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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

受动物进化启发 提出无人系统生存智能问题

2022-05-13   来源:航空学报

物竞天择,适者生存。动物经过亿万年进化,面对病毒侵袭、环境剧变、天敌侵害、种群竞争等挑战,具备了极端环境下的生存和繁衍能力。与动物一样,无人系统同样面临干扰、攻击、拒止、损伤、故障等不确定和异常因素的影响。在干扰对抗态势下,保证无人系统是“会学习”还是“能生存”,已成为一个挑战性问题。

  

  近日,北京航空航天大学包为民院士团队从控制论的角度提出了无人系统的生存智能问题以及三个相关的关键控制要素:安全控制、免疫控制和绿色控制。相关研究成果于5月11日在《航空学报》以《无人系统生存智能与安全、免疫、绿色控制技术》为题进行了网络首发。

  

  无人系统包括机器人、无人机、无人艇、无人潜器以及导弹、卫星等依靠自主导航和控制的运动体。智能无人系统是机器和动物智能行为的融合体现,已成为人工智能技术的重要载体。

  

  赋生是秉承维纳、艾斯比等控制论创始人动物和机器的根本思想,视系统如生命、器件似器官。进一步,研究从控制理论的角度针对安全控制、免疫控制、绿色控制三个要素分别阐述了相关的基础问题与关键技术。

  

  总体来说,无人系统生存智能技术的研究目标是提升无人系统在干扰与故障影响下的安全性,增强博弈对抗与无支持环境下具有自隐、自耐、自生功能的免疫能力,在多约束下实现“节能”、“节时”、“省力”、“省心”性能的环境友好型绿色控制。

  

  应该指出,没有生存能力无从谈学习问题,但如无学习能力也难以保证无人系统在危险、极端、特殊、恶劣(“危极特恶”)的复杂环境下生存。

  

  作为仿生智能(包括仿生导航和仿生控制)的重要内容,“能生存”的无人系统未来将与“会学习”的无人系统一样,成为智能无人系统发展的重要方向。

  

  这项研究得到了国家自然科学基金、博士后创新人才支持计划的资金支持。


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无人系统安全控制回路框图

  

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  无人系统免疫控制


附件:无人系统生存智能与安全、免疫、绿色控制技术.pdf


原文链接


  责任编辑:宫在芹

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