大会专题研讨会1

科学中的系统学

主持人：狄增如教授(北京师范大学)

主讲人：张海涛教授 (华中科技大学)

严  钢教授 (同济大学)

李  辉教授 (北京师范大学)

唐  漾教授 (华东理工大学)

报告1题目：自主无人艇集群协同围捕理论、技术及应用

报告人：张海涛

工作单位：华中科技大学

报告摘要

本报告从应用角度出发，深入剖析自然界群体智能对于自主无人艇集群协同的涌现机理，揭示集群构型切换相变的规律，为实现从自然群体智能到无人系统集群应用的跨越提供理论与技术的支撑。紧紧围绕自主无人艇集群协同合围理论与技术中存在的“难合围”、“易掉队”以及“易碰撞”等实际科学问题，创新了无人艇集群突变式控制方法，设计了基于构型调控、间断通讯、简单传感、多运动目标的协同合围控制器，突破了无人艇集群协同围捕应对水域突发任务的性能瓶颈。

个人简介

张海涛，华中科技大学人工智能与自动化学院副院长、教授、博导、国家杰青。2005年在中国科技大学获得博士学位，2007年在剑桥大学从事博士后研究， 2010年晋升为教授，同年被评为博士生导师。从事群体智能、自主无人艇集群协同、多机器人协同制造等领域研究，主持国家自然科学基金联合重点（两项）、JKW主题组项目等国家级项目。在Nature Machine   Intelligence、Nature   Communications、National Science   Review、Automatica、IEEE TAC等期刊发表SCI论文118篇，出版Springer英文专著2部。群体智能理论成果被Nature Physics研究亮点报道、应用成果被国防部和国务院官网报道。授权发明专利32件，制定国家标准1件，专利在中船重工等转化。牵头获得湖北省自然科学一等奖2项和广东省技术发明一等奖1项。担任/曾任IEEE Trans.   Systems, Man, and Cybernetics-Systems、IEEE Trans. Circuits and   Systems II、中国工程院院刊Engineering、《控制理论与应用》、《机器人》等刊编委。

报告2题目：复杂系统的结构和动力学推理

报告人：严钢

工作单位：同济大学

报告摘要

复杂系统往往由相互作用的大量节点所形成。随着数字化和微观实验技术的蓬勃发展，诸多学科领域都积累了关于实际复杂系统的观测数据，特别是大量节点的活动序列数据。如何从这些观测数据中发掘复杂系统的底层机理是学界和业界都普遍关心的科学问题。本报告将简单介绍复杂系统推理的发展历程，讲述复杂网络结构和动力学推理的最新进展，并讨论该方向上仍待解决的难点问题。

个人简介

严钢，自主智能无人系统全国重点实验室、同济大学物理科学与工程学院长聘教授，博士生导师。2005和2010年于中国科学技术大学分别获得理学学士和工学博士学位。主要兴趣为复杂系统与人工智能交叉领域的理论及应用研究，迄今发表国际期刊论文43篇，包括第一或通讯作者发表的Nature, Nature   Physics, Nature Computational Science, Physical Review Letters/X, National   Science Review, IEEE Trans.等，近五年主持国家级项目5项，与同行合作获得省部级自然科学一等奖2次。2016年入选国家高层次青年人才，2022年获得国家杰出青年科学基金。

报告3题目：生物复杂系统研究

报告人：李辉

工作单位：北京师范大学

报告摘要

生命是由分子、细胞、组织等不同层次生命物质所构成。细胞作为蛋白质等生物大分子构成的复杂系统，生物大分子在细胞内的运动是代谢、信号传导生命功能的物理基础，揭示它们之间的关系具有极其重要的科学意义。然而，如何精确观测不同层次生命物质的动态过程、刻画其动力学行为、理解其隐藏的功能机理以及多层次间的相互关联，都亟待研究者解决。为此，我们搭建了单分子荧光动态成像平台，提出了特有的测量细胞内扩散、主动运输的动力学研究方法。在分子、细胞尺度开展了一系列复杂动力学研究，发掘其与细胞功能、结构特征以及外界微环境等方面的内在关联，理解生物系统的运行机制。

个人简介

李辉，北京师范大学教授，博士生导师，国家优青，中科院青促会成员。研究方向为生物复杂系统的动力学，通过发展先进的光学动态成像技术和分析方法，揭示生命系统在纳米、微米、到毫米多个尺度的复杂动力学行为，及其与结构特征、生物功能、以及微环境等方面的关联。已在PNAS, JACS,   Adv.Sci., Small, iScience, CPL Express Letter等国内外期刊上发表文章30余篇，被Physics World、ScienceDaily、中国科学院院刊、国家自然科学基金委等专文报道。现担任CPL、CPB、《物理学报》和《物理》四刊青年编委，主持国家自然科学基金四项。

报告4题目：复杂系统协同与决策

报告人：唐漾

工作单位：华东理工大学

报告摘要

系统性、复杂性已成为信息社会基本特征。经济安全、疾病防控、舆论调控等问题都可建模为复杂系统，具有多样性、记忆性、涌现性等特性。考虑到理论发展和时代特点，开放、对抗和突发已成为必须考虑的新特征。传统研究方法在处理多层网络、多尺度、跨时空、开放环境等特性存在局限，需要从特性分析、调控和博弈三个角度出发，探索协同与决策方法。本报告以复杂系统协同与决策为主题，总结复杂系统机理分析、调控机制、决策与博弈等关键问题，希望为复杂系统协同与决策研究提供参考。

个人简介

唐漾，博士，教授，博士生导师，德国洪堡基金、国家级高层次人才、科技部中青年科技创新领军人才、国家级海外高层次人才引进计划青年项目和上海市优秀学术带头人等计划入选者, ESI全球高被引科学家。主要研究自主智能系统泛在感知和博弈决策，多智能体系统/复杂网络状态估计、控制和优化。围绕上述领域，在Nature子刊、Cell子刊、Automatica和IEEE汇刊上发表论文100余篇，申请/公开/授权专利20余件。主持国家科技部重点研发计划项目和课题、国家自然科学基金重点项目、人工智能基础研究应急管理项目、中德科学中心合作交流项目和面上项目等多个项目。目前担任Nature出版集团Scientific Reports资深编委，IEEE TNNLS, IEEE   TCYB, IEEE TCASI, IEEE TETCI, IEEE SJ和EAAI (IFAC Journal)等多个国际期刊的副主编/编委。获得2019年度上海市自然科学奖一等奖（第一完成人）。

大会专题研讨会2

系统科学发展展望

主持人：贾 斌教授 (北京交通大学)

主讲人：吴建军教授 (北京交通大学)

李际超教授 (国防科技大学)

赵  靖教授 (上海理工大学)

李大庆教授 (北京航空航天大学)

报告1题目：系统科学与城市交通融合研究的一些思考

报告人：吴建军

工作单位：北京交通大学

报告摘要

一个相对完整的城市交通系统，其正常运行涉及到基础设施、出行者行为、交通工具、管理控制、运行环境等构成要素，是一个巨复杂的人机环交互系统。本报告从系统科学的视角，围绕城市交通系统及其未来发展中的一些基础性、共性的科学问题以及研究方向，给出系统科学与城市交通相融合进行研究的一些思考，以促进系统科学方法在城市交通管理与控制中的应用，提升交通系统运行效率，促进学科的交叉融合。

个人简介

吴建军，教授，博士生导师，轨道交通控制与安全国家重点实验室副主任、综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室副主任。教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金和全国优秀博士学位论文获得者。兼任管理科学与工程学会常务副秘书长、交通运输管理分会主任、中国系统工程学会常务理事，《中国公路学报》副主编、《Frontiers of   Engineering Management》、《管理科学学报》、《系统工程理论与实践》编委等。在PNAS、TR-B以及TR系列期刊上发表论文170余篇。主持国家杰青、国家自然科学基金委重大项目课题等国家级项目及行业应用课题。获教育部自然奖一等奖2项以及其他省部级科技奖励4项。出版著作3部，国家发明专利20余项。

报告3题目：网络视角下战争复杂系统发展与展望

报告人：李际超

工作单位：国防科技大学

报告摘要

战争复杂系统是一类典型的开放复杂巨系统，随着战争的信息化程度不断提升，特别是智能化建设快速转化为战斗力，战争要素泛在互联，有机融通了物理域、信息域和认知域，构建了多域一体的全维作战网络。未来智能化作为主导的战争形态下，战争运行机理和规律更加难以把握，战争迷雾更加浓厚。复杂网络理论与方法作为一种刻画分析复杂系统的得力工具，被越来越多运用到战争分析中来。本报告梳理了战争形态若干次演变过程，概述了战争复杂系统的复杂性来源，尝试从网络视角提出战争复杂系统研究需要重点关注的几个问题，并对战争复杂系统未来发展趋势进行展望，将有助于运用复杂系统思维认知战争，把握占据未来智能时代战争先机。

个人简介

李际超，国防科技大学系统工程学院副教授，美国西北大学联合培养博士。中国科协（军事科技领域）青年人才托举工程资助对象，军委科技委“智创基金”获得者，湖南省优青，中国人工智能学会社会计算青年学者新星，学校高层次创新人才计划培养对象。主要从事复杂系统与复杂网络、数据分析与智能决策等方面研究，主持国家/军队/省部级项目7项，在包括Nature子刊等国际知名期刊发表论文40余篇，申请或授权国家发明专利20余项，研究成果被《泰晤士报》、《每日邮报》、《凯洛格观察》、《知识分子》等国内外知名媒体报道，博士论文获评中国管理科学与工程学会优秀博士学位论文、全军优秀博士学位论文。

报告4题目：从系统思维建模到交通工程设计——以交叉口为例

报告人：赵靖

工作单位：上海理工大学

报告摘要

道路交通优化设计需要综合考虑人-车-路要素及其与道路设施和环境的交互运行规律。针对我国城市道路交通需求巨大、路网结构复杂和交通构成多样的特征，需要通过系统设计构建空间与时间协同优化的设计、管理和控制方法。引入动态的通行权分配，通过道路交通系统资源柔性分配与动态设计，将有限的时间和空间资源，与交通需求时空分布形成高度匹配，从而实现高效、安全、可靠、集约的道路交通系统。研究以交叉口为例，基于系统建模思维，探讨道路交通变结构优化设计理论，提出系列提升道路通行能力和效能的新设计方法，并实现工程落地应用，促进学科的交叉融合。

个人简介

赵靖，教授，博士生导师，上海理工大学交通系统工程系主任。国家优秀青年科学基金获得者、上海市青年拔尖人才、上海市浦江人才。兼任上海市公路学会理事、世界交通运输大会公共交通设计技术委员会联合主席、JAT等国际期刊编委。从事交通系统设计、交通控制与管理、交通流建模和公共交通方向研究。主持国家级项目4项，获教育部科学技术进步二等奖等省部级科技奖励4项。在CACAIE、IEEE T-ITS、TR系列等期刊发表论文50余篇，授权发明专利10项，软件著作权6项，主编专著3部，参编标准2部。

报告5题目：复杂系统可靠性展望

报告人：李大庆

工作单位：北京航空航天大学

报告摘要

数字化、网络化、智能化时代，涉及我国国民经济发展各个领域的物理、信息、社会等复杂系统逐步具有了自我感知、互联互通、结构演化、功能耦合等复杂系统新特征，不确定性、时空演化和级联失效成为复杂系统故障的新特点。针对传统可靠性方法的局限性，面向复杂系统故障的新特点，需要从复杂网络视角出发，聚焦复杂系统共性原理，探索复杂网络的健康管理方法。本报告尝试提出了需要研究的关键问题，包括复杂网络的故障演化规律、复杂网络的可靠性建模、复杂网络的脆弱性分析、复杂网络的弹性优化策略等，希望为复杂系统可靠性研究提供参考。

个人简介

李大庆，北京航空航天大学研究员、博导、首届校务委员会委员。2022年获国家杰出青年科学基金，2018年获国家优秀青年科学基金。围绕复杂系统管理，在PNAS、Nature Physics、Nature   Communications、RESS等国际著名期刊上发表了研究成果，国家自然科学基金委、中国日报、科技日报等专文报道。主持了国自然、装发预研等科研项目。获得国防科技进步一等奖、航空学会技术发明一等奖。担任了管理科学与工程学会复杂系统管理专委会副主任，“双法”研究会高教管理分会副理事长，系统工程学会系统可靠性专委会常务理事，中国智能交通协会青专委专家。