视觉特征,以获取机器对情绪的形式化表征。为了增强机器模型的泛化能力,在特征学习中引入样本间的迁移适配。在得到图像视觉特征和脑电情感特征后,采用随机森林回归模型训练得到图像视觉特征与脑电情感特征之间的脑机映射关系。测试图像的图像视觉特征经过脑机映射关系产生虚拟脑电情感特征,然后将虚拟脑电情感特征与图像视觉特征进行融合,用于情绪识别。该方法已经在中国面孔表情图片系统上进行了验证,发现对7种情绪的平均识别准确率为88.51%,相比单纯基于图像的方法,提升了3%~5%。

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    39. 移动目标轨迹预测方法研究综述
    刘文, 胡琨林, 李岩, 刘钊
    智能科学与技术学报    2021, 3 (2): 149-160.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202115
    摘要295)   HTML51)    PDF(pc) (2312KB)(437)    收藏

    随着智能交通系统领域大量移动终端设备的涌现,理解并准确预测移动目标轨迹有助于降低交通事故发生的概率,提高基于位置服务的智能交通应用的质量和水平。主要从数据驱动和行为驱动的角度对移动目标轨迹预测方法进行综述,首先对概率统计、神经网络、深度学习和混合建模等数据驱动方法进行比较;其次对动力学建模和目标意图识别等行为驱动方法的基本概念及研究现状进行概述;然后分别对目标轨迹重建、目标异常行为识别和导航路径规划等轨迹预测应用进行简要叙述;最后讨论了移动目标轨迹预测存在的主要问题以及未来的发展方向。

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    40. 基于积分反步法的四旋翼飞行器控制设计
    郭妍,吴美平,唐康华,王雪莹
    智能科学与技术学报    2019, 1 (2): 133-139.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201924
    摘要636)   HTML30)    PDF(pc) (1571KB)(415)    收藏

    针对目前利用反步法设计控制律模型复杂且工程难以实现的问题,提出一种基于积分反步法的四旋翼飞行器控制律设计方法。该方法利用基于李雅普诺夫稳定性理论的反步法控制技术,实现了飞行器位置和姿态的有效跟踪控制,保证了四旋翼飞行控制器的稳定性;进一步分析飞行器模型特性,提出在对姿态控制的反步法设计中加入积分项,并通过设置适当的积分项常数来简化控制律模型,增强控制算法的实用性。仿真实验结果表明,该控制器能够无误差地实现姿态跟踪、定点到达和轨迹跟踪。

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    41. 群体智能中的联邦学习算法综述
    杨强, 童咏昕, 王晏晟, 范力欣, 王薇, 陈雷, 王魏, 康焱
    智能科学与技术学报    2022, 4 (1): 29-44.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202218
    摘要416)   HTML61)    PDF(pc) (2877KB)(410)    收藏

    群体智能是在互联网高速普及下诞生的人工智能新范式。然而,数据孤岛与数据隐私保护问题导致群体间数据共享困难,群体智能应用难以构建。联邦学习是一类新兴的打破数据孤岛、联合构建群智模型的重要方法。首先,介绍了联邦学习的基础概念以及其与群体智能的关系;其次,基于群体智能视角对联邦学习算法框架进行了分类,从隐私、精度与效率3个角度讨论了联邦学习算法优化技术;而后,阐述了基于线性模型、树模型与神经网络模型的联邦学习算法模型;最后,介绍了联邦学习代表性开源平台与典型应用,并对联邦学习研究进行总结展望。

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    42. 数字金融时代机器学习模型在实时反欺诈中的应用与实践
    曹汉平,张晓晶,祝睿杰,黄潇拉
    智能科学与技术学报    2019, 1 (4): 342-351.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201939
    摘要431)   HTML44)    PDF(pc) (3227KB)(399)    收藏

    近年来,数字金融蓬勃发展,金融科技日趋成熟,信息技术的发展对社会产生巨大积极作用的同时也带来了新型风险,网络黑产呈爆发式增长,电信网络诈骗给人民群众造成了巨大的财产损失。在数字金融时代,商业银行既迎来了新的机遇与动力,又面临着新的挑战和数字化变革的要求,线上金融业务已经成为新的主战场。在此背景下,基于 RFM 高维衍生特征和对机器学习算法的研究,构建了基于高维交易行为画像的事中反欺诈机器学习模型。依托大数据、流计算等技术,通过在系统化部署、应用策略以及模型迭代优化等环节的实践,形成了一套基于机器学习模型的事中风控方案。实践证实,该模型的AUC达到了0.972,可以敏锐洞察欺诈风险,实现毫秒级的欺诈交易识别,对于提升线上数字金融业务的事中风控能力具有一定的推广价值和借鉴意义。

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    43. 四轴飞行器—倒立摆系统的控制算法研究
    孔凡国,李肇星,张健存,熊刚,TimoR.Nyberg
    智能科学与技术学报    2019, 1 (2): 140-144.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201916
    摘要706)   HTML14)    PDF(pc) (928KB)(378)    收藏

    四轴飞行器控制活动杆件或装水酒杯平衡是一项难度系数极大的任务,所构成的模型称为四轴飞行器—倒立摆不倒平衡控制系统。基于这种特殊形式的倒立摆不倒平衡控制模型,在X-Z平面简化为线性不倒模型进行分析,建立其动力学模型,并结合滑模控制的算法,设计系统的控制器并进行仿真实验。利用滑模控制算法对四轴飞行器—倒立摆不倒平衡控制系统进行控制,实验结果表明,其表现出了优异的不倒稳定性。

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    44. 平行安全:基于CPSS的生成式对抗安全智能系统
    李浥东,张俊,陶耀东,王伟,顾元祥,王飞跃
    智能科学与技术学报    2020, 2 (2): 194-202.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202022
    摘要233)   HTML37)    PDF(pc) (2439KB)(364)    收藏

    人工智能、大数据等新一代信息技术的兴起使网络空间安全面临的威胁与挑战进一步复杂化。传统防御技术多采用“打补丁”式的被动检测防护机制,很难满足由新的攻击特征带来的安全防护需求。首次系统性地提出以平行智能ACP理论为基础思想的平行安全系统框架,利用生成式对抗模型、平行情报、平行区块链等方法,融入社会学、心理学和行为学等因素,建立了集描述性安全、预测性安全和引导性安全于一体的防护体系,旨在实现以“增强免疫力”为目标的预测引导防护。以工业互联网典型场景为实际案例,设计并研发了首个以平行安全框架为基础的生成式对抗安全智能系统平台,从而为平行安全在不同领域的实际应用提供指导和借鉴。

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    45. 平行光场:基本框架与流程
    王飞跃, 孟祥冰, 杜思聪, 耿征
    智能科学与技术学报    2021, 3 (1): 110-122.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202112
    摘要257)   HTML25)    PDF(pc) (6613KB)(362)    收藏

    光场是环境中光线的集合,对光场信息的采集、计算以及显示是极具挑战性的复杂问题。基于 ACP 的平行光场理论为解决此问题提供了一条新的有效途径。平行光场利用采集得到的实际物理世界的光场信息构建了增强的人工世界的光场,并且以采集得到的实际物理世界的光场信息为引导,在增强的人工世界的光场中进行光场实验,得到最优的光场采集方案或者显示虚实方案,最后通过平行执行的过程建立起物理世界的光场和人工世界的光场的联动优化,使整个系统成为闭环,实现智能的光场采集和显示,建立光场信息处理和应用的虚实结合的全新理论体系。

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    46. 冷链云服务系统研究与应用
    陈世超,田滨,吕宜生,胡斌,韩双双
    智能科学与技术学报    2019, 1 (2): 125-132.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201919
    摘要465)   HTML12)    PDF(pc) (4838KB)(359)    收藏

    针对目前冷链物流信息缺失、溯源难等问题,基于物联网技术及微服务系统架构,研究并设计端到端的冷链云服务系统,实现冷链物流全周期、不同业务场景数据监控等功能,解决现有冷链监测系统信息孤岛、数据无法共享等问题,达到冷链监控不断链的实际需求。冷链云服务系统包括智能监测终端、云服务管理平台及冷链管家App,可应用到医药、生鲜、水果、鲜花等领域,主要针对系统在医药冷链行业的应用,尤其是医药冷链行业的存储、运输、销售三大业务场景展开详细说明。设计的系统运行稳定,已被投入商业运营,且被众多医药行业用户认可。

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    47. 平行艺术:人机协作的艺术创作
    郭超,鲁越,林懿伦,卓凡,王飞跃
    智能科学与技术学报    2019, 1 (4): 335-341.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201938
    摘要255)   HTML34)    PDF(pc) (838KB)(351)    收藏

    近年来,机器艺术创作逐步得到了人们的重视和长足的发展,通过算法加工的作品,甚至纯粹由机器生成的作品越来越多地出现在人们的视野中。然而,这些作品在感官效果上与人类的艺术作品相去甚远,且不具备共情属性,因此难以被人类认可。与此同时,技术对艺术领域的冲击也引起了人们的担忧。针对目前机器和人在艺术创作中面临的技术问题和人机关系问题,提出了平行艺术理论体系。该体系旨在构建机器与人的伙伴关系,使人与机器在艺术创作中以平行的方式进行配合与协作。这也将为融合以人为主的情感关系与以机器为主的逻辑关系提供一个新思路。

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    48. 量子区块链:融合量子信息技术的区块链能否抵御量子霸权?
    张俊,袁勇,王晓,王飞跃
    智能科学与技术学报    2019, 1 (4): 409-414.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201945
    摘要380)   HTML29)    PDF(pc) (653KB)(351)    收藏

    区块链的广泛应用使越来越多的学者聚焦到安全加密这一重大问题上。然而,随着电子计算机技术的飞速发展,远超传统计算速度和数据处理容量的量子计算机已经逐步从理论走向实践,它的极大算力将给区块链的链内安全带来巨大和根本性的挑战。介绍了量子信息的两大核心应用,分析了量子霸权对区块链现行的共识方式和加密算法的破解方式。同时,针对目前区块链的漏洞,提出量子区块链以防止量子计算带来的攻击威胁,并阐述了量子通信技术的原理与应用方法,举例说明了量子区块链的安全性与可行性。最后,对目前量子计算存在的几大技术挑战进行了分析。

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    49. 基于区块链技术的透明农场
    王秀娟,华净,康孟珍,王浩宇,袁勇,王飞跃
    智能科学与技术学报    2019, 1 (4): 400-408.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201944
    摘要210)   HTML41)    PDF(pc) (3420KB)(336)    收藏

    随着新型农业经营模式的发展,消费者可远程对种植者提出种植要求,从而满足其对高品质农产品的需求。农业供应链的利益相关者除了包括消费者和种植者,还包括农场经营者、农资提供方、农技提供方以及第三方监管和金融服务方等。如何构建诚信社区,保障各方利益,实现可持续发展,是一二三产业融合的新型农业模式需要解决的课题。对于有多种利益相关者的农场经营模式,智能合约提供了一种信用保障机制,因此提出了基于智能合约的线上农场平台框架,以区块链技术构建一个与线下相对应的可信任透明社区。与传统的溯源系统不同,该平台利用数据的去中心化管理、不可篡改的特点,通过不同数据的相互校验保证数据的真实性,增加数据作假的成本,从而达到构建可信任农业社区的目的,以期为保障互联网农业的数据有效性、新型农业经营模式的有序发展提供支持和保障。

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    50. 基于数据驱动的遗传算法的无人艇路径规划研究
    辛峻峰,张永波,伯佳更,赵博文,范世缘
    智能科学与技术学报    2019, 1 (2): 171-180.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201926
    摘要480)   HTML17)    PDF(pc) (5173KB)(333)    收藏

    遗传算法(GA)是无人艇路径规划系统中的一种有效方法,为了克服该算法易陷入局部最优早熟和收敛速度慢等缺陷,在不增加算法复杂度的前提下,基于数据驱动线性动态交叉策略提出了一种能够在最短时间内自适应动态调整控制参数的改进遗传算法(LCPGA)。与传统的遗传算法相比,LCPGA增加了种群多样性,能更有效地避免陷入局部最优,并提高了路径规划的精度、稳健性和收敛速度。仿真实验和无人艇现场试验验证了该算法具有更优良的性能,该算法可为无人艇路径规划提供一定的应用价值。

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