面向新一代航运系统的船舶智能航行技术研究进展全文替换

新一代航运系统的建设将深入推动我国航运业高质量内涵式发展,其核心载体船舶智能化发展尤为关键.船舶智能航行技术已成为船舶结构化技术领域的研究热点.本文阐述了新一代航运系统的研究现状,综述了船舶智能航行技术的前沿动态,梳理了船舶智能航行的智能感知、智能决策、智能控制、通信与网络安全等关键技术,分析了该技术面临的机遇与挑战.     

基于深度强化学习的不完美信息群智夺旗博弈

复杂环境中群智博弈问题是近年来的研究热点之一.为解决不完美信息条件下多智能体夺旗博弈问题,本文提出了一种基于多智能体双重决斗深度Q网络(multi-agent dueling double deep Q-network, MAD3QN)以及图注意力网络(graph attention network, GAT)的多智能体夺旗博弈深度强化学习算法(G-MAD3QN).该算法在实现多智能体在迷宫地图中路径规划的同时,建模不完美信息条件下多智能体合作与竞争关系,从而确定夺旗博弈策略.在实验中,本文基于二维迷宫环境,考虑智能体观测信息不完美条件,将G-MAD3QN算法与多智能体深度Q网络(multi-agent deep Q-network, MADQN)、MAD3QN等多智能体深度强化学习的基线算法进行对比,从而验证了在二对二夺旗博弈中本文G-MAD3QN算法的有效性.     

多铁性材料研究进展及发展方向

多铁性材料同时具有铁电、(反)铁磁、铁弹等两种或两种以上铁性有序,并且由于多种序参量之间的相互耦合作用而产生新的效应.这类功能材料在新型磁电器件、自旋电子器件、高性能信息存储与处理等领域展现出巨大的应用前景.同时,多铁性耦合的物理内涵涉及到电荷、自旋、轨道、晶格等凝聚态物理多个范畴,已成为国际上一个新的前沿研究领域.本文回顾了多铁性材料的研究历史,分别就单相多铁性和复合多铁性材料的主要研究趋势做了系统性总结,尤其就目前有待解决的关键科学问题、未来发展方向等进行了讨论和展望.     

基于仿生智能的无人作战飞机控制技术发展新思路

仿生智能和无人作战飞机均已分别成为国际人工智能和航空航天领域中备受关注的研究热点和前沿性课题.本文在系统阐述仿生智能和无人作战飞机基本概念原理的基础上,结合目前研究现状从基于人工脑的无人作战飞机高智能化自主控制、基于群体智能理论的多无人作战飞机协同控制、基于群智能-Bayesian网络的复杂作战态势评估、基于仿生硬件的无人作战飞机高智能化自主控制、网络环境下基于元启发式智能的多无人作战飞机/无人作战车异构分布协同控制等方面提出了无人作战飞机控制技术的发展新思路,这些思路的实现对极大提高作战任务的有效性及生存概率具有重要意义,同时也为无人作战飞机的智能化、综合化和先进化提供新的突破方向和切实可行的技术途径.     

中国科学院空间科学与应用研究中心

中国科学院空间科学与应用研究中心(以下简称空间中心)成立于1987年,前身为空间物理所(1958年成立的原应用地球物理所)和空间科学技术中心(1979年成立).1994年又与中国科学院空间科学与应用总体部合并.合并后的空间中心既是在空间科学、技术和应用研究领域以高技术研究发展为主导,从事战略性科技创新和基础性研究的科研基地型研究所,也是一个承担着系统设计和系统集成并协调重大空间任务,为空间任务提供科学和技术支持的总体性机构.     

基于动态调谐实现感应耦合无线电能传输系统的最大功率传输

感应耦合无电能传输技（ICWPT）是一崭新的研究领域,近年来受了广泛关注.本文主要研究了其四种基本拓扑构（SS,SP,PS和PP）的最大能量传输特性.通过建立高频下四种拓扑构的等效电路并推最大能量传输下级回路谐振补偿电容的表达式,发现SP,PS和PP三种拓扑构中该谐振补偿电容均随负载电阻的变化而变化,这一弊端不利于该三种拓扑构的实际应用.为此本文又设计了一种控电感电路,通过触发角的调节可以实现实时动态调谐控制,保证系统最大能量的传输.最后仿真和实验果表明了上方法是有效、可靠的,决了谐振补偿电容随负载变化的问,为种拓扑构的灵活应用供了有效的保障.     

基于多任务学习的装备智能诊断与寿命预测方法

智能故障诊断与预测性维护技术是推动我国制造业向数字化、网络化、智能化方向发展的关键切入点和实现"弯道超车"的创新动力.得益于人工智能和机器学习技术的快速发展,智能故障诊断与寿命预测方法在航空航天、石油化工、船舶等领域得到了广泛的研究与应用.然而,传统智能方法为实现机械装备的初始异常检测、故障诊断与寿命预测等多种任务时,...     

生态社区研究综述与展望

在全球应对气候变暖和人类生存环境问题日趋严重的背景下,生态社区成为生态文明建设的基本单元和重要载体,是人居环境可持续发展的关键领域之一.以2000年1月至2022年4月为检索时间段,以中国知网CNKI数据库471篇中文文献为研究对象,结合Web of Science TM核心合集数据库1830篇英文文献,利用Cite Space科学知识可视化图谱软件,梳理国内外生态社区领域研究特征;基于文献内容分析和重点文献解析,识别国内生态社区领域研究热点及前沿.结果表明:(1)国内外研究区别在于:国外研究集中在社区中的社会网络、行为活动、社区花园等微观尺度及多层面角度;国内研究则多以实践应用为导向,总结生态社区构建过程中的规划设计策略、方法技术运用、评价指标体系.(2)国内研究前沿方向主要为:指标体系、低碳社区、生态建筑、社区治理、乡村振兴.面向低碳转型、社会治理、城市更新、乡村振兴等发展目标,本文提出我国生态社区未来研究的三个重点议题:“双碳”目标下的技术整合与社区融合、新型现代化发展引领下的社区治理研究视角与转换、乡村振兴背景下的乡村生态社区发展途径与差序格局.本研究可为生态社区、人居环境、生...     

智能铁路交通控制技术及其展望

铁路交通是各国国民经济的重要组成部分,对发展中国尤为重要,铁路交通控制关系到行车安全和效率关键的提高,本文综述了铁路交通控制中的几个关键概念,并进一步分析了四类智能铁路交通控制系统,其中智能列车运行自动控制系统已进入新的里程－CBTC时代,其中核心控制ATP是其重要组成部分,中国铁路控制技术已在这方面处于很先进的状态,CBTC中的MAS是发展方向,早在20世纪60年代中国就提出这种要。现在欧共体的ETCSS／ERTMS处于领先地位,车站智能联锁控制系统是行车安全和效率所在,中国地步虽晚,但目前取得成效并且有其特殊性。文章还提出YACS和广域调度智能监控系统。本文指出,智能铁路交通系统。本文指出,智能铁路交通系统（ITS－R）是整个智能交通系统的一个重要组成部分,本文最后提出在这个领域的发方向,并认为中国将在此领域里取得长足进步。     

离散多参数分数Fourier变换

分数Fourier变换是传统Fourier变换的推广,在光学、信号处理、信息安全等许多研究领域都有广泛的应用,而简明有效的离散化数值计算方法是其得以广泛应用的关键.多参数分数Fourier变换(MPFRFT)是分数Fourier变换的一种广义形式,包含已知的分数Fourier变换作为特例,可为分数Fourier变换的理论研究和应用提供便利.文中详细阐述离散多参数分数Fourier变换(DMPFRFT)的定义和离散化计算方法,并给出二维多参数分数Fourier变换(2D-MPFRFT)和二维离散多参数分数Fourier变换(2D-DMPFRFT)等概念.最后作为应用,提出一种基于2D-DMPFRFT的数据图像加密方法,数值仿真结果验证了所提出加密方法的有效性和安全性.     

基于文献计量的脑科学国际竞争态势分析

为了正确认识我国在脑科学领域的科研与竞争力水平,进而为我国和中国科学院部署脑科学研究计划、推动脑科学快速发展提供有价值的信息和建议,本文在重点分析脑科学领域国际研发竞争态势的基础上,选取中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、伦敦大学脑科学学院和瑞士洛桑联邦理工学院大脑与心智研究所等三所重要科研单元开展比较分析,包括科研产出和影响力,以及科研团队合作情况等多个指标。研究发现,我国在脑科学领域的研究发展十分迅速,研究质量和影响力也在稳步增长;与国际重要科研单元相比,中科院脑科学与智能技术卓越创新中心呈现出快速发展的态势,已逐渐成为我国和全球脑科学研究的重要力量之一。     

智能电网基本理念阐释

由于可再生能源开发利用的快速发展,世界各国面临着可再生能源如何接入及充分利用等一系列问题,而智能电网则是应对这些挑战的有效战略措施.智能电网具有强大的功能、显著的综合效益和广阔的发展前景,是世界电网发展的趋势.但是智能电网不是一个单纯的技术问题,它涉及许多重要的基本理念.厘清这些理念对于科学高效地实施智能电网、对于技术创新和产业发展至关重要.为此本文从智能电网的特点、智能电网的总体设想和技术内涵、与智能电网相关的技术、智能电网的近期与远期目标以及在实施智能电网时需要注意的事项等方面阐释了智能电网的基本理念.     

基于卫星定位的位置服务分析及其应用研究

全球导航卫星系统(GNSS)在位置服务领域发挥着巨大的技术支撑作用.本文概括了GPS现代化、GALILEO、GLONASS和北斗导航系统的建设与发展情况,挖掘基于位置服务(LBS)的技术应用需求,并针对2008北京奥运会和2010年上海世博会的服务应用做技术推广研究和行业应用分析.     

GIS位置建模在环境考古中的应用现状和前景展望

随着空间分析技术的普及和学科交叉的深入,地理信息系统(GIS)支持下的位置建模工作在环境考古领域取得了明显进步。不断有国内外学者将这种定量手段应用于古代人地关系和聚落时空演变的研究,积累了一定数量的成果。基于近年来的工作,本文从GIS在考古学中的发展历史说起,按照不同的研究主题论述了GIS位置建模在国内环境考古领域的应用现状。最后,通过总结国外考古学者应用GIS所面临的困难,进一步探讨了国内考古位置建模工作亟需注意的问题和未来发展的方向,可为感兴趣的环境工作者和考古学者提供借鉴与参考。     

农业知识工程建设中复杂系统理论与混合计算方法研究

农业生产是一个复杂的生命系统,也是一个知识密集型的产业.本文针对传统农业生产控制和智能农业控制在农业生产这一复杂系统中存在的农业知识工程的"获取"、"表示"、"应用"和"管理"的系统性、效能性、精确性、时效性所表现出的局限性、脆弱性、孤立性、单调性,以及不能有效地解决农业信息系统所面临的关键性问题(及时掌控态势、有效控制风险、提高管理效率)进行分析,提出了以复杂系统科学理论为指导,以混合智能计算为基础,注重开展互动性的语言动力学人机交互与信息抽取、系统性的复杂知识结构设计与模型构造、机理性的领域知识关键因素识别与分析、开放型的农业(大)生产模型扩展与改造4个理论技术和病虫预报、肥水运筹、模式栽培、风险提示、价格分析、销售匹配6个科学实践研究.     

一种新型智能预测系统模型——复合金字塔模型

将一般性智能预测系统构造向结合具体领域的个性化智能预测系统构造的发展,表征了智能系统当今发展的重要趋向.蛋白质结构预测是生物信息学领域的国际性难题与主要挑战性问题之一.在本文中,我们提出了一种新型的智能预测系统模型来预测蛋白质的二级结构,它是一个多层递阶的复合金字塔模型(CPM).该模型包含4个独立的智能接口,并且综合涵盖几种相关的知识发现方法.领域知识贯穿该整个模型,并通过因果细胞自动机有效的选择属性,以及高纯度结构数据库的构造.在RS126的数据集上的预测准确性达到84.31%;在CB513数据集,预测准确性达到86.78%(居国际已知之优先地位).同时对CASP8序列预测的结果发现是优于其他方法的,如PSIPRED,Jpred,APSSP2,BehairPred等.大量实验结果表明:该智能预测系统模型具有较强的泛化能力,并提供了其他类型智能系统模型构造的方法论示范.     

氢燃料电池阳极抗一氧化碳毒化催化剂的研究进展与展望

氢燃料电池阳极侧通常使用铂(Pt)催化氢氧化反应(HOR),然而当前供应氢燃料电池的工业产氢气中通常含有少量的一氧化碳(CO)杂质,因此将导致Pt催化剂活性因CO中毒而降低.如何提升阳极催化剂的抗CO毒化能力是HOR研究领域的重要课题.本文介绍了抗CO毒化的Pt基催化剂的研究现状,总结了过渡金属及氧化物掺杂、催化剂表面修饰和载体调控及选择等合成策略,汇总了其他铂族金属催化剂与非贵金属催化剂的抗CO毒化研究进展,并对未来的抗CO毒化阳极HOR催化剂发展方向作出了展望.     

基于特殊个体的网络进化博弈群智合作激发调控

引导群体中智能行为的产生与传播是群体智能领域的重要研究方向.相互合作是自然界中常见的群体智能行为.本文建立了一种基于特殊个体的网络进化博弈模型,分析了群体激发合作水平的进化特性以及调控手段.首先通过在规则网络进化博弈模型中建立有效的干预控制体系结构,实现对群集系统的调控作用;然后通过设计基于群体智能的特殊个体控制规则,特殊个体能起到促进合作行为涌现的群智激发作用;最后利用蒙特卡罗仿真方法分析了特殊个体对群体进化特性的影响,并讨论了不同参数条件对合作水平的影响.     

面向群体共识机制的逆强化学习辨识方法

作为新一代人工智能的重要研究领域,群体智能是解决开放不确定环境中大规模复杂问题的必由途径,对人工智能的其他研究领域有着基础性和支撑性的作用.群体智能系统中,智能体遵循共识机制进行交互演化产生群体共识,辨识共识机制是构建和理解群体智能系统的关键.传统的共识机制建模方法需要做过多简化假设,难以面对复杂多样的群体智能系统,应建立数据驱动的共识机制辨识方法.本文将共识机制的辨识问题转化为群体智能系统的逆强化学习问题,提出面向群体共识机制的逆强化学习辨识方法,并将上述辨识方法应用于集群系统,在多个场景中验证了对群体智能系统的辨识能力,实现了对群体智能系统的共识机制的反演.     

机械故障数值模拟驱动的生成式对抗网络及智能诊断原理

预测性维护是智能制造领域潜在爆发点.人工智能诊断作为其关键一环,成为近年来工程领域研究的热点,发展出一系列极具应用前景的诊断方法.众所周知,完备故障样本是激活智能诊断模型的关键,然而,在工程实践中,机械系统实际发生的故障远多于我们能预先从运行状态下获得的故障样本.因此,基于机械故障数值模拟驱动的生成式对抗网络,获得完备...