第三届IFAC CPHS（Cyber-Physical & Human Systems，网络物理与人类系统）研讨会于2020年12月5日在中国北京·望京怀德海研究院顺利闭幕，人-机-物融合的社会、信息和物理系统正被应用于工业、能源、交通等多个领域，由此带来的虚拟物理大融合将使人类的生活和生产变得更安全、更高效、更健康、更清洁，帮助人类社会解决很多目前物理系统难以高效解决的难题。
北京时间12月5日，由中国自动化学会、国际自动控制联合会联合举办的第三届CPHS研讨会在中国北京·望京怀德海研究院顺利闭幕。受疫情影响，本届研讨会以分布式混合会议（Distributed Hybrid Workshop）组织，分为在线远程研讨会（Online Sessions）、线下研讨会（Workshop）以及Plenary报告3大环节。会议得到了中国指挥与控制学会收到论文投稿410余篇，录用152篇。来自全球28国家的共计132位嘉宾在线/线下分享了信息物理和人融合的学术以及产业应用相关研究成果。
分布式线上会议
受疫情影响，本次会议的绝大部分报告都采用线上直播会议的形式举办，自11月18日开始，到12月5日，共计举办了27场线上直播会议，百余位嘉宾在线上与各位学者和从业者汇报工作并互动解答问题。
CPHS2020
(https://www.cphs2020.org/technical-programs/sessions)
主题报告
北京时间12月3日，麻省理工学院机械工程系的主动自适应控制实验室创始人兼主任Anuradha Annaswamy博士带来了题为Adaptation and Optimization in Cyber-Physical & Human Systems《信息物理和人融合的系统的适应与优化》的报告。在实现全自动系统的宏伟愿景之前，需要满足混合自主权的共享决策。在本次报告中，Anuradha Annaswamy博士主要讨论了两个案例。一是，在混合自主飞行控制出现严重的异常后，飞行员和基于适应性自动驾驶仪之间的共享控制策略可迅速而平稳的恢复异常。二是，介绍了一种新的城市出行解决方案，该方案基于强化学习原理，与预期理论、社会模型以及交通模型、乘客行为模型相融合。
CPS是信息计算和物理过程紧密结合与协作的网络化系统，它能够在对物理环境可靠感知的基础上，通过网络的实时传输，利用信息世界的普适计算和信息处理能力，实现对物理世界的精确控制，为人们提供可信高效的服务。
北京航空航天大学计算机学院院长吕卫峰教授带来了题为《基于物联网的智能交通》的报告。吕卫峰教授认为，随着智能物联网的发展，城市已经积累了大量的数据。与网络物理和人类系统（CPHS）相关的技术正在推动智能物联网的发展，并正在改变智能交通。技术将发生革命性变化，包括交通系统的全息感知、无处不在的数据连接、智能知识发现、普适应用程序和人机交互平台等等。这些技术是大数据驱动的智能交通的关键。通过它们，交通运输系统将变得更加绿色、智能、高效、便捷。在本次演讲中，他首先讨论城市交通中的问题和挑战，然后讨论了基于智慧物联网和大数据技术的智能交通系统框架，并介绍了城市智能交通系统构建过程中的四项关键技术。最后，探讨了未来智能交通的前沿技术与应用场景。
智能交通系统及面向智能交通的物联网研究是学术界广泛重视的研究领域。其研究将对未来世界交通产生深刻影响。将信息物理融合系统运用于现代交通系统中，利用信息物理融合系统计算，通信与控制的高度融合的特点，实现对交通系统的实时感知，动态控制与信息服务。
12月4日，巴黎萨克莱大学教授、CNRS杰出研究员Françoise Lamnabhi-Lagarrigue分享了她对于信息物理与人融合的系统思考的报告，该报告主题为《迈向负责任的研究与创新》。报告展示了一些有效控制作用的CPHS示例，并描述了其潜在影响，强调CPHS控制社区在以下方面的重要性：i）从设计到实施，使人们意识到道德方面的问题；ii）参与与技术发展有关的道德问题。她坚信CPHS社区具有跨学科的观点，非常适合领导创建新框架和组织，以确保新兴技术以道德方式得到开发和使用。
"负责任研究与创新"逐渐成为欧美科技政策研究领域的热议概念,它强调科技创新过程的伦理和社会影响,并试图通过协商参与对创新进行综合治理。随着近年来中国社会的快速转型发展,社会公众,科技共同体,企业和政府针对创新社会责任的态度和行为方面出现了一系列新变化,为负责任研究与创新在中国落地成长创造了有利条件。未来该理念在中国的推行还面临着如何平衡责任与创新，加强各行动主体间的沟通合作以及推动公众参与科技治理等诸多挑战。
张俊教授在题为《电网分析与控制中的人机混合增强智能》的报告中，介绍了最近在电力系统领域中对人机混合增强智能（HM-HAI）的研究工作。主题包括人工智能技术的两个轨迹：用于复杂电力系统调度的认知图谱和智联网（Internet of Minds）。具体来说，这些技术包括用于电力系统控制的深度强化学习，基于异构信息网络的人机复杂调度控制行为建模，深度强化学习模型中可解释的AI，融合或知识表示以及融合人类经验和知识的教程学习。通过这些技术，人机混合增强智能变得可行，并正在为电力系统分析和控制应用实现。
现阶段,我国电网正处于扩建阶段,在其扩建的过程中,采用先进的技术,实现电力调控的一体化,这样电网就会减少对人员的依赖,同时工作质量与工作效率也会提高。调控一体化系统的建设包括了先进的技术以及完善的平台,并结合系统模型建立统一基础数据平台,从而实现现有调度自动化应用功能的集成。
12月5日，CPHS线下研讨会在中国北京·望京怀德海研究院如期举行。在研讨会欢迎仪式上，本届会议主席中国科学院王飞跃教授隆重致辞，他表示“CPHS研讨会旨在汇集来自学术界和工业界的研究人员、学生和实践者，分享科技进步，加深对网络物理系统与人类之间相互作用的理解。特别关注的是以人为中心的技术在各方面的应用中，包括交通、能源、机器人、制造业和医疗保健等方向和领域。”
随后，UC伯克利创新基金主席交通运输研究所所长Alexandre M Bayen Liao-Cho以《为混合自主交通制定Deep-RL决策》为题，分享了无人驾驶汽车将如何改变城市出行方式的问题。该演讲描述了在增强学习领域中的科学贡献，这些学习是在实现混合自治机动性，将自动车辆逐步复杂地集成到现有交通系统的背景下提出的。演讲使用无模型的深度强化学习中的新技术，探索了一小部分自动驾驶汽车对低水平交通动态的潜在影响。将在名为FLOW的新开源计算平台的上下文中提供说明性示例，演示了混合自主交通在交通的突发行为的背景下的有趣行为。
这将交通的物理对象和信息系统融合在一起，基于计算、通讯、控制的3C技术，深度打通交通信息源和交通物理，通过信息系统和物理系统间相互作用和反馈，实现交通系统的感知、沟通、协同和决策的优化。
报告人中国工程院院士、IFAC会士、IEEE会士柴天佑，以《CPS 驱动控制系统》为题，介绍了在CPS框架下，用于高耗能设备的CPS驱动控制系统的综合和实现。柴院士提到，能源密集型炉与提取物的广泛不确定的特征一起形成了系统的混合复杂性，而现有的建模，优化和控制方法仅获得了有限的成功。当前，选矿厂通常采用手动控制，并且已知对能源有更高的要求，同时产生不合理的废物和较差的运行效率。
其团队最近开发的网络物理系统（CPS）为应对这些挑战提供了新的方法,采用嵌入式控制系统，无线网络和工业云，不仅实现了使用DCS（PLS）的计算机控制系统，优化计算机和用于异常状态识别和自优化调整的计算机的功能，而且还实现了对工业过程的移动和远程监视的功能，所提出的CPS驱动控制系统的工业应用已成功应用于中国最大的氧化镁生产企业，取得了丰厚的回报。CPS驱动控制系统未来研究前景广阔。
颁奖环节
本届IFAC CPHS共选出4篇最佳学生论文（Best Student Paper Prize）、6个最佳研究论文奖（Best Research Papers Award）。同时，会议优秀文章将被推荐到IFAC旗舰期刊Automatica (SCIE, IF 6.355)、系统与控制方向与计算机控制论双学科的最顶级期刊IEEE Transactions on Cybernetics (SCIE, IF 10.387)、自动化领域世界学术影响力Q1区唯一的中国期刊 IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica (SCIE，CiteScore 5.31，国际排名前9%，IF指数将于6月正式发布) 和IEEE Transactions on Computational Social Systems (ESCI，2018年的CiteScore排名位列社会与交叉科学世界前3%)。
本届IFAC CPHS研讨会汇集了来自学术界和工业界的研究人员、学生和实践者，通过研究成果分享，进一步加深对网络物理系统与人类之间相互作用的理解。未来在交通、能源、机器人、制造业和医疗保健等以人为主的方向和领域中，信息-物理-人融合的混合智能系统将发挥更重要的作用。
2020年是数字经济大趋势下的基建年，也是工业互联网创新发展三年行动收官之年。根据工信部新发布的《关于推动工业互联网加快发展的通知》，首要任务是加快新型基础设施建设，明确改造升级工业互联网内外网络、增强完善工业互联网标识体系、提升工业互联网平台核心能力、建设工业互联网大数据中心等四项基本工作，第三届CPHS会议的召开，为工业互联网发展找到了方向，为融合应用做强“数字底座”，赋能制造业转型升级。
更多信息，详询大会官网：https://www.cphs2020.org/
来源：大会组委会
