驾驶舱飞行员认知行为一体化仿真建模

针对国内航空领域飞行员认知行为一体化建模研究较少,运用ACT-R认知架构对民机飞行员驾驶技能获得、提取和运用的内在机制进行建模。对飞行员驾驶飞机的认知过程进行划分;以驾驶舱中出现频率最高的典型飞行任务--飞行员告警信息感知、处理与决策为对象进行实验设计和一体化仿真;对实验操作和模拟仿真进行对比,表明ACT-R认知体系能够指导推进驾驶舱人机工效一体化中飞行员仿真理论与模型研究的发展,为驾驶舱优化设计与评估提供深层次的支撑。     

6G通信感知一体化理论与技术

为实现人机物智慧互联、智能体高效互通,第6代移动通信系统(the sixth generation of mobile communications system,6G)需要充分利用通信设备蕴含的感知潜能进行通信感知一体化,从而实现极高传输速率、极低传输时延、高精度宽范围感知等性能目标.鉴于此,总结6G通信感知一体化国内外最新研究进展,包括通信感知一体化信息理论、通信感知一体化波形、通信感知一体化多址接入和干扰处理等技术.以太赫兹频段为例,重点总结太赫兹通信感知一体化研究进展,并展望通信感知一体化未来发展及其挑战.     

智能空间助老助残服务机器人人机协作导航

针对具有基本认知行为能力的行动不便老人、肢残人士、运动和语言患者这类服务对象,构建了助老助残服务机器人人机一体化导航系统。用户与机器人之间进行交互,自由切换随机行走和自主导航2种运动模式,机器人根据现场环境和作业条件的不同,实时触发人机条件响应生成规则而产生相应的行走行为,作业时人机界面同步呈现虚实结合、实时交互的智能空间,实现人机一体化感知、决策与执行。以移动作业服务机器人为对象进行室内人机一体化导航作业,验证了该人机一体化导航系统的可行性。     

智能汽车人机协同控制的研究现状与展望

随着人工智能、互联网技术、通信技术、计算机技术的快速发展,以电动化、智能化及网联化为基础的智能汽车成为汽车行业发展的一大趋势.按照汽车智能化、自动化的发展进程,美国汽车工程师协会将智能汽车的发展分为手动驾驶、驾驶辅助、部分自动化、有条件自动化、高度自动化和完全自动化6个级别,虽然不同层次、不同功能的汽车智能化技术正迅猛发展,但是真正意义上的全工况自动驾驶在短期内很难实现.因此,在未来很长一段时期内,智能汽车必然面对人机协同控制的局面,本文详细介绍了智能汽车人机协同控制中驾驶员建模及人机驾驶权动态优化控制的国内外研究现状,同时简要介绍了智能汽车测试与评价的国内外研究现状,提炼了共性问题,并对人机协同控制的发展趋势给出了一些观点.     

基于人机混合智能的协同作战研究

体系作战是未来海上战争的主要模式,兵力协同是面向体系作战的具体手段。人机混合智能技术将人类智能和机器智能有机地结合起来,充分发挥人类和机器各自的智能优势,以提高系统整体的性能和效率,完成对海上协同作战任务的混合决策与作战。本文对现有人机混合智能决策作战的研究方法进行了论述和对比分析,并针对海战场协同作战决策系统,分析了不同模式的人机混合智能技术在海上协同作战方面的应用。在此基础上,提出了一种系统的人机混合智能协同作战方法,能够提高决策效率、增强态势感知能力和优化资源分配。为后续深入研究和完善海上智能协同作战提供了理论基础。     

一种新型群智感知系统架构模型和实现方法

物联网移动群智感知模式本质是汇聚大规模普通移动个体的智能感知能力,对开放、动态、复杂物理环境进行感知,通过感知大数据的智能分析,对感知群体引导和反馈,使其持续涌现群体智能并辅助综合决策.目前的群智感知系统仍然存在个体感知欠智能、群体目标少引导、群智过程弱调控三方面的局限性.本文首先讨论了群智感知研究现状和面临的挑战;结合人机物融合、云边端协同、感算控闭环3个核心发展趋势,提出一种智能演进与反馈引导结合的新型群智感知系统架构模型Evo-CPS,并研究了该模型的实现方法;然后结合智慧出行应用场景,将所提出的理论方法进行应用验证;最后,总结全文并展望新一代群智感知研究领域的发展方向.     

基于认知模型的室内移动服务机器人人机耦合协同作业机制

针对老年人和残疾人这类特殊用户群体与服务机器人构成的人机智能系统,提出了基于ACT-R(理性思维的适应性控制)认知架构模型的室内移动服务机器人人机耦合协同作业机制.基于ACT-R认知架构对人机一体化室内移动服务机器人人机协同作业系统进行了总体设计,利用简单自然的人机效应通道,设计了基于ACT-R认知架构的人机耦合界面;通过人-机-环境空间感知耦合,提出并建立了室内移动服务机器人人机一体化协同决策作业机制.最后在室内环境下进行移动服务机器人人机协同作业实验,系统安全高效地完成了作业任务,验证了该机制的有效性.     

不确定环境下hCPS系统的形式化建模与动态验证

随着科技的进步,新型复杂系统例如人机物融合系统（Human Cyber-Physical Systems,HCPS）已经与人类社会生活越来越密不可分.软件系统所处的信息空间与人们日常生活所处的物理空间日渐融合.物理空间内环境的复杂多变、时空数据的爆发增长以及难以预料的人类行为等不确定因素威胁着系统安全.由于系统安全需求的增长,系统的规模和复杂度随之增加所带来的一系列问题亟待解决.因此,在不确定性环境下,构造智能、安全的人机物融合系统已经成为软件行业不可回避的挑战.环境不确定性使得人机物融合系统软件无法准确感知其所处的运行环境.感知的不确定性将导致系统的误判,从而影响系统的安全性.环境不确定性使得系统设计人员无法为人机物融合系统软件的运行环境提供准确的形式化规约.而对于安全要求较高的系统,准确的形式化规约是保证系统安全的首要条件.为了应对规约的不确定性,本文提出时空数据驱动与模型驱动相结合的建模方式,即通过使用机器学习算法,基于环境中时空数据对环境进行建模.根据安全软件的典型特征,采用动态验证的方式保证系统的安全,从而构建统一安全的理论框架.为了展示方案的可行性,本文以自动驾驶车辆与人驾驶的摩托车的交互场景为例说明了在不确定性环境下的人机物融合系统的建模与验证的具体应用.     

智能驾驶路径规划技术综述

随着5G通信系统和人工智能技能快速发展，汽车产品的智能化和联网化已是大势所趋。人们追求更加方便快捷的出行方式，智能汽车朝着人员辅助驾驶到汽车实现无人辅助自动驾驶以及单车独自智能驾驶到多车协同智能驾驶等方向发展。目前汽车智能驾驶前景广阔，智能驾驶技术已成为汽车产品功能研究领域的热门研究方向。智能驾驶路径规划分为局部路径规划和全局路径规划。在路径规划技术中需要用到环境感知技术来实现智能汽车自主避障，因此，介绍智能驾驶研究概况，结合算法对环境感知、路径规划等智能驾驶技术的发展进行分析和梳理，并对智能驾驶汽车的未来进行展望。     

面向人机融合的智能动力下肢假肢研究现状与挑战

智能动力下肢假肢在残疾人生活中起着越来越重要的作用.解决人-智能假肢-环境融合中的关键科学问题是实现假肢穿戴者安全、流畅运动的必要条件.本文针对此问题,综述了面向人机融合的智能动力下肢假肢研究,包括智能动力下肢假肢的仿生结构和控制方法、人体运动意图识别、复杂环境下的人-智能假肢融合、以及用于下肢假肢的感知替代和反馈,深入探讨了智能动力下肢假肢人机融合研究中所面临的挑战和问题,最后,本文对该领域的未来发展方向进行了展望和总结.     

煤矿智采工作面概念及系统架构研究

基于时间维度梳理了智能化采矿概念,提出智采工作面定义--一个在不同程度上无需人工干预而独立完成采煤作业的生产系统,指出智采工作面的基础是智能机器,其特征是自主感控,功能是独立作业,目的是无人化开采。明确了智采工作面应具有自主感知、自主决策、自主控制、自主协同、自主交互等5个智能要素。根据这些智能要素的水平差异,将智采工作面划分为初级、中级和高级,其发展与自动化、信息化、互联化工作面建设相衔接,是一个渐进提升的过程:预计到2025年左右,我国重点煤矿将实现初级智能化采煤作业;到2035年进入中级智能化,智采工作面具有自主感知、自主调控能力,在条件较好的一些煤矿基本实现无人化采煤作业;2045年左右,我国煤矿将建成高级智采工作面,实现工作面无人化开采。为此,构建了智采工作面评价指标体系,介绍了定性的蛛网图评价法和定量的层次分析评价法。为了提高智采工作面建设系统性,建立了智采工作面耦合关联模型,提出采煤工艺、设备和煤流的3个智能闭环,以提高采煤与煤层、支护与岩层、运输与割煤的自适应性;提出一个涵盖功能维、技术维和组织维的智采工作面体系架构,为智采工作面实现跨机群、跨平台的纵向和横向集成,形成协同与共治的智能开采生态提供模型化基础。     

功能服装智能仿真控制系统的研究与设计

同时具有感知和反应能力的功能服装是自动控制与服装设计的具体结合;功能服装的研制需要全面考虑人和服装的综合因素,通过分析功能服装的结构与功能,提出了一种功能服装智能仿真控制系统的设计方案,综合运用VB、PROTEUS、MATLAB、VSPD等软件,在PC机平台上建立了仿真模型,综合实现了人与服装本体的系统辨识以及嵌入式控制系统的动态仿真运行;仿真结果表明该系统加快了功能服装的辨识速度,提高了控制精度,提升了功能服装的性能水平,有利于在人与服装一体化的基础上深入开展功能服装的研究。     

基于物联网的温室环境监控系统

围绕现代设施农业温室大棚的发展需求,针对温室监管控制因子多、运行环境复杂、稳定性要求高等特点,设计了基于物联网的温室大棚环境监控系统。系统综合应用单片机、无线传输及互联网技术,分为智能感知、智能控制、远程监测及人机交互等功能模块。在温室大棚模型搭建的基础上对系统进行试验测试,测试结果表明系统的软硬件方案可行,可实现自动灌溉、补光、高温预警、互联网监测及人机交互等功能。系统稳定可靠,成本可控,可提高大棚种植的智能化、自动化水平和管理效率。     

基于V2I/V2N的感知融合系统技术及应用研究

随着智能驾驶技术的研究与发展,单车智能感知的局限性逐渐显现出来,基于V2X的感知技术解决了单车感知在遮挡等场景下的局限性。介绍一种基于V2I/V2N的感知融合系统技术方案,阐述其在智能驾驶系统中发挥的作用。重点讨论路侧感知与车载感知融合技术的算法架构及功能,研究利用V2I/V2N技术搭建智能网联汽车感知系统的可行性,研究基于V2I/V2N的感知融合系统在前车跟车行驶场景、车辆穿越交叉路口场景、高速路匝道车辆汇入场景三种典型场景下的应用。可以为车路协同感知技术应用研究提供参考。     

基于WSN的精准养牛业智能决策支持系统设计

准确及时地获取牛群的身体变化情况是保证牛群生存环境舒适度的基本前提。在对养牛业监测系统和无线传感网络深入了解的情况下,开发了以无线传感网络为基础的精准养牛业系统。按照标准生产化的要求,系统的总体架构分为感知层、传输层和应用层。并根据总体架构的层次模型设计了相应的软件和硬件。系统有效地利用贝叶斯网络智能决策支持系统建立模型,结合无线传感网络收集牛酮体的数据,进行相应的环境设置,让牛群的生存环境更加舒适。     

虚拟自主车智能驾驶行为的研究与实现

为了提高驾驶模拟系统的逼真度和可信度,以自主车驾驶行为作为研究对象,在结合宏观与微观信息进行虚拟道路环境建模的基础上,提出一种基于局部信息感知和知识随机决策的概率模拟方法,目的是提升虚拟车的自主智能性和实现驾驶行为的真实随机性。实验与应用结果表明,提出的方法能够较真实地再现车辆的自主驾驶行为,模拟现实中交通车辆环境,并提高了模拟系统的真实性、形象性和实时性。     

煤矿信息全面感知与智慧决策系统

针对目前煤矿安全生产过程中存在煤矿信息感知能力差、决策水平低的问题,提出了一种煤矿信息全面感知与智慧决策系统。该系统由胶囊网络层、数据传输层和云服务层组成:胶囊网络层由人员位置与行为感知胶囊、设备状态感知胶囊、环境感知胶囊构成,实现煤矿"人、机、环"全面感知;数据传输层采用无线传感器网络与有线网络结合的方法来实现煤矿井下数据可靠传输;云服务层通过基于随机森林的智慧决策机制为煤矿生产高效、可靠决策提供了保障。实验结果验证了该系统的有效性。     

面向智慧交通的图像处理与边缘计算

随着全球人口的持续增长和城市化进程的加速,道路拥挤、交通事故和污染排放增加等问题日益严重。智慧交通系统旨在借助先进的信息与通信技术建成高效安全、环保舒适的交通与运输体系,提供全方位的交通信息服务和安全高效、经济快捷的交通运输与出行服务。经过各国多年来的竭力推进与发展,智慧交通系统在交通管理、自动驾驶与车路协同等方向均得到广泛的应用。智慧交通的发展离不开通信、计算机与控制等研究方向的突破与创新。其中,图像处理作为智慧交通系统的核心技术之一,它的研究进展直接影响着智慧交通系统的部署。图像处理技术是指计算机对图像进行增强、复原、提取特征、分类和分割等技术处理,通过对交通视觉图像的处理,为智慧交通系统的感知、识别、检测、跟踪和路径规划等功能提供了最直接与重要的信息。此外,面对智慧交通系统所产生的大量数据计算任务,边缘计算技术则将中心云服务下沉至各边缘节点附近,不但能够优化算力负载分配,还能够满足智慧交通应用与服务对低时延、高响应速度的需求。本文从智慧交通系统的发展现状入手,分别围绕面向智慧交通的图像处理与边缘计算技术,阐述其研究热点与前沿进展,汇总与比较国内外的相关学术和产业成果,并对智慧交通...     

基于物联网技术的三亚市智能交通系统研究

智能交通系统是未来交通系统的发展方向,文章结合三亚市智能交通系统建设需求,提出了基于物联网的三亚市智能交通系统架构,并对架构的感知层、网络层和应用层的设计内容作了简要介绍。     

“软件人”感知系统的协同分类模型研究

“软件人”是计算机网络世界中的一类软件人工生命，是一种网络中的“虚拟机器人”，它具有拟人结构。作为对人的模拟，其感知系统应该像人的感知系统一样，具有区分感知对象的能力。基于人体感知系统的启发，运用大系统分析的“分解一集结”方法，本文提出了一种“软件人”感知系统的协同分类模型。该模型通过多分类器系统模拟人的不同感觉，从而实现“软件人”对感知对象的多感觉协同分类。仿真实验结果初步验证了本文提出模型的可行性。今后的工作是研究如何构造实际系统并将其应用于数字气田建设的数据处理工作中。