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“通信-感知-计算”一体化:水下无人群体智能发展的破局之道 | CNCC

阅读量:0 2025-10-16 收藏本文
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水下无人群体智能协同技术是开发海洋资源、执行海洋监测与防卫等复杂任务的核心前沿。早期研究多聚焦于单个水下航行器的自主能力,而通过信息融合与协同决策,使多个无人系统作为一个智能群体行动,已成为释放其最大作业潜能、完成远超过单平台能力范围的复杂任务的必然趋势。


然而,将群体智能从理论推向深海实战仍面临严峻挑战。海洋环境的动态多变性与水声通信的固有瓶颈,对群体协同的感知、通信与控制构成了根本性约束。在此背景下,如何将网络群体智能理论应用于工程实践,如何在声学导引下实现高精度协同定位,以及如何通过仿生建模提升机动与控制效率,成为亟待突破的关键科学问题。同时,新兴的大语言模型等集中式智能如何与分布式的“人-机-物”群智计算范式融合,也为水下群体智能的发展带来了新的机遇与挑战。


本论坛将从仿生机器鱼的群体建模与控制、网络群体智能理论与技术、水下机器人海底目标自主探查技术、人机物融合群智计算、以及声学导引下水下无人集群协同定位技术等方面进行深入探讨。



论坛安排




论坛名称:水下无人群体智能协同技术

日程安排:10月24日13:30-17:30

举办地点:哈尔滨工程大学-启航楼4层学术报告厅

注:如有变动,请以官网(https://ccf.org.cn/cncc2025)最终信息为准



顺序

主题

主讲嘉宾

单位

1

仿生机器鱼群体智能中的建模与控制

喻俊志

北京大学

2

网络群体智能理论与技术:从理论研究到工程应用

温广辉

东南大学

3

水下机器人海底目标自主探查技术与进展

俞建成

中国科学院沈阳自动化研究所

4

人机物融合群智计算:LLM vs. 分布式智能

郭斌

西北工业大学

5

声学导引下水下无人集群协同定位技术研究现状及展望

哈尔滨工程大学

6

Panel环节

喻俊志

北京大学

温广辉

东南大学

俞建成

中国科学院沈阳自动化研究所

郭斌

西北工业大学

哈尔滨工程大学

陈虹

中船集团719研究所


论坛主席



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於志文

CCF会士、常务理事、科技咨询委员会主任、普适计算专委会主任,哈尔滨工程大学教授

教育部“长江学者”特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,国家科技创新领军人才,国家重点研发专项项目首席科学家。现任哈尔滨工程大学党委常委、副校长,云计算及其应用技术国家地方联合工程研究中心主任、人机物融合群智计算教育部重点实验室主任、智能感知与计算工信部重点实验室主任。主要从事物联网、普适计算、人机系统、感知大数据等领域的研究工作,曾获教育部自然科学一等奖、省级科学技术一等奖。


共同主席



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冯光升

CCF杰出会员,哈尔滨工程大学教授

哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院博士生导师,黑龙江省新一代网络信息保障工程实验室主任。主要研究方向包括网络安全、边缘计算、无线室内定位技术等。目前承担和参与国家自然科学基金、国家科技重大专项,省自然科学基金、国家部委项目等20余项,在国内外重要期刊会议上发表学术论文50余篇,出版书籍3部,获得黑龙江省科技进步奖二等奖3项,国防科技进步三等奖1项,黑龙江省教育教学奖2项,国家发明专利15项。


论坛讲者



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喻俊志

北京大学教授

北京大学博雅特聘教授,海洋研究院副院长,IEEE Fellow、CAA Fellow、国家杰出青年基金获得者、国家级领军人才、入选国家百千万人才工程、享受国务院政府特殊津贴等。主要研究方向为智能机器人、机电一体化、计算智能等。在机器人与自动化领域发表学术论文300余篇,包括IEEE汇刊论文180余篇;获授权发明专利71件、美国专利6件;获国家自然科学二等奖、北京市科学技术一等奖、中国自动化学会自然科学一等奖、技术发明一等奖等。


报告题目:仿生机器鱼群体智能中的建模与控制


摘要:自然界中的众多生物呈现出组织有序、分工明确、相互协作的群体属性,展现了卓越的群体智慧,为无人系统集群研究提供诸多启示。本报告聚焦基于水下仿生机器鱼的无人系统集群建模与控制问题,按照从“学习鱼群”到“模仿鱼群”再到“融入鱼群”的递进关系,分享团队近年来在仿鱼群智能方向的研究成果,包括鱼群行为建模、协同编队控制、机器鱼诱导生物鱼等方面。报告最后,将展望水下集群智能的发展前景,并介绍相应的研究规划。

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温广辉

东南大学教授

东南大学首席教授,二级教授,博士生导师,自动化学院副院长, IET Fellow,国家杰出青年科学基金获得者,教育部国家级青年人才入选者,国家优秀青年科学基金获得者,江苏国家应用数学中心副主任,江苏省信息数学应用中心常务副主任(主持工作)。长期从事分布式控制理论与控制工程、网络群体智能理论与技术领域的研究工作。


报告题目:网络群体智能理论与技术:从理论研究到工程应用


摘要:从鸟类群集、鱼群蜂拥等自然界中美妙的群体现象出发,引出群体智能及其所蕴含的分布式协同思想;在此基础上介绍在新一代人工智能(人工智能2.0)研究背景下,网络群体智能理论与技术的研究内涵和外延,着重介绍其研究内涵的深刻性和外延的广泛性,以及超越分布式协同框架的研究特点;并进一步分享一些关于切换拓扑下群体智能系统协同一致性控制与分布式鲁棒优化的研究成果,以及相关理论成果在水面无人艇和多旋翼无人机集群系统协同编队控制中的典型工程应用。最后,展望了在新一代人工智能研究背景下,网络群体智能理论与技术的一些研究课题。

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俞建成

中国科学院沈阳自动化研究所研究员

中国科学院沈阳自动化研究所研究员,博士生导师,国务院特殊津贴专家,国家级领军人才,现任中国科学院沈阳自动化研究所海洋机器人前沿技术中心主任。主要从事新概念海洋机器人、长续航海洋机器人、海洋环境自主观测理论与技术等研究。主持国家重点研发计划、自然科学基金重点项目、中国科学院战略先导项目等科研项目20余项,研究成果获辽宁省技术发明一等奖1项、中国科学院杰出科技成就奖2项、获评2017年度两院院士评选的中国十大科技进展。


报告题目:水下机器人海底目标自主探查技术与进展


摘要:海底目标自主探查是支撑深海空间开发、安全防护与基础设施运维的核心能力之一,直接关系到国家在深远海的战略布局。面向深远海广域高效探查任务,无人潜航器系统需具备轻量化结构、长续航与自主探查作业能力,以支撑远距离、长时间、高频次的持续运行。受限于海底目标回波特征弱、形态复杂、缺乏先验信息等特性,现有方法在探查体系构建、弱目标感知与跟踪方面面临显著挑战,对系统在多平台协同感知与任务自适应协同控制方面提出了更高要求。本报告将围绕上述关键问题,系统介绍海底目标自主探查关键技术,并结合实际海试与典型任务,评估其在复杂环境中的适应性、稳定性与作业效率,进一步分析其向工程化应用与体系化部署所面临的关键挑战与应对策略。

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郭斌

西北工业大学教授

西北工业大学计算机学院教授、副院长,国家杰出青年科学基金获得者,人机物融合群智计算教育部重点实验室副主任,工信部智能感知与计算重点实验室副主任,西北工业大学人机物融合智能计算创新中心主任。入选教育部“新世纪优秀人才”(2012)和国家“万人计划”青年拔尖人才(2017),爱思唯尔中国高被引学者,《麻省理工科技评论》“2023中国智能计算创新人物”。


报告题目:人机物融合群智计算: LLM vs. 分布式智能


摘要:近来,在智能物联网、边缘智能、群体智能等兴起背景下,跨空间人、机、物异构智能体协作增强将成为新一代群智感知计算最重要的演进方向——即“人机物融合群智计算”。人机物融合群智计算涉及物联网、人工智能、生态学、复杂系统科学、社会学等多学科交叉,探索自然集群交互协同与人工群智能体间协作增强间的隐式关联和映射机理,将通过异构群智能体的有机交互、协作、竞争与博弈,构建具有自组织、自学习、自适应、持续演化等能力的智能感知计算空间。本报告将探讨人机物融合群智计算的基础理论、科学挑战及关键技术,并介绍我们在这方面的研究进展。

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徐健

哈尔滨工程大学教授

哈尔滨工程大学智能学院教授,副院长,兼任“水下智能技术”协同创新工作站副主任,国家级领军人才。长期从事水下无人系统总体设计与集成、无人自主控制与群体智能技术研究,和团队一起,先后完成国家、省部级等重点重大项目十余项,获国家科技进步二等奖1项,省部级科技进步特等奖1项,省部级科技进步一等奖3项;荣获国家级人才基金项目,中国航海学会青年科技奖。


报告题目:声学导引下水下无人集群协同定位技术研究现状及展望


摘要:水下无人集群(AUV/USV集群)在海洋勘探、环境监测及国防安全领域应用广泛,但水下复杂环境导致传统无线电定位失效。声学导引协同定位技术通过集群节点间的声信号交互与信息融合,构建水下自主定位能力。该报告通过综述该技术研究现状,凝练该领域存在的科学问题、关键挑战及发展方向,期待与广大研究人员协同努力,推动水下无人系统自主化发展。



CNCC2025



CNCC2025将于10月22-25日在哈尔滨举办。专题论坛将在往年多样化主题的基础上,首次通过“基础-前沿-未来”的一体化设计,满足不同背景参会者的需求,构建从知识获取到创新激发的完整路径,打造系统化、进阶式的参会体验。重点设置9大主题板块,每个主题板块的专题论坛由三大核心模块组成:面向前沿领域的体系性Tutorial、聚焦前沿突破的专题论坛以及探讨未来发展路径的思辨论坛。


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