第三屆IFAC CPHS（Cyber-Physical & Human Systems，網絡物理與人類系統）研討會于2020年12月5日在中國北京·望京懷德海研究院順利閉幕，人-機-物融合的社會、信息和物理系統正被應用于工業、能源、交通等多個領域，由此帶來的虛擬物理大融合將使人類的生活和生產變得更安全、更高效、更健康、更清潔，幫助人類社會解決很多目前物理系統難以高效解決的難題。
北京時間12月5日，由中國自動化學會、國際自動控制聯合會聯合舉辦的第三屆CPHS研討會在中國北京·望京懷德海研究院順利閉幕。受疫情影響，本屆研討會以分布式混合會議（Distributed Hybrid Workshop）組織，分為在線遠程研討會（Online Sessions）、線下研討會（Workshop）以及Plenary報告3大環節。會議得到了中國指揮與控制學會收到論文投稿410余篇，錄用152篇。來自全球28國家的共計132位嘉賓在線/線下分享了信息物理和人融合的學術以及產業應用相關研究成果。
分布式線上會議
受疫情影響，本次會議的絕大部分報告都采用線上直播會議的形式舉辦，自11月18日開始，到12月5日，共計舉辦了27場線上直播會議，百余位嘉賓在線上與各位學者和從業者匯報工作并互動解答問題。
CPHS2020
(https://www.cphs2020.org/technical-programs/sessions)
主題報告
北京時間12月3日，麻省理工學院機械工程系的主動自適應控制實驗室創始人兼主任Anuradha Annaswamy博士帶來了題為Adaptation and Optimization in Cyber-Physical & Human Systems《信息物理和人融合的系統的適應與優化》的報告。在實現全自動系統的宏偉愿景之前，需要滿足混合自主權的共享決策。在本次報告中，Anuradha Annaswamy博士主要討論了兩個案例。一是，在混合自主飛行控制出現嚴重的異常后，飛行員和基于適應性自動駕駛儀之間的共享控制策略可迅速而平穩的恢復異常。二是，介紹了一種新的城市出行解決方案，該方案基于強化學習原理，與預期理論、社會模型以及交通模型、乘客行為模型相融合。
CPS是信息計算和物理過程緊密結合與協作的網絡化系統，它能夠在對物理環境可靠感知的基礎上，通過網絡的實時傳輸，利用信息世界的普適計算和信息處理能力，實現對物理世界的精確控制，為人們提供可信高效的服務。
北京航空航天大學計算機學院院長呂衛峰教授帶來了題為《基于物聯網的智能交通》的報告。呂衛峰教授認為，隨著智能物聯網的發展，城市已經積累了大量的數據。與網絡物理和人類系統（CPHS）相關的技術正在推動智能物聯網的發展，并正在改變智能交通。技術將發生革命性變化，包括交通系統的全息感知、無處不在的數據連接、智能知識發現、普適應用程序和人機交互平臺等等。這些技術是大數據驅動的智能交通的關鍵。通過它們，交通運輸系統將變得更加綠色、智能、高效、便捷。在本次演講中，他首先討論城市交通中的問題和挑戰，然后討論了基于智慧物聯網和大數據技術的智能交通系統框架，并介紹了城市智能交通系統構建過程中的四項關鍵技術。最后，探討了未來智能交通的前沿技術與應用場景。
智能交通系統及面向智能交通的物聯網研究是學術界廣泛重視的研究領域。其研究將對未來世界交通產生深刻影響。將信息物理融合系統運用于現代交通系統中，利用信息物理融合系統計算，通信與控制的高度融合的特點，實現對交通系統的實時感知，動態控制與信息服務。
12月4日，巴黎薩克萊大學教授、CNRS杰出研究員Franc?oise Lamnabhi-Lagarrigue分享了她對于信息物理與人融合的系統思考的報告，該報告主題為《邁向負責任的研究與創新》。報告展示了一些有效控制作用的CPHS示例，并描述了其潛在影響，強調CPHS控制社區在以下方面的重要性：i）從設計到實施，使人們意識到道德方面的問題；ii）參與與技術發展有關的道德問題。她堅信CPHS社區具有跨學科的觀點，非常適合領導創建新框架和組織，以確保新興技術以道德方式得到開發和使用。
"負責任研究與創新"逐漸成為歐美科技政策研究領域的熱議概念,它強調科技創新過程的倫理和社會影響,并試圖通過協商參與對創新進行綜合治理。隨著近年來中國社會的快速轉型發展,社會公眾,科技共同體,企業和政府針對創新社會責任的態度和行為方面出現了一系列新變化,為負責任研究與創新在中國落地成長創造了有利條件。未來該理念在中國的推行還面臨著如何平衡責任與創新，加強各行動主體間的溝通合作以及推動公眾參與科技治理等諸多挑戰。
張俊教授在題為《電網分析與控制中的人機混合增強智能》的報告中，介紹了最近在電力系統領域中對人機混合增強智能（HM-HAI）的研究工作。主題包括人工智能技術的兩個軌跡：用于復雜電力系統調度的認知圖譜和智聯網（Internet of Minds）。具體來說，這些技術包括用于電力系統控制的深度強化學習，基于異構信息網絡的人機復雜調度控制行為建模，深度強化學習模型中可解釋的AI，融合或知識表示以及融合人類經驗和知識的教程學習。通過這些技術，人機混合增強智能變得可行，并正在為電力系統分析和控制應用實現。
現階段,我國電網正處于擴建階段,在其擴建的過程中,采用先進的技術,實現電力調控的一體化,這樣電網就會減少對人員的依賴,同時工作質量與工作效率也會提高。調控一體化系統的建設包括了先進的技術以及完善的平臺,并結合系統模型建立統一基礎數據平臺,從而實現現有調度自動化應用功能的集成。
12月5日，CPHS線下研討會在中國北京·望京懷德海研究院如期舉行。在研討會歡迎儀式上，本屆會議主席中國科學院王飛躍教授隆重致辭，他表示“CPHS研討會旨在匯集來自學術界和工業界的研究人員、學生和實踐者，分享科技進步，加深對網絡物理系統與人類之間相互作用的理解。特別關注的是以人為中心的技術在各方面的應用中，包括交通、能源、機器人、制造業和醫療保健等方向和領域。”
隨后，UC伯克利創新基金主席交通運輸研究所所長Alexandre M Bayen Liao-Cho以《為混合自主交通制定Deep-RL決策》為題，分享了無人駕駛汽車將如何改變城市出行方式的問題。該演講描述了在增強學習領域中的科學貢獻，這些學習是在實現混合自治機動性，將自動車輛逐步復雜地集成到現有交通系統的背景下提出的。演講使用無模型的深度強化學習中的新技術，探索了一小部分自動駕駛汽車對低水平交通動態的潛在影響。將在名為FLOW的新開源計算平臺的上下文中提供說明性示例，演示了混合自主交通在交通的突發行為的背景下的有趣行為。
這將交通的物理對象和信息系統融合在一起，基于計算、通訊、控制的3C技術，深度打通交通信息源和交通物理，通過信息系統和物理系統間相互作用和反饋，實現交通系統的感知、溝通、協同和決策的優化。
報告人中國工程院院士、IFAC會士、IEEE會士柴天佑，以《CPS 驅動控制系統》為題，介紹了在CPS框架下，用于高耗能設備的CPS驅動控制系統的綜合和實現。柴院士提到，能源密集型爐與提取物的廣泛不確定的特征一起形成了系統的混合復雜性，而現有的建模，優化和控制方法僅獲得了有限的成功。當前，選礦廠通常采用手動控制，并且已知對能源有更高的要求，同時產生不合理的廢物和較差的運行效率。
其團隊最近開發的網絡物理系統（CPS）為應對這些挑戰提供了新的方法,采用嵌入式控制系統，無線網絡和工業云，不僅實現了使用DCS（PLS）的計算機控制系統，優化計算機和用于異常狀態識別和自優化調整的計算機的功能，而且還實現了對工業過程的移動和遠程監視的功能，所提出的CPS驅動控制系統的工業應用已成功應用于中國最大的氧化鎂生產企業，取得了豐厚的回報。CPS驅動控制系統未來研究前景廣闊。
頒獎環節
本屆IFAC CPHS共選出4篇最佳學生論文（Best Student Paper Prize）、6個最佳研究論文獎（Best Research Papers Award）。同時，會議優秀文章將被推薦到IFAC旗艦期刊Automatica (SCIE, IF 6.355)、系統與控制方向與計算機控制論雙學科的最頂級期刊IEEE Transactions on Cybernetics (SCIE, IF 10.387)、自動化領域世界學術影響力Q1區唯一的中國期刊 IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica (SCIE，CiteScore 5.31，國際排名前9%，IF指數將于6月正式發布) 和IEEE Transactions on Computational Social Systems (ESCI，2018年的CiteScore排名位列社會與交叉科學世界前3%)。
本屆IFAC CPHS研討會匯集了來自學術界和工業界的研究人員、學生和實踐者，通過研究成果分享，進一步加深對網絡物理系統與人類之間相互作用的理解。未來在交通、能源、機器人、制造業和醫療保健等以人為主的方向和領域中，信息-物理-人融合的混合智能系統將發揮更重要的作用。
2020年是數字經濟大趨勢下的基建年，也是工業互聯網創新發展三年行動收官之年。根據工信部新發布的《關于推動工業互聯網加快發展的通知》，首要任務是加快新型基礎設施建設，明確改造升級工業互聯網內外網絡、增強完善工業互聯網標識體系、提升工業互聯網平臺核心能力、建設工業互聯網大數據中心等四項基本工作，第三屆CPHS會議的召開，為工業互聯網發展找到了方向，為融合應用做強“數字底座”，賦能制造業轉型升級。
更多信息，詳詢大會官網：https://www.cphs2020.org/
來源：大會組委會
