11月19日下午，“復雜系統辨識建模與數據驅動控制優化”專題研討會成功舉辦，大連理工大學劉濤教授擔任主席，重慶郵電大學侯杰副教授擔任副主席。一共邀請了七位專家作報告，分別是昆明理工大學那靖教授、廣東工業大學周郭許教授、中國科學院數學與系統科學研究院趙文虓研究員、大連理工大學劉濤教授、北京航空航天大學孟德元教授、北京理工大學李春暉博士、重慶郵電大學侯杰副教授。參加專題論壇的老師、學者以及研究生們進行了積極提問和討論，受到廣泛好評和點贊。

首先由昆明理工大學那靖教授作主題為“含非光滑動態模塊化系統一體化建模及自適應參數估計”的學術報告。他的報告首先講述了復雜機電系統精準建模及辨識的困難和挑戰。然后針對含非光滑動態的模塊化系統，介紹一種一體化建模及參數估計方法，通過引入分段線性逼近技術及設計觀測器，避免了對中間變量及系統狀態的依賴。在此基礎上，構建一類基于參數誤差信息的自適應學習算法，實現非光滑動態特特征參數及線性動態系統參數的準確估計，提升自適應參數估計的綜合性能。那靖教授的報告吸引了很多參會學者和師生們的聆聽和互動交流，江南大學陳晶教授和重慶郵電大學侯杰副教授向那靖教授詢問關于模塊化參數選擇問題和一體化模型分段線性化函數確定的問題，雙方進行了深入交流與討論。

那靖教授作報告

廣東工業大學周郭許教授作了主題為“Toward Understanding Convolutional Neural Networks from Volterra Convolution Perspective”的學術報告。他的報告介紹了一種嘗試解釋和研究卷積神經網絡特性的新方法，不需要考慮復雜多樣的具體網絡架構。該方法將卷積神經網絡的基礎結構（包括全連接、池化、非線性激活等）以及它們的組合統一轉化成Volterra卷積展開。得益于轉化后的卷積代理核反映原始網絡的特征，可以通過研究代理核來分析和解釋原始網絡。最后，闡述了估計零階和一階代理核的方法，并且演示了它們的初步應用。大連理工大學劉濤教授、江南大學陳晶教授、以及重慶郵電大學侯杰副教授分別就卷積神經網絡進行Volterra卷積表征中涉及的誤差評估問題、“維度災難”問題與階次選擇問題，同周郭許教授進行了深入交流與討論。

周郭許教授作報告

中國科學院數學與系統科學研究院趙文虓研究員作了主題為“隨機非線性系統的辨識與自適應估計”的學術報告。他的報告首先簡要介紹大數據和智能化趨勢給系統辨識帶來的新問題:系統更加復雜(非線性、稀疏性、網絡化)，數據含多種不確定性(隨機干擾、數據非平穩、信息不完整)，對算法的實時性、自主性、協同性提出更高要求(在線算法、分布式算法等)。圍繞這些問題，講述了報告人課題組的相關研究成果和進展，并且探討了進一步的研究課題。南京大學周克敏教授、昆明理工大學那靖教授就非線性系統辨識的結構與參數可靠性問題、發動機非線性系統辨識問題，同趙文虓研究員進行了深入交流和討論。

中國科學院數學與系統科學研究院趙文虓研究員作報告

大連理工大學劉濤教授作了主題為“基于實時檢測數據的工業結晶過程建模與數據驅動控制”的學術報告。他的報告針對工業結晶過程機理復雜、用于描述晶體種群生長動態特性的粒數衡算模型(典型的偏微分方程)不能用于控制系統設計、以及實際結晶工程迫切需要能反映過程操作輸入與產物輸出響應的建模方法等突出問題，提出基于實時檢測結晶過程溶液濃度和晶體生長尺寸的數據映射建模方法，用于結晶過程關鍵狀態估計、控制設計、運行優化、以及目標晶體產品質量預測。通過一些具體工程應用案例來驗證說明這些方法的有效性和優點。昆明理工大學那靖教授、上海交通大學張晗助理教授就工業結晶過程建模核函數選擇問題、數據驅動工業結晶過程偏微分方程的求解問題，同劉濤教授進行了深入交流和討論。

劉濤教授作報告

北京航空航天大學孟德元教授作了主題為“不確定學習系統的魯棒數據驅動控制”的學術報告。他的報告針對不確定學習系統，介紹了一些魯棒數據驅動控制方法。首先，面向線性學習系統，利用輸入輸出數據提出一類基于可跟蹤性的學習控制方法，保證模型信息完全未知的系統實現完全跟蹤目標。進一步，引入擴展狀態觀測器的設計方法，以提高線性學習系統對不確定干擾的抑制能力。此外，面向非線性學習系統，結合優化的思想，提出了一類基于數據的自適應學習控制方法，克服未知模型和不確定干擾的影響，保證魯棒跟蹤目標的實現。大連理工大學劉濤教授、昆明理工大學那靖教授就壓縮條件與超穩定條件的存在性問題、ESO引入迭代學習控制的難題，同孟德元教授進行了深入交流和討論。

孟德元教授作報告

北京理工大學李春暉博士作了主題為“結構化動態系統辨識”的學術報告。他的報告闡明結構化動態系統辨識能夠為多智能體集群控制提供模型，具有重要研究意義。詳細介紹了結構化系統辨識的兩方面研究成果：1）在已知拓撲結構先驗信息的情形下辨識模型參數，并擴展到含未知輸入的結構化系統辨識；2）在拓撲結構未知的情形下聯合辨識拓撲結構和模型參數，并拓展到含有隱變量的圖模型的辨識。論壇嘉賓趙文虓研究員、侯杰副教授和上海交通大學張晗助理教授等分別就結構化動態系統辨識的穩定性、大規模復雜網絡狀態空間模型表征的物理意義、結構化動態系統辨識的收斂性問題，同李春暉博士進行了深入交流和討論。

李春暉博士作報告

重慶郵電大學侯杰副教授作了主題為“輸入輸出含噪聲模塊化非線性系統一致辨識”的學術報告。他的報告首先簡要介紹了數據采集過程的測量噪聲干擾給非線性系統建模和參數辨識帶來的難題。然后，針對含測量噪聲的非線性模塊化系統，提出了如何消除測量噪聲不利影響、實現對非線性系統一致無偏估計的狀態空間辨識方法。通過構建不確定量化方法，分析了測量噪聲帶來參數辨識偏差的原因。基于隨機過程高階矩理論，提出了偏差消除的一致子空間辨識算法。考慮到偏差消除量為關于噪聲方差的函數，提出了未知噪聲方差估計方法，從而保障所提算法能夠被運用于噪聲特性未知的實際工業系統。論壇嘉賓趙文虓研究員和山東科技大學王建東教授分別就子空間最優變量選擇問題和無線充電EIV系統的設計問題，同侯杰副教授進行了深入的討論與交流。

侯杰副教授作報告

經過內容豐富多彩和時間緊湊的七個專題報告，讓參加研討會的老師、學者、學生們、以及自動化大會參會代表切實感受了復雜系統辨識建模與數據驅動控制優化方面的前沿研究成果和工程應用技術，反響非常熱烈，受到參會學者的一致好評，為后續有關研究工作的深入開展起到了積極推動作用。

來源: 中國自動化學會

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