智能科学与技术学报

平行轨道交通系统

宁滨

2019, 1(3): 215-218. doi:10.11959/j.issn.2096-6652.201931

摘要 ( 442 )

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新一代感知、大数据、人工智能、云计算等技术的不断进步，推动了轨道交通系统体系和内容的全面创新。人工轨道交通系统是实际轨道交通系统的数字化、模型化、软件化定义，是实际轨道交通系统在计算机世界中的虚拟重构。人工轨道交通系统和实际轨道交通系统共生存在、平行运行、虚实交互，数据和智能驱动决策，将引发轨道交通系统智能管理、运营和服务的新范式。

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

2019, 1(3): 219-227. doi:10.11959/j.issn.2096-6652.201935

摘要 ( 583 )

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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。

端对端平行无人矿山系统及其关键技术

杨超,高玉,艾云峰,田滨,陈龙,王健,王飞跃

2019, 1(3): 228-240. doi:10.11959/j.issn.2096-6652.201929

摘要 ( 474 )

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针对矿山无人化的迫切需求与研究现状，提出了基于 ACP 方法的端对端平行无人矿山系统解决方案。首先分析了无人矿山运输系统的研究现状；设计了平行无人矿山的基本框架；提出了平行无人矿山运输系统的主要模块，包括：无人矿山管控中心、无人矿卡运输平台、半自主挖掘/铲运平台和远程接管平台4部分；并探讨了实现平行无人矿山系统的7个关键技术，即虚拟端平行矿山构建、矿山环境感知与定位、矿山设备的单机无人控制、多设备之间的协同作业、平行矿山管控、平行接管决策以及矿山网络通信。平行无人矿山系统的实施与部署将有效提高矿山企业运作效率及安全生产水平，推进绿色矿山建设，对实现可持续发展具有重要意义。

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

2019, 1(3): 241-248. doi:10.11959/j.issn.2096-6652.201930

摘要 ( 496 )

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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。

基于MQTT的工业物联网通信系统研究与实现

贾凡,熊刚,朱凤华,田滨,韩双双,陈世超

2019, 1(3): 249-259. doi:10.11959/j.issn.2096-6652.201928

摘要 ( 341 )

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工业物联网充分利用传感器、计算机网络、大数据处理等技术，解决由传统工业系统运行封闭造成的“信息孤岛”问题，使得系统之间可以快速、准确、可靠地进行数据交换。工业现场与云端如何建立高质量、低带宽需求的数据交换模式是实现智能制造的一大挑战。采用具有轻量级、配置灵活、应用广泛的消息队列遥测传输（MQTT）协议，搭建了基于MQTT的工业物联网通信系统，实现云端和工业现场的多源异构数据交换、设备状态的远程监测及用户服务订阅等功能，以此研究MQTT协议在工业物联网通信系统中的性能及相关应用。

基于深度学习的髋关节应力分布算法研究

刘远平,宋昱锴,张小燕,刘贤强

2019, 1(3): 260-268. doi:10.11959/j.issn.2096-6652.201934

摘要 ( 330 )

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针对髋关节软骨的应力分布算法研究问题，设计了一个基于深度学习模型来代替有限元分析。该深度学习模型分为无监督学习模块和有监督学习模块，首先使用无监督学习模块对髋关节的软骨和股骨进行形状编码；之后实现对应力分布数据的编码与解码，使得应力数据能够与神经网络相结合；然后通过监督学习，利用编码好的应力数据进行监督，使神经网络学习得到一个从髋关节软骨和股骨的形状码到应力分布的应力码的映射关系；最终得到一个拟合的深度学习模型。此模型能够在一定程度上模拟有限元分析方法，但是由于其平均绝对误差和归一化平均绝对误差比较大，所以还不能完全替代有限元分析方法。在此基础上，进一步探索了新模型在特征利用上的局限，并提出了改进的方向。

基于ACP的平行发电控制系统

侯国莲,弓林娟,苏烨,唐耀华

2019, 1(3): 269-279. doi:10.11959/j.issn.2096-6652.201927

摘要 ( 239 )

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发电侧控制是整个电网稳定运行的基础，而现有的控制方法已不能满足能源、环境以及人类社会等对发电侧日益增长的需求。为保证发电过程的安全性、高效性和环境友好性，提出了基于 ACP 方法的平行发电控制系统理论。首先，构建与实际物理发电控制系统等价的人工发电控制系统；接下来通过人工发电控制系统的计算实验，选择最优被控对象模型及其对应的控制策略来对物理控制系统的运行进行引导，并对其行为进行评估，使其逐渐趋近人工控制系统；然后，通过发电过程中物理控制系统和人工控制系统的平行执行，确保发电侧的运行稳定性，并实现其效率最大化，同时，最大限度地降低能耗；最后，以联合循环电厂的燃机控制系统的平行控制为例，验证了基于ACP的平行发电控制的可行性及其显著优势。

人在回路的混合增强智能在Sawyer的研究与验证

付海军,陈世超,林懿伦,熊刚,胡斌

2019, 1(3): 280-286. doi:10.11959/j.issn.2096-6652.201933

摘要 ( 673 )

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机器学习根据历史数据的模式预测未来，近年来进行了大量研究并得到了应用，但在处理动态、非完整、非结构化信息上与人类相去甚远。为此，引入人的决策，结合机器学习、知识库，构建了一个人在回路的混合增强智能闭环系统。基于 Sawyer 协作机器人搭建了人机融合实验平台，设计了机器人抓取实验。实验结果表明，相比单一机器学习方式，在引入人类智能后，Sawyer在应对非结构化环境下的抓取任务中表现更佳。

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

张远馨,周明,王深艳,梁珍珍,丁文文,王晓

2019, 1(3): 287-304. doi:10.11959/j.issn.2096-6652.201921

摘要 ( 371 )

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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。

智能针灸机器人关键技术及发展趋势

徐天成,王雪军,卢东东,卢梦叶,林祺,张小强,成艺

2019, 1(3): 305-310. doi:10.11959/j.issn.2096-6652.201918

摘要 ( 1224 )

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针灸疗法已经在全球超过183个国家及地区获得广泛应用。随着机器人技术的迅猛发展，研发智能针灸机器人成为可能，围绕其相关核心技术进行研究，指出穴位的自动定位及智能配穴等是智能针灸机器人研发的关键技术和难点，并阐述了智能配穴相关研究的部分最新成果。

虚实互动的平行城市：基本框架、方法与应用

吕宜生,王飞跃,张宇,张晓东

2019, 1(3): 311-317. doi:10.11959/j.issn.2096-6652.201932

摘要 ( 475 )

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概述了平行城市的概念、框架、方法与应用。平行城市是基于 ACP 方法的平行智能在城市领域中的应用。实际城市和与之对应的虚拟空间中的人工城市平行运行、虚实互动，物理空间映射于虚拟空间，人工城市系统描述、预测、引导实际城市系统，虚实闭环，迭代优化，实现智慧城市管理的新模式。

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