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关键词

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能源 21

2020 20

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系统工程 15

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生物材料 11

运载系统 11

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群体智能中的围捕问题综述 Review

穆祯鑫1,2,潘杰1,周子烨1,喻俊志1,曹璐2

《信息与电子工程前沿(英文)》 2023年 第24卷 第8期   页码 1093-1116 doi: 10.1631/FITEE.2200590

摘要: 对于人工系统中涌现出的复杂功能,理解自然界中生物群体行为的内在机制至关重要。本文对生物集群中的一个关键问题围捕问题进行了全面的综述。首先,从博弈论、控制论与人工智能、生物启发3个不同视角对围捕问题进行了回顾。然后,概述了生物系统人工系统围捕问题研究进展,其中捕食者的追捕行为和猎物的逃避行为被概括为捕食者—猎物行为。之后,分别从强追捕者组vs.弱逃避者组、弱追捕者组vs.强逃避者组、相同能力组3个角度分析围捕问题人工系统中的应用。最后,讨论了未来围捕问题面临的挑战和发展展望。本文为多智能体系统和多机器人系统在不确定动态场景下完成复杂狩猎任务的设计提供了新的见解。

关键词: 群体行为问题人工系统生物模型群集    

利用编织熵探测人群运动的相互作用/复杂程度 Research Papers

Murat AKPULAT, Murat EKİNCİ

《信息与电子工程前沿(英文)》 2019年 第20卷 第6期   页码 849-861 doi: 10.1631/FITEE.1800313

摘要: 群体分析领域中,图像运动与非运动区域分割对理解大众行为至关重要。在许多研究中,相似的运动可根据位置、彼此邻接、方向及平均速度分割。然而,这样的分割不可能反过来表明各自区域内相同行为类型。本文目的是通过局部测量分割片段内的相互作用/复杂程度,更好地理解大众行为。为此,图像中运动的流动主要由一系列轨迹表达,且图像被分割为诸多六边形单元。该值取决于运动轨迹螺旋形结构的复杂性,并展示了行人间相互作用程度。本文将分割片段内所确定的不同复杂度的行为视作整体上的相似运动,测试了49个来自UCF和CUHK数据库的不同视频系列。

关键词: 大众行为运动分割;运动熵;群体场景分析;复杂度检测;编织熵    

考虑跟随行为的行人自组织运动仿真模型 Article

Zhilu YUAN, Hongfei JIA, Mingjun LIAO, Linfeng ZHANG, Yixiong FENG, Guangdong TIAN

《信息与电子工程前沿(英文)》 2017年 第18卷 第8期   页码 1142-1150 doi: 10.1631/FITEE.1601592

摘要: 在本文中一种新的力学模型被引入到社会力模型中,用来仿真相向行人流中的跟随行为。这种跟随行为指的是行人通过接近同向行人以避免与反向行人冲突的行为。新的力学模型类似于一种引力模型,在建模过程中考虑了行人的视野范围、自身的运动状态、被跟随行人的运动状态等因素。我们利用新的力学模型对相向行人流进行了仿真,研究了跟随行为对渠化现象、行人间冲突以及双向通道通行效率的影响。仿真结果表明:跟随行为能促进渠化现象形成,并能起到缓解相向行人流拥堵的作用;跟随行为具有降低相向行人流冲突次数的作用,这种作用在入口流量较低时并不明显,但随着行人流量的升高而增强。跟随行为能够提高双向通道的通行效率,并且跟随行为的强度参数越大通道的通行效率越高。

关键词: 引力模型;相向行人流;社会力模型;渠化现象;自组织行为    

人工智能走向2.0

潘云鹤

《工程(英文)》 2016年 第2卷 第4期   页码 409-413 doi: 10.1016/J.ENG.2016.04.018

摘要:

随着互联网的普及、传感网的渗透、大数据的涌现、信息社区的崛起,以及数据和信息在人类社会、物理空间和信息空间之间的交叉融合与相互作用,当今人工智能(AI) 发展所处信息环境和数据基础已经发生了深刻变化,人工智能的目标和理念正面临重要调整,人工智能的科学基础和实现载体也面临新的突破,人工智能正进入一个新的阶段。这个源于传统而又与之不同的人工智能新阶段被称为人工智能2.0(AI 2.0)。本文从人工智能60 年的发展历史出发,通过分析促成人工智能2.0形成的外部环境与目标的转变,分析技术萌芽,提出了人工智能2.0 的核心理念,并结合中国发展的社会需求与信息环境特色,给出了发展人工智能2.0

关键词: 人工智能2.0     大数据     群体智能     跨媒体     人机混合智能     无人智能系统    

流产后避孕咨询与教育对人工流产后妇女避孕行为的影响初探

袁钦钦,许良智,宿宓,聂颖

《中国工程科学》 2014年 第16卷 第5期   页码 34-38

摘要:

探讨对人工流产术后女性加强流产后避孕咨询与教育对其避孕行为的影响。选择2011年8月1 日—2011 年9 月30 日在四川大学华西第二医院妇产科门诊自愿行人工流产术的女性200 人,进行术后常规处理(常规处理组)。选择2011 年10 月25 日—2012 年4 月10 日在四川大学华西第二医院妇产科门诊自愿行人工流产术的女性200 人,流产后常规处理并加强避孕咨询与教育(加强干预组),两组均于术后1常规处理组和加强干预组流产后4 周内性生活的恢复率分别为10.8 %,3.5 %(P<0.05);半年内加强干预组避孕行为的正确率高于常规处理组(P<0.01),而且其避孕套、复方口服避孕药研究表明,及时通过加强流产后避孕咨询与教育,能提高人工流产后女性的避孕意识,增加避孕知识,提高正确避孕措施的使用率,更好地促进了女性的生殖健康。

关键词: 人工流产     流产后咨询与教育     避孕行为    

基于交互式遗传算法模型群体论证方法

宋东明,朱耀琴,吴慧中

《中国工程科学》 2009年 第11卷 第11期   页码 64-69

摘要:

针对综合集成研讨厅进行复杂决策问题研讨时,群体专家提出的众多定性意见最终如何实现收敛的问题,提出了基于交互式遗传算法模型群体论证方法,使专家的群体思维与计算机技术紧密结合实践证明,该方法可以较好地获得复杂决策问题的优化解,且更符合实际的研讨论证过程。

关键词: 综合集成研讨厅     复杂决策问题     交互式遗传算法     性能指标论证    

群体智能系统的结构分析

潘云鹤

《工程(英文)》 2023年 第25卷 第6期   页码 17-20 doi: 10.1016/j.eng.2021.08.016

用于可穿戴式人体助力和运动康复的人工肌肉 Review

Tian-yun DONG, Xiang-liang ZHANG, Tao LIU

《信息与电子工程前沿(英文)》 2018年 第19卷 第11期   页码 1303-1315 doi: 10.1631/FITEE.1800618

摘要: 传统外骨骼在可穿戴式人体助力和运动康复领域做出巨大贡献。然而,外骨骼仍然面临一些挑战,如质量大、结构复杂、刚度高、噪音大,且关节处有固定旋转中心,给老年人和肌肉虚弱者带来使用困难。相反,基于柔性智能材料的人工肌肉具有质量轻、结构紧凑、刚度低和静音驱动等特性,被认为是与天然肌肉最相似的材料。介电弹性体(dielectric elastomers,DE)和聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)凝胶致动应变和致动应力大,响应速度快,驱动寿命长,在可穿戴式人体助力和运动康复领域具有很大应用潜力然后,回顾这两种材料所需要的驱动电极和自传感系统。最后,介绍这两种材料在可穿戴式人体助力和运动康复领域的初步应用。

关键词: 人工肌肉;智能材料;介电弹性体(DE);聚氯乙烯(PVC)凝胶;执行器;可穿戴式人体助力;运动康复    

AI 2.0时代的群体智能 Review

Wei LI,Wen-jun WU,Huai-min WANG,Xue-qi CHENG,Hua-jun CHEN,Zhi-hua ZHOU,Rong DING

《信息与电子工程前沿(英文)》 2017年 第18卷 第1期   页码 15-43 doi: 10.1631/FITEE.1601859

摘要: 基于互联网的信息物理世界深刻地改变了人工智能(artificial intelligence, AI)发展的信息环境,将人工智能研究的新浪潮推进到人工智能2.0新纪元。作为AI 2.0时代最突出的研究特点之一,群体智能引起了产业界和学术界的广泛关注。具体来说,为应对挑战,群体智能提供了一种通过聚集群体的智慧解决问题的新模式。特别是由于共享经济的快速发展,群体智能不仅成为了解决科学难题的新途径,而且也已融入日常生活的各个方面,例如线上到线下(online-to-offline, O2O)应用、实时交通监控、以及物流管理。本文对现有群体智能研究成果进行总结和综述:首先,论述了群体智能的基本概念,并对其与现有相关概念(如众包和人本计算)的关系进行了解释。然后,介绍了四类具有代表性的群体智能平台,总结了三项核心问题以及最新的群体智能技术。最后,讨论了群体智能研究的未来发展方向。

关键词: 群体智能;人工智能2.0(AI 2.0);众包;人本计算。    

改进二进制人工蜂群算法求解多维背包问题

王志刚,夏慧明

《中国工程科学》 2014年 第16卷 第8期   页码 106-112

摘要:

针对二进制人工蜂群算法收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点,提出一种改进的二进制人工蜂群算法。新算法对人工蜂群算法中的邻域搜索公式进行了重新设计,并通过Bayes 公式来决定食物源的取值概率。将改进后的算法应用于求解多维背包问题,在求解过程中利用贪婪算法对进化过程中的不可行解进行修复,对背包资源利用不足的可行解进行修正。通过对典型多维背包问题的仿真实验,表明了本文算法在解决多维背包问题上的可行性和有效性。

关键词: 人工蜂群算法     多维背包问题     贪婪算法     组合优化    

中尺度机器人群集设计创新:合作式城市传感和测绘场景下的应用 Special Feature on Intelligent Design

Audelia G. DHARMAWAN, Gim Song SOH, Shaohui FOONG, Roland BOUFFANAIS, Kristin L. WOOD

《信息与电子工程前沿(英文)》 2019年 第20卷 第12期 doi: 10.1631/FITEE.1900384

摘要: 为实现快速、节能、分布式、自适应、具有鲁棒性和可伸缩的系统,中尺度机器人设计和开发需大量硬件、控制和行为创新。本文从4方面详述其设计和开发过程:(1)嵌入式平台的系谱学;(2)关键系统架构和功能布局;(3)研发和实施中尺度机器人系统的设计原则;(4)为中尺度机器人族群有效集体运作而开发的各种关键算法,及在城市传感和测绘领域的应用这需要我们对可靠运行的嵌入式硬件需求具有清晰认知,以及在磁感、室内定位、中央模式发生器控制和中尺度器人群体分布式自治方面作出关键创新。虽然在复杂机器人系统设计过程中不可避免采用一些临时方法,但本文主要关注成体系系统的设计过程以及组件设计集成。成体系系统的设计过程为该领域未来系统的开发提供了基础。

关键词: 成体系系统设计;中尺度机器人;群集;城市传感    

生物材料的仿生构思

姚康德,沈峰

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第6期   页码 16-20

摘要:

过去30年里,生物材料的研究取得了显著成就,但从临床效果看,其与宿主相互作用亟待改善;哪怕是有些应用于长期埋植体内的替代物,常被机体视为异物,从而启迪人们不要仅着眼于从材料的物化性能方面构思生物材料文章从蛋白质、糖类和脱氧核糖核酸与材料的关系出发,以细胞作为仿生生物材料的蓝本,从分子和细胞水平讨论了生物特异性材料设计,人工细胞外基质的仿生化途径以及通过材料对细胞编程凋亡的调控等方面的研究思路;试图从生命科学的广度和柔性出发,提出在不同层次和水平上进行仿生,从事生物材料设计,解决生物材料与生物体复杂接口问题,使生物材料向智能化和环境友好化发展。

关键词: 生物材料     仿生     人工细胞外基质    

基于元胞自动机的多自主体人员行为模型及其在性能化设计中的应用

方伟峰,杨立中,黄锐

《中国工程科学》 2003年 第5卷 第3期   页码 67-71

摘要:

目前性能化设计规范一个最主要的特点是从强调财产保护转变到强调生命安全保护,因此对建筑物内人员行为特征和运动规律的研究正越来越受到人们的重视。元胞自动机模型在交通流研究中的应用已经开展多年并取得了很多有用的成果,但涉及人的行为特征的研究往往十分复杂,在这方面利用自主体来研究具有较大的优势。给出的模型结合了这两方面各自的优势,是在元胞自动机交通流、行人流基本框架上建立起的多自主体人员行为模型,它对评估建筑物的设计方案具有很好的参考作用。

关键词: 元胞自动机模型     多自主体     人员行为     性能化设计    

深海采矿开采系统运动状态和动态特性影响因素分析研究

凌胜,肖林京,申焱华,张文明

《中国工程科学》 2002年 第4卷 第3期   页码 78-83

摘要:

布局合理、设备安全、运行经济、控制简便,是深海采矿开采系统研究开发的主要目标。开采系统运动状态和动态特性对上述目标产生直接的、重要的影响。文章根据现有研究成果,对开采系统运动状态和动态特性的主要影响因素进行分析研究,相应结论可为系统及其设备的设计、布局、运行和控制提供参考.

关键词: 深海采矿     开采系统     扬矿管     运动学和动力学     系统设计    

细胞行为在基质刚性和纳米拓扑结构上的生物物理调控 Review

Yong Yang, Kai Wang, 顾晓松,Kam W. Leong

《工程(英文)》 2017年 第3卷 第1期   页码 36-54 doi: 10.1016/J.ENG.2017.01.014

摘要:

细胞外基质(ECM) 的刚性和纳米拓扑结构影响生物体发育及生理和病理进程因此,这些生物物理特征被用于调节细胞黏附铺展至增殖、分化的各种细胞行为。描述细胞行为生物物理调节对合理设计新型生物材料植入物和医疗装置十分关键已有学者就基质刚和纳米拓扑结构特征对细胞行为的影响分别进行了综述,然,刚和纳米拓扑结构与细胞行为的交织影响尚未有人总结。此次,我们首次综述了基质刚性和纳米拓扑结构对细胞行为的影响,然后聚焦于生物物理信号从整合素到细胞核的细胞内传,并试图将细胞行为的细胞外调节与基质的生物物理学特征联系在起最后,我们讨论了在剖析细胞行为生物物理调节和将基质的刚和纳米拓扑结构生物力学特转化到组织工程和再生医学时存在的挑战

关键词: 细胞外基质     刚性     纳米拓扑结构     黏附配体     细胞行为    

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群体智能中的围捕问题综述

穆祯鑫1,2,潘杰1,周子烨1,喻俊志1,曹璐2

期刊论文

利用编织熵探测人群运动的相互作用/复杂程度

Murat AKPULAT, Murat EKİNCİ

期刊论文

考虑跟随行为的行人自组织运动仿真模型

Zhilu YUAN, Hongfei JIA, Mingjun LIAO, Linfeng ZHANG, Yixiong FENG, Guangdong TIAN

期刊论文

人工智能走向2.0

潘云鹤

期刊论文

流产后避孕咨询与教育对人工流产后妇女避孕行为的影响初探

袁钦钦,许良智,宿宓,聂颖

期刊论文

基于交互式遗传算法模型群体论证方法

宋东明,朱耀琴,吴慧中

期刊论文

群体智能系统的结构分析

潘云鹤

期刊论文

用于可穿戴式人体助力和运动康复的人工肌肉

Tian-yun DONG, Xiang-liang ZHANG, Tao LIU

期刊论文

AI 2.0时代的群体智能

Wei LI,Wen-jun WU,Huai-min WANG,Xue-qi CHENG,Hua-jun CHEN,Zhi-hua ZHOU,Rong DING

期刊论文

改进二进制人工蜂群算法求解多维背包问题

王志刚,夏慧明

期刊论文

中尺度机器人群集设计创新:合作式城市传感和测绘场景下的应用

Audelia G. DHARMAWAN, Gim Song SOH, Shaohui FOONG, Roland BOUFFANAIS, Kristin L. WOOD

期刊论文

生物材料的仿生构思

姚康德,沈峰

期刊论文

基于元胞自动机的多自主体人员行为模型及其在性能化设计中的应用

方伟峰,杨立中,黄锐

期刊论文

深海采矿开采系统运动状态和动态特性影响因素分析研究

凌胜,肖林京,申焱华,张文明

期刊论文

细胞行为在基质刚性和纳米拓扑结构上的生物物理调控

Yong Yang, Kai Wang, 顾晓松,Kam W. Leong

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