平行手术:基于ACP的智能手术计算方法*

由人工社会(Artificial Societies)、计算实验(Computational Experiments)、平行执行(Parallel Execution)构成的ACP理论在平行智能和复杂系统建模与调控中发挥重要作用.文中将ACP理论引入到医疗手术领域中,提出平行手术的基本框架及相关流程.在平行手术中,采用人工场景模拟医生和患者情况,表征真实复杂的手术场景.在此基础上,采用计算试验的方法试验和评估手术方案,选择最佳方案.最后通过虚实互动的平行执行功能在线优化手术方案,实时地对手术进行智能预测与导引.整个框架结合规则提取、计算机图形学、虚拟现实/增强现实、机器学习、知识自动化等技术,力图有效提高手术的效率和准确性.     

平行眼:基于ACP的智能眼科诊疗

ACP理论是平行智能的核心,由人工社会(Artificial Societies, A)、计算实验(Computational Experiments, C)、平行执行(Parallel Execution, P)构成,在复杂系统建模与调控中发挥重要的作用.人眼作为一个典型的复杂系统,是接收外界信息的重要器官,拥有复杂而又精细的结构,同时又和身体其他器官有着密不可分的联系.文中将ACP理论引入到人眼的诊疗和护理中,提出平行眼的基本框架.人工眼(A)构建不断更新的虚拟人眼模型及其对应的由诊疗护理知识构成的虚拟眼科医生.在此基础上,计算实验(C)借助人工眼进行各种眼病发展预测并制定最优的治疗护理方案.最后平行执行(P)将虚拟世界和人工世界串联起来,利用实际人眼的数据不断更新人工眼模型,同时借助人工眼和计算实验引导实际人眼进行在线化、长期化的治疗护理.整个框架结合知识自动化、计算机视觉、知识图谱、机器学习等相关人工智能技术,力图有效提升对于人眼疾病的诊断精度,实现对于人眼的长期、精确、有效的监护.     

平行胃肠:基于ACP的智能胃肠疾病诊疗

胃肠道为人体重要消化器官,胃肠疾病常见且病因复杂.为了推动胃肠疾病诊疗的智能化、精准化发展,有效传承医生的经验丰富,文中提出基于ACP理论的平行胃肠诊疗系统框架.ACP理论为平行智能的核心,由人工社会(Artificial Societies)、计算实验(Computational Experiments)、平行执行(Parallel Execution)三部分构成.在平行胃肠诊疗系统中,构建人工胃肠道(A)模拟胃肠疾病实际诊疗情况,运用计算实验(C)在人工胃肠平台上进行各类胃肠疾病诊疗实验并评估最佳诊疗方案,最终借助平行执行(P)实时地对实际胃肠诊疗进行导引,持续更新人工胃肠系统并优化诊疗方案,实现虚拟诊疗和实际诊疗之间的虚实互动.整个系统框架的构建融合知识图谱、深度学习、虚拟现实/增强现实、知识自动化等多种前沿技术,致力于优化胃肠疾病诊疗,推进健康中国建设.     

平行控制: 数据驱动的计算控制方法

本文简述平行控制的理念、概念及基本方法与应用, 主要强调虚实互动的平行扩展方式与同时计算的并行划分方式的不同之处. 平行控制方法是ACP理论在控制领域中的具体应用, 其核心是利用人工系统进行建模和表示、通过计算实验进行分析和评估、最后借助平行执行实现对复杂系统的控制和管理. 这一控制方法是反馈控制, 特别是自适应控制方法向复杂系统问题扩展的自然结果, 是一种迈向数据驱动控制和计算控制的必然且有效途径.     

平行高特:基于ACP的平行痛风诊疗系统框架*

为了解决复杂环境中痛风诊疗的精准决策难题,突破不同医生业务水平对于痛风诊疗的局限,提高痛风诊断的准确率和治疗的有效性,文中提出基于ACP理论的平行痛风诊疗系统框架,称为“平行高特(Gout)”.平行高特通过构建人工痛风诊疗系统以模拟和表示实际痛风诊疗系统,运用计算实验进行各种痛风诊疗模型的训练与评估,借助平行执行对实际痛风诊疗系统进行管理决策与实时优化,实现痛风诊疗过程的自动化与智能化.该平行的诊疗过程可以帮助医生减少误诊误治,提高效率,提升水平,同时也能帮助患者做好慢病管理,远离疾病.考虑到痛风病在当前社会的严重程度,平行高特在痛风诊疗中的应用具有重要的实际意义,是传统医疗模式走向智慧化、平行化的有效途径和自然选择,有利于推进健康中国建设,实现更高水平的全民健康.     

平行点云: 虚实互动的点云生成与三维模型进化方法

三维信息的提取在自动驾驶等智能交通场景中正发挥着越来越重要的作用, 为了解决以激光雷达为主的深度传感器在数据采集方面面临的成本高、样本覆盖不全面等问题, 本文提出了平行点云的框架. 利用人工定义场景获取虚拟点云数据, 通过计算实验训练三维模型, 借助平行执行对模型性能进行测试, 并将结果反馈至数据生成和模型训练过程. 通过不断地迭代, 使三维模型得到充分评估并不断进化. 在平行点云的框架下, 我们以三维目标检测为例, 通过闭环迭代, 构建了虚实结合的点云数据集, 在无需人工标注的情况下, 可达到标注数据训练模型精度的72%.     

平行车联网:基于ACP的智能车辆网联管理与控制

本文将平行智能方法引入智能车辆的网联化管理与控制, 提出平行车联网的概念、框架、功能与流程.平行车联网致力于通过人工车联网与物理车联网的虚实互动、协同演化与闭环反馈, 为人-车-路-智能交通信息网一体化的智能交通系统增加计算实验与平行引导的功能, 实现描述、预测与引导相结合的车联网智能, 有效解决异构、移动、融合的交通网络环境下智能车辆的管理与控制问题.     

基于ACP行为动力学的犯罪主体行为平行建模分析

犯罪行为分析是侦查破案的重要参考,也是学界长期以来关注的热点.目前,犯罪行为分析主要采用现场证据-行为推断的思路,忽略了犯罪过程中犯罪主体和客体之间的复杂互动.本文在基于ACP（Artificial societies（人工社会）+Computational experiments（计算实验）+Parallel execution（平行执行））方法的犯罪现场平行系统框架下,从行为动力学角度提出了故意杀人行为的犯罪主体时间和空间互动模型,并采用真实案例数据对模型参数进行了标定.计算实验结果表明,本文提出的互动模型能较好地模拟真实数据,从而为分析犯罪过程中的复杂互动提供了一个可靠的基础.     

基于ACP方法的平行人力资源管理框架

提出了一种基于数据驱动的企业人力资源管理框架,即平行人力资源管理。以虚实互动的平行思想为核心理念,构建基于人员、岗位、组织画像的人工企业组织,针对人力资源管理中的规划、招聘与配置、培训与开发、绩效管理、薪酬福利管理、劳动关系管理等职能模块,设计解决方案并进行计算实验,对执行结果进行预测、分析、评估,引导实际人力资源组织实施管理决策,形成管理闭环并持续优化。最后,以某集团在人力资源管理领域的改革实践为案例,印证了所提出的平行人力资源管理框架的可行性和科学性。     

平行博物馆系统：框架、平台、方法及应用

随着基础模型、区块链与元宇宙等技术的迅速发展，新时代博物馆建设面临藏品数字化、服务通融性和智能化管理上的需求和挑战.为此，文中基于平行系统与ACP理论，构建虚实互动的平行博物馆系统，设计平行博物馆系统的体系框架、系统平台与基本方法，旨在实现博物馆的智能化建设和管理.基于数字化采集、场景工程、多模态人机交互、博物馆文博大模型和数字资产管理等子系统构建平行博物馆的系统功能，通过基于场景工程的任务构建、基于人类反馈的知识强化模型以及基于分布式自治组织的数据资源治理提供技术支撑，利用博物馆文物研究与保护、博物馆展览和博物馆运营管理等服务提升博物馆典型业务和服务场景的运行效果.最后，介绍平行博物馆系统的应用场景及案例.     

并行复算：一种面向高性能计算的新的容错方法

Checkpointing是高性能计算领域最常用的容错技术.但是,当处理器数目变大时,这种技术的性能迅速恶化.提出一种在并行计算中容忍单进程故障的新方法:并行复算.这种方法的主要特征是利用冗余处理器的计算能力而不是冗余磁盘的存储能力实现低开销的容错.还提出这种方法的一个优化方法,将并行复算与checkpoint技术相结合,以进一步减小容错开销,并通过举例说明如何开发一个基于并行复算以及其优化方法的并行程序.最后通过实验对该方法进行评估.结果显示,当处理器数目变大时,并行复算的开销低于checkpointing,其优化方法能提供优于并行复算的性能.     

Advances in Vision-Based Lane Detection: Algorithms,Integration, Assessment,and Perspectives on ACP-Based Parallel Vision

Lane detection is a fundamental aspect of most current advanced driver assistance systems (ADASs). A large number of existing results focus on the study of vision-based lane detection methods due to the extensive knowledge background and the low-cost of camera devices. In this paper, previous visionbased lane detection studies are reviewed in terms of three aspects, which are lane detection algorithms, integration, and evaluation methods. Next, considering the inevitable limitations that exist in the camera-based lane detection system, the system integration methodologies for constructing more robust detection systems are reviewed and analyzed. The integration methods are further divided into three levels, namely, algorithm, system, and sensor. Algorithm level combines different lane detection algorithms while system level integrates other object detection systems to comprehensively detect lane positions. Sensor level uses multi-modal sensors to build a robust lane recognition system. In view of the complexity of evaluating the detection system, and the lack of common evaluation procedure and uniform metrics in past studies, the existing evaluation methods and metrics are analyzed and classified to propose a better evaluation of the lane detection system. Next, a comparison of representative studies is performed. Finally, a discussion on the limitations of current lane detection systems and the future developing trends toward an Artificial Society, Computational experiment-based parallel lane detection framework is proposed.      

平行系统方法在自动化集装箱码头中的应用研究

平行系统是一种建立在人工社会和计算实验基础上的科学研究方法,它的特点是既能真实反映现实系统的动态过程,又能实时优化现实系统的控制过程.自动化集装箱码头是一类典型的复杂系统,既存在不计其数的作业方案,同时也有大量的约束条件.如何在最短时间和最低能源消耗的前提下,完成具有间歇和批次特征的集装箱转运任务,是涉及到数学、控制、管理和计算机等多个学科的重大课题.本文采用数据引擎作为人工社会中的基本计算单元,构成一个复杂的平行系统,用于自动化集装箱码头信息控制系统的研究.数据引擎作为一种面向图形化元件组态的计算环境,非常适用于复杂系统的建模与计算.在可视化和动态重构技术的支持下,利用380个数据引擎对一个具有8台岸桥、25辆AGV和16台龙门吊组成的港机系统进行了自动化作业过程的计算实验.研究结果表明,数据引擎技术是实现平行系统的有效方法,由多数据引擎组成的计算环境,能够大幅度降低自动化集装箱码头信息控制系统建模的复杂程度,能够将码头系统的管理和控制过程无缝地融合在一起.该平行系统可直接与港机设备对接,建立“人工码头”和“物理码头”之间的平行关系,从而实现对港机设备的最优控制.     

允许错误的并行字符串匹配技术

本文提出了一种允许错误的并行字符串查找技术，通过引入搜索状态向量及字符－模式匹配向量，该技术将字符串匹配比较转化为简单的整数字位运算，通过对字符串方向相反的搜索有效地实现了多处理机对字符串的并行相似检索，文中也给出了并行实现算法，同时分析了算法的复杂性。     

An Alternative Approach to Computing Shape Orientation with an Application to Compound Shapes

We consider the method that computes the shape orientation as the direction α that maximises the integral of the length of projections, taken to the power of 2N, of all the straight line segments whose end points belong to the shape, to a line that has the slope α. We show that for N=1 such a definition of shape orientation is consistent with the shape orientation defined by the axis of the least second moment of inertia. For N>1 this is not the case, and consequently our new method can produce different results. As an additional benefit our approach leads to a new method for computation of the orientation of compound objects.