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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10286)   HTML25482)    PDF(pc) (506KB)(9891)    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2917)   HTML1778)    PDF(pc) (494KB)(8606)    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4038)   HTML1838)    PDF(pc) (2994KB)(5911)    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. 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2130)   HTML1549)    PDF(pc) (1089KB)(3469)    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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    5. 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1417)   HTML125)    PDF(pc) (869KB)(2951)    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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    6. 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3003)   HTML1164)    PDF(pc) (1604KB)(2736)    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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    7. 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1726)   HTML234)    PDF(pc) (2877KB)(2583)    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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    8. 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2637)   HTML2006)    PDF(pc) (2568KB)(2467)    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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    9. 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1363)   HTML81)    PDF(pc) (1674KB)(2129)    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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    10. 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534)   HTML53)    PDF(pc) (4584KB)(1963)    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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    11. 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642)   HTML81)    PDF(pc) (549KB)(1918)    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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    12. 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841)   HTML90)    PDF(pc) (907KB)(1903)    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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    13. 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2391)   HTML205)    PDF(pc) (871KB)(1898)    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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    14. 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981)   HTML102)    PDF(pc) (815KB)(1884)    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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    15. 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1211)   HTML225)    PDF(pc) (921KB)(1793)    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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    16. 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946)   HTML148)    PDF(pc) (1147KB)(1776)    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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    17. 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1078)   HTML225)    PDF(pc) (1260KB)(1626)    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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    18. 元宇宙中的人工智能技术与应用
    武强, 季雪庭, 吕琳媛
    智能科学与技术学报    2022, 4 (3): 324-334.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202241
    摘要1854)   HTML363)    PDF(pc) (872KB)(1616)    收藏

    元宇宙整合并应用多种数字技术,从而产生了一种虚拟与现实、数字与应用交叉融合的互联网社会形态。人工智能是基于海量数据来模仿人类的智力,从而执行任务并对其自身进行迭代改进的系统(机器)。在构建元宇宙的过程中,人工智能技术不仅推动了元宇宙中的其他关键技术(人机交互、通信、机器人等)的发展,还能在元宇宙中直接进行内容的创作,从而链接起现实世界和虚拟世界。通过对元宇宙和人工智能的概念和技术进行梳理,系统介绍了人工智能技术对构建元宇宙关键技术的促进作用,并详细说明了人工智能技术在元宇宙中的应用过程。最后,对人工智能技术在元宇宙中的发展和未来趋势进行了展望。

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    19. 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1524)   HTML38)    PDF(pc) (3801KB)(1565)    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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    20. 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1860)   HTML91)    PDF(pc) (2573KB)(1554)    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。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    21. 探讨AI for Science的影响与意义:现状与展望
    王飞跃, 缪青海, 张军平, 郑文博, 丁文文
    智能科学与技术学报    2023, 5 (1): 1-6.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202310
    摘要1081)   HTML297)    PDF(pc) (788KB)(1543)    收藏

    以ChatGPT为代表的新一轮人工智能技术浪潮正推动人类社会全面变革,科学研究范式正加速转换,一场人工智能驱动的科学研究(AI for Science,AI4S)革命正在到来。分析了AI4S的基本概念和特点,从数学、物理、生物、材料等角度简要综述了AI4S的发展现状。大力发展AI4S对提高国家竞争力、发展社会经济、加强技术储备都具有十分重要的意义。为更好地推动我国 AI4S 的发展,以下两点十分关键:一是变革当代的教学与教育,倡导AI for Education和Education for AI;二是以DAOs和DeSci为基础建立适应“新科学研究范式”的“新组织方式”和“新科研生态”,为 AI4S研究提供公开、公平、公正的可持续性支持。

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    22. 行人轨迹预测方法综述
    李琳辉, 周彬, 任威威, 连静
    智能科学与技术学报    2021, 3 (4): 399-411.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202140
    摘要1839)   HTML390)    PDF(pc) (2826KB)(1522)    收藏

    随着深度学习技术的突破和大型数据集的提出,行人轨迹预测的准确度已经成为人工智能领域的研究热点之一。主要对行人轨迹预测的技术分类和研究现状进行详细的综述。根据模型建模方式的不同,将现有方法分为基于浅层学习的轨迹预测方法和基于深度学习的轨迹预测方法,分析了每类方法中具有代表性的算法的效果及优缺点,归纳了当前主流的轨迹预测公开数据集,并在数据集中对比了主流轨迹预测方法的性能,最后对轨迹预测技术面临的挑战与发展趋势进行了展望。

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    23. 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606)   HTML67)    PDF(pc) (1285KB)(1467)    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。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    24. 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1053)   HTML184)    PDF(pc) (2312KB)(1461)    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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    25. 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1803)   HTML68)    PDF(pc) (1463KB)(1359)    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。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    26. 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606)   HTML176)    PDF(pc) (1413KB)(1351)    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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    27. 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682)   HTML96)    PDF(pc) (6641KB)(1329)    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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    28. 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459)   HTML47)    PDF(pc) (2439KB)(1325)    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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    29. 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655)   HTML59)    PDF(pc) (2762KB)(1300)    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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    30. 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903)   HTML98)    PDF(pc) (1524KB)(1281)    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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    31. 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665)   HTML80)    PDF(pc) (2651KB)(1270)    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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    32. 求解微分方程的人工智能与深度学习方法:现状及展望
    卢经纬, 程相, 王飞跃
    智能科学与技术学报    2022, 4 (4): 461-476.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202255
    摘要1053)   HTML147)    PDF(pc) (6809KB)(1198)    收藏

    随着基础理论和硬件计算能力的飞速发展,深度学习技术在众多领域取得了令人瞩目的成绩。作为描述客观物理世界的重要工具,长期以来微分方程是各领域研究人员关心的重点。近年来,深度学习和微分方程的结合逐渐成了研究的热点。由于深度学习能够从大量数据中高效地提取特征,微分方程能够反应客观的物理规律,因此二者的结合可以有效地提升深度学习的泛化性,同时增强深度学习的可解释性。首先,介绍了深度学习求解微分方程的基本问题。其次,介绍了两类深度学习求解微分方程的方法:数据驱动和物理知情方法。然后,讨论了微分方程深度学习求解方法在实际中的应用。与此同时,在充分调研的基础上提出了科学智能大模型——DeDAO(微分之道),以应对现有的挑战。最后,对微分方程深度学习求解方法进行了简要总结。

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    33. 群视角下的多智能体强化学习方法综述
    项凤涛, 罗俊仁, 谷学强, 苏炯铭, 张万鹏
    智能科学与技术学报    2023, 5 (3): 313-329.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202326
    摘要714)   HTML81)    PDF(pc) (3737KB)(1160)    收藏

    多智能体系统是分布式人工智能领域的前沿研究概念,传统的多智能体强化学习方法主要聚焦群体行为涌现、多智能体合作与协调、智能体间交流与通信、对手建模与预测等主题,但依然面临环境部分可观、对手策略非平稳、决策空间维度高、信用分配难理解等难题,如何设计满足智能体数量规模比较大、适应多类不同应用场景的多智能体强化学习方法是该领域的前沿课题。首先简述了多智能体强化学习的相关研究进展;其次着重从规模可扩展与种群自适应两个视角对多种类、多范式的多智能体学习方法进行了综合概述归纳,系统梳理了集合置换不变性、注意力机制、图与网络理论、平均场理论共四大类规模可扩展学习方法,迁移学习、课程学习、元学习、元博弈共四大类种群自适应强化学习方法,给出典型应用场景;最后从基准平台开发、双层优化架构、对抗策略学习、人机协同价值对齐和自适应博弈决策环共5个方面进行了前沿研究方向展望,该研究可为多模态环境下多智能强化学习的相关前沿重点问题研究提供参考。

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    34. 3D目标检测方法研究综述
    黄哲, 王永才, 李德英
    智能科学与技术学报    2023, 5 (1): 7-31.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202312
    摘要1392)   HTML223)    PDF(pc) (6364KB)(1144)    收藏

    3D 目标检测是自动驾驶、虚拟现实、机器人等应用领域的重要基础问题,其目的是从无序点云中框取出描述目标最准确的3D框,例如紧密包围行人或车辆点云的3D框,并给出目标3D框的位置、尺寸和朝向。如今,基于双目视觉、RGB-D相机、激光雷达构建的纯点云的3D目标检测,融合图像和点云多模态信息的3D目标检测,是两类主要的方法。首先介绍了3D点云的不同表示形式和特征提取方法,然后从传统机器学习类算法、非融合深度学习类算法、基于多模态融合的深度学习类算法3个层面,逐层递进地介绍各类3D目标检测方法,对类别内部和各类之间的方法进行分析和对比,深入分析了各类方法之间的区别和联系,最后论述了3D目标检测仍存在的问题和可能的研究方向,并对3D目标检测研究的主流数据集和主要评价指标进行了总结。

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    35. 虚实系统互驱的混合增强智能开放创新平台的架构与方案
    张俊,李灵犀,林懿伦,张天韵,张科,许沛东,阮克羽,沈聃
    智能科学与技术学报    2019, 1 (4): 379-391.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201942
    摘要348)   HTML12)    PDF(pc) (1374KB)(1130)    收藏

    首先提出了混合增强智能开放创新平台建设的总体目标以及面临的问题,提出了一种虚实系统互驱的平台架构方案。然后阐述了平台的基本形态,并详述了平台各层的模块机理和作用,以及涉及的关键技术,如人机交互技术、数据处理技术和数字虚拟工业技术。最后设计了开放创新的保障和激励机制,并探讨了区块链技术在混合增强智能开放创新平台数据安全方面的应用。

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    36. 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960)   HTML153)    PDF(pc) (4720KB)(1086)    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。

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    37. 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1878)   HTML146)    PDF(pc) (6986KB)(1082)    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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    38. 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1370)   HTML47)    PDF(pc) (5770KB)(1063)    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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    39. 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
    智能科学与技术学报    2019, 1 (3): 305-310.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201918
    摘要1343)   HTML195)    PDF(pc) (1138KB)(1061)    收藏

    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。

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    40. 进化集成学习算法综述
    胡毅, 瞿博阳, 梁静, 王杰, 王艳丽
    智能科学与技术学报    2021, 3 (1): 18-35.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202103
    摘要610)   HTML46)    PDF(pc) (478KB)(1045)    收藏

    进化集成学习结合了集成学习和进化算法两方面的优势,并在机器学习、数据挖掘和模式识别等领域被广泛应用。首先对进化集成学习算法的理论基础、组成结构及分类情况进行了概述。然后根据进化算法在集成学习中的优化任务,从样本选择、特征选择、集成模型参数组合优化、集成模型结构优化以及集成模型融合策略优化几个方面对当前进化集成学习领域的一些代表性研究成果进行了详细的综述,并分析和总结了各种进化集成学习算法的特点。最后对现有的进化集成研究的优缺点进行探讨,并给出了未来的研究方向。

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    41. 基于3D分层卷积融合的多模态生理信号情绪识别
    凌文芬, 陈思含, 彭勇, 孔万增
    智能科学与技术学报    2021, 3 (1): 76-84.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202108
    摘要639)   HTML63)    PDF(pc) (2854KB)(1037)    收藏

    近年来,脑电等生理信号由于能客观体现真实情绪已逐渐成为情绪识别研究的热门对象。然而,单模态的脑电信号存在情绪信息特征不完备问题,多模态生理信号存在情绪信息交互不充分问题。针对这些问题,提出基于3D分层卷积的多模态特征融合模型,旨在充分挖掘多模态交互关系,更准确地刻画情感信息。首先分别通过深度可分离卷积网络提取脑电、眼电和肌电3种模态的生理信号的多模态初级情绪特征信息,再对得到的多模态初级情绪特征信息进行3D卷积融合操作,实现两两模态间的局部交互以及所有模态间的全局交互,获取包含不同生理信号情绪特征的多模态融合特征。实验结果表明,提出的模型在DEAP数据集的效价、唤醒度的二分类和四分类任务中达到了98%的平均准确率。

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    42. 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1268)   HTML40)    PDF(pc) (1286KB)(1028)    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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    43. 基于用户行为分析的个性化推荐算法
    贾俊,张斌,李志远,魏玮,魏浩
    智能科学与技术学报    2019, 1 (4): 421-426.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.201947
    摘要593)   HTML72)    PDF(pc) (1225KB)(1005)    收藏

    随着商业智能系统和数据挖掘技术的发展,用户的行为数据对企业决策产生了重要的影响。网络电子商务平台可以利用这些数据分析后的结果,对特定的用户推送他们感兴趣的商品,这样能增强用户黏度,提高平台的商业价值。提出一种基于用户行为分析的个性化推荐算法,将用户的行为信息转化为用户评分矩阵,且提出一种改进的正则化非负矩阵分解算法,在原始正则化非负矩阵分解算法的基础上加入偏置信息。改进算法充分挖掘用户在网页上点击、购买、浏览、收藏等行为信息,将用户感兴趣的商品及时推送给用户。实验结果验证了本文所提出的两种算法的有效性和高效性。

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    44. 基于动态自选择参数共享的合作多智能体强化学习算法
    王涵, 俞扬, 姜远
    智能科学与技术学报    2022, 4 (1): 75-83.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202214
    摘要560)   HTML59)    PDF(pc) (3737KB)(981)    收藏

    在多智能体强化学习的研究中,参数共享作为学习过程中一种信息集中的方式,可以有效地缓解不稳定性导致的学习低效性。但是,在实际应用中智能体使用同样的策略往往会带来不利影响。为了解决此类过度共享的问题,提出了一种新的方法来赋予智能体自动识别可能受益于共享参数的智能体的能力,并且可以在学习过程中动态地选择共享参数的对象。具体来说,智能体需要将历史轨迹编码为可表示其潜在意图的隐信息,并通过与其余智能体隐信息的对比选择共享参数的对象。实验表明,提出的方法在多智能体系统中不仅可以提高参数共享的效率,同时保证了策略学习的质量。

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    45. 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465)   HTML55)    PDF(pc) (838KB)(979)    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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    46. 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1498)   HTML44)    PDF(pc) (12802KB)(963)    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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    47. 需求响应公交及其路径优化研究综述
    冯帅, 刘小明
    智能科学与技术学报    2021, 3 (2): 161-171.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202116
    摘要718)   HTML94)    PDF(pc) (1070KB)(954)    收藏

    随着新基建等技术的泛在应用,需求响应公交(DRT)正成为未来城市交通发展的趋势。为了进一步厘清DRT的国内外研究现状,首先,梳理和分析了DRT的分类和实现DRT运营所必需的生产要素;其次,阐述了DRT模式的产生过程和运营实践;再次,从优化目标、约束选择、求解算法3个维度对DRT优化问题进行分析总结,尤其对元启发式算法进行了详细总结;最后,在面向 DRT 的应用场景、模型构建、算法求解、常规公交与DRT协同优化等方面提出了展望,针对DRT未来可能的研究方向和研究热点提出了建议。

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    48. 基于多模态影像下的抑郁症大脑异常
    李姗,李永超,邹颖,杨琳,王茵,姚志军,胡斌
    智能科学与技术学报    2020, 2 (2): 116-125.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202013
    摘要690)   HTML77)    PDF(pc) (4051KB)(953)    收藏

    近年来,结构性磁共振成像(sMRI)和功能性磁共振成像(fMRI)被广泛应用于抑郁症研究。从结构形态学、结构网络、功能网络3个角度探索抑郁症患者的大脑异常,了解其发病机制,辅助医生临床诊断、治疗和预后。目前大量研究发现抑郁症患者的海马体、杏仁核出现不同程度的萎缩,脑网络的连接强度、图论属性等均出现显著异常,且出现异常的脑区对应于人的情绪调节、注意力和认知控制等功能,异常的程度与抑郁的严重程度呈现高度相关性。从不同角度对抑郁症的研究现状进行综述,并对未来的研究提出了建议。

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    49. 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615)   HTML40)    PDF(pc) (653KB)(943)    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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    50. 智能化金融科技创新监管工具:理念、平台框架和展望
    柴洪峰,王帅,涂晓军,孙权,马小峰,吴杰,才华,郑晓龙,王飞跃
    智能科学与技术学报    2020, 2 (3): 214-226.   DOI: 10.11959/j.issn.2096-6652.202024
    摘要529)   HTML53)    PDF(pc) (2729KB)(939)    收藏

    针对金融科技监管面临的复杂严峻挑战以及现有“监管沙箱”高度依赖人工操作的局面,指出中国“金融科技创新监管工具”的重要特色和发展趋势在于“智能化”。提出一套系统的“智能化金融科技创新监管工具”平台框架,即利用科技手段实现对金融科技创新应用的全生命周期监管。详细阐述了智能化金融科技创新监管工具的组成要素,包括区块链底层、舆情监测平台、基于知识图谱的可解释性人工智能等,并对其中涉及的关键技术进行说明。介绍了该创新监管工具工程开发时采用的新型迭代方法论——“螺旋形”开发模式和需求层次驱动的迭代设计。最后,对智能化创新监管工具提出若干思考与展望,指出该监管工具将创造一套监管科技基础设施,服务于监管部门和广大金融机构。

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