北航學(xué)術(shù)報(bào)告總結(jié)

北京航空航天大學(xué)學(xué)術(shù)學(xué)位碩士研究生《學(xué)術(shù)報(bào)告》考核表學(xué)院自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院 學(xué)號(hào)：_姓名:序號(hào)學(xué)術(shù)報(bào)告題目報(bào)告人地點(diǎn)時(shí)間1從生活中發(fā)現(xiàn)有趣的研究一一淺談?wù)撐倪x題與寫作陶飛新主樓E7062014年5月28日19:00-21:002科學(xué)、技術(shù)、機(jī)電一體化，何去何從？OkyayKaynak教授新主樓E7062014年6月11日14:30-16:003混合動(dòng)力電動(dòng)車的智能能源控制與管理Prof.YiLuMurphey新主樓E7062014年7月7日10:00-11:3045678910考核成績：導(dǎo)師簽字： 年月 日學(xué)院教務(wù)公章 年月 日要求：碩士研究生選聽學(xué)術(shù)報(bào)告總數(shù)不少于10次。本考核表由導(dǎo)師給出考核成績，學(xué)院科學(xué)究生教學(xué)秘書審核后，錄入成績，并作為原始記錄文件長期保存。《學(xué)術(shù)報(bào)告》總結(jié)學(xué)院 自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院姓名學(xué)號(hào)導(dǎo)師北京航空航天大學(xué)研究生院2015年9月10日壇第二場(chǎng)報(bào)告會(huì)報(bào)告題目：從生活中發(fā)現(xiàn)有趣的研究一一淺談?wù)撐倪x題與寫作報(bào)告人：陶飛報(bào)告時(shí)間：2014年5月28日19:00-21:00報(bào)告地點(diǎn)：新主樓E706主辦單位：北航第十一屆研究生學(xué)術(shù)論壇自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程分論壇報(bào)告內(nèi)容：陶飛教授主要從事制造服務(wù)管理、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、智能優(yōu)化、企業(yè)信息化等方向的研究工作。他現(xiàn)任CIRP青年會(huì)員、國際雜志IJSCOM主編及3個(gè)國際期刊編委。近年來也發(fā)表和出版了多部學(xué)術(shù)專著和論文，并入選了“中國百篇最具影響國內(nèi)學(xué)術(shù)論文”等獎(jiǎng)項(xiàng)，在學(xué)術(shù)論文的寫作方面有很豐富的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)，這次他的分享令我收獲頗豐。報(bào)告會(huì)一開場(chǎng)，陶飛老師以怎樣提出問題引出了他對(duì)科研選題階段的思考，首先他指出選題最重要的是是否“interesting”，只有有趣的題目才可以吸引住編輯，強(qiáng)調(diào)了選題時(shí)明確的目的性與清晰的效果預(yù)測(cè)的必要性，補(bǔ)充了選題的層次的重要性，層次不夠必然不會(huì)被錄用；緊接著，陶飛老師分享了自己的兩段科研經(jīng)歷，第一段，分別從鳥群，泄火球以及動(dòng)物捕食方式受到啟發(fā)，將相似的概念與自己研究領(lǐng)域中的要點(diǎn)相互類比，從而發(fā)現(xiàn)更加優(yōu)化的算法，指出創(chuàng)新有時(shí)就要從身邊的人或物中尋找，第二段，根據(jù)日本核泄漏可能對(duì)北京造成的核輻射，申請(qǐng)并完成了飛艇核輻射監(jiān)測(cè)，指出科研就是要發(fā)現(xiàn)新需求和創(chuàng)新點(diǎn)；然后，陶飛老師講解了規(guī)劃的重要性，要針對(duì)選題制定系統(tǒng)的規(guī)劃，并堅(jiān)定地落實(shí)，指出博士生應(yīng)該做系統(tǒng)的研究，而不是為發(fā)論文而發(fā)論文；最后，陶飛老師詳細(xì)地講解了論文的寫作技巧，從摘要的重要性到參考文獻(xiàn)的格式，從慎用的詞語到致謝中應(yīng)該感謝到的人，細(xì)致的講解使同學(xué)們受益良多。心得體會(huì)：雖然我的研究方向不涉及機(jī)器學(xué)習(xí)，但在聽報(bào)告前做了一些關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)方面的調(diào)研，了解到了ELM目前是這么的有爭(zhēng)議，但是也看到了其巨大的工程使用價(jià)值，這也推動(dòng)了人工智能的快速發(fā)展。對(duì)于正反方均有各自的一套觀點(diǎn)，目前沒有一種方法能解決所有問題，每種方法都有其自身的適應(yīng)性，我們?cè)诳蒲羞^程中要有追求完美極致的心態(tài)，但同時(shí)更應(yīng)該保持一個(gè)對(duì)于事實(shí)規(guī)律的把握，即很難有一種方法解決所有的問題。只有這樣，我們對(duì)于問題才更能把持自己的方向。但正是正反雙方的反復(fù)辯論，使得機(jī)器學(xué)習(xí)這個(gè)問題會(huì)越辯越明，這也促進(jìn)快速解決這個(gè)問題，促進(jìn)科技發(fā)展。ErMengJoo教授正是秉持不斷改進(jìn)的心態(tài)，逐漸地讓學(xué)習(xí)機(jī)變得更加具有全局最優(yōu)性以及更快。教授的演講坦誠認(rèn)真，幽默風(fēng)趣，并且極具啟發(fā)性，同學(xué)們反響強(qiáng)烈。他要實(shí)事求是，不怕失敗，即使不如其他方法好也是為科學(xué)作出了貢獻(xiàn)，這種心態(tài)我們學(xué)生需要學(xué)習(xí)，開闊我們的心態(tài)。講座結(jié)束后，同學(xué)們踴躍提問，老師也和ErMengJoo熱情交流，氣氛十分熱烈。最后，本次報(bào)告會(huì)在熱烈的掌聲中圓滿結(jié)束。壇第四場(chǎng)報(bào)告會(huì)報(bào)告題目：科學(xué)、技術(shù)、機(jī)電一體化，何去何從？報(bào)告人：OkyayKaynak教授報(bào)告時(shí)間：2014年6月11日14:30-16:00報(bào)告地點(diǎn)：新主樓E706主辦單位：北航第十一屆研究生學(xué)術(shù)論壇自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程分論壇報(bào)告內(nèi)容：中國科學(xué)院院士、自動(dòng)化學(xué)院杰出校友、航天科技集團(tuán)第九研究院的王巍研究員在學(xué)術(shù)論壇中做了題為“新型慣性技術(shù)的發(fā)展”的學(xué)術(shù)報(bào)告。王院士從慣性技術(shù)的概論、慣性技術(shù)的主要發(fā)展領(lǐng)域、新型慣性技術(shù)的重點(diǎn)方向和發(fā)展趨勢(shì)四個(gè)方面作講解。慣性技術(shù)是慣性敏感器、慣性導(dǎo)航、慣性制導(dǎo)、慣性測(cè)量及慣性穩(wěn)定等技術(shù)的統(tǒng)稱，是具有自主、連續(xù)、隱蔽特性，無環(huán)境限制的載體運(yùn)動(dòng)信息感知技術(shù)，是現(xiàn)代精確導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制系統(tǒng)的核心信息源。信息化復(fù)合式發(fā)展的進(jìn)程中，慣性技術(shù)具有不可替代的關(guān)鍵支撐作用。慣性技術(shù)是涉及到物理、數(shù)學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、材料學(xué)、精密機(jī)械學(xué)及微電子、計(jì)算機(jī)、控制、測(cè)試、先進(jìn)制造工藝等技術(shù)的一門綜合性技術(shù)，是衡量一個(gè)國家尖端技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。慣性導(dǎo)航技術(shù)是慣性技術(shù)的核心和發(fā)展標(biāo)志，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)利用陀螺儀和加速度計(jì)（統(tǒng)稱為慣性儀表）同時(shí)測(cè)量載體運(yùn)動(dòng)的角速度和線加速度，并通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)解算出載體的三維姿態(tài)、速度、位置等導(dǎo)航信息。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)有平臺(tái)式和捷聯(lián)式兩類實(shí)現(xiàn)方案：前者有跟蹤導(dǎo)航坐標(biāo)系的物理平臺(tái)，慣性儀表安裝在平臺(tái)上，對(duì)加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行積分可得到速度及位置信息，姿態(tài)信息由平臺(tái)環(huán)架上的姿態(tài)角傳感器提供；慣導(dǎo)平臺(tái)可隔離載體角運(yùn)動(dòng)，因而能降低動(dòng)態(tài)誤差，但存在體積大、可靠性低、成本高、維護(hù)不便等不足。捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)沒有物理平臺(tái)，慣性儀表與載體直接固連，慣性平臺(tái)功能由計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，姿態(tài)角通過計(jì)算得到。與其他導(dǎo)航系統(tǒng)相比，慣導(dǎo)系統(tǒng)同時(shí)具有信息全面、完全自主、高度隱蔽、信息實(shí)時(shí)與連續(xù)，且不受時(shí)間、地域的限制和人為因素干擾等重要特性,，可在空中、水中、地下等各種環(huán)境中正常工作。在導(dǎo)彈、火箭、飛機(jī)等需要機(jī)動(dòng)、高速運(yùn)行的運(yùn)載體的導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制（GNC）系統(tǒng)中，慣性系統(tǒng)因其測(cè)量頻帶寬且數(shù)據(jù)頻率高（可達(dá)數(shù)百赫茲以上）、測(cè)量延時(shí)短（可小于1ms），易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，成為GNC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速、精確制導(dǎo)與控制的核心信息源，其性能對(duì)制導(dǎo)精度起著關(guān)鍵作用，例如，純慣性制導(dǎo)地地導(dǎo)彈命中精度的70%以上取決于慣性系統(tǒng)的精度。陀螺儀和加速度計(jì)是慣性系統(tǒng)的核心儀表，其技術(shù)指標(biāo)直接影響GNC系統(tǒng)整體性能，由于陀螺儀研制難度相對(duì)更大，所以陀螺儀表技術(shù)一直是慣性技術(shù)的重要標(biāo)志并受到格外重視。從國內(nèi)外發(fā)展來看，干涉型光纖陀螺等新型陀螺儀表已逐步成為當(dāng)今慣性技術(shù)領(lǐng)域的主導(dǎo)陀螺儀表之一，并得到越來越普遍的應(yīng)用。在慣性系統(tǒng)發(fā)展方面，因平臺(tái)式系統(tǒng)方案可降低對(duì)陀螺和計(jì)算機(jī)性能的要求，為早期實(shí)用化慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用；到上世紀(jì)中后期，隨著微型計(jì)算機(jī)和先進(jìn)慣性儀表尤其是高精度光學(xué)陀螺儀技術(shù)的進(jìn)步，捷聯(lián)慣性系統(tǒng)得到了快速發(fā)展。目前，慣性儀表及系統(tǒng)產(chǎn)品正向著“高性能、小體積、低成本”的方向不斷進(jìn)步。新概念慣性儀表不斷提出，如光子晶體光纖陀螺、MEMS陀螺、集成光學(xué)/MOEMS陀螺、原子干涉/自旋陀螺及多類新型加速度計(jì)等，研究重點(diǎn)是新原理、新方法、新工藝?？偟膩砜矗瑧T性儀表正不斷向更高精度（如原子陀螺）、更小型化（如MEMS陀螺）等方向發(fā)展。未來慣性技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要包括：慣性系統(tǒng)技術(shù)、慣性測(cè)試與試驗(yàn)技術(shù)、新器件和新材料應(yīng)用技術(shù)以及橫向領(lǐng)域的推廣與應(yīng)用技術(shù)。為不斷提升競(jìng)爭(zhēng)力，慣性系統(tǒng)正向著高精度、小體積、抗惡劣環(huán)境、快速啟動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)化、貨架式方向發(fā)展，關(guān)鍵技術(shù)包括系統(tǒng)的數(shù)字化、集成化、通電快速熱穩(wěn)定及動(dòng)態(tài)快速對(duì)準(zhǔn)（含自主對(duì)準(zhǔn)和傳遞對(duì)準(zhǔn)）等技術(shù)。測(cè)試技術(shù)是準(zhǔn)確標(biāo)定慣性儀表及系統(tǒng)誤差系數(shù)、提高慣性系統(tǒng)使用性能的關(guān)鍵技術(shù)，深入研究誤差機(jī)理、探索新的測(cè)試方法（如國外已有的系統(tǒng)全參數(shù)一體化測(cè)試方法等）并研制先進(jìn)而精密的測(cè)試設(shè)備，是慣性技術(shù)持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和保障。采用新器件、新材料向來是提高慣性儀表及系統(tǒng)性能的重要手段，如比熱、比剛度特性優(yōu)異的鈹材的應(yīng)用，使轉(zhuǎn)子式陀螺和慣導(dǎo)平臺(tái)系統(tǒng)的性能大幅提升。其他學(xué)科技術(shù)的發(fā)展一直是慣性技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，如控制理論、精密加工、微電子、光電子、MEMS等技術(shù)對(duì)慣性技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)作用十分明顯；而慣性技術(shù)的成果同時(shí)也可推廣應(yīng)用于其他工業(yè)領(lǐng)域，如光纖電流互感器、光纖水聽器等動(dòng)態(tài)測(cè)量與控制設(shè)備在許多工業(yè)部門都有重要應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。心得體會(huì)：聽王院士的報(bào)告猶如聆聽娟娟流水，永遠(yuǎn)也流不盡。他的報(bào)告是那么實(shí)在，有底氣，仿佛目睹了在一線科研的院士。他做的慣性導(dǎo)航技術(shù)是涉及國防安全的技術(shù)，是國家高精尖的技術(shù)，第一次這么近距離體會(huì)到高度的責(zé)任感和自豪感。我們高精度的導(dǎo)航技術(shù)研究不出來，那么我們就沒法把我們的導(dǎo)彈發(fā)射的目標(biāo)位置，也就無法實(shí)現(xiàn)國防的安全，這深深的責(zé)任與壓力促使我國航天人不懈的努力進(jìn)取。這也教育我們做事要有強(qiáng)烈的責(zé)任感和使命感，要獨(dú)立和敢于探索問題，這樣才能做出別人沒有的東西，超越別人，自己做老大，不再跟隨別人。壇第六場(chǎng)報(bào)告會(huì)報(bào)告題目：混合動(dòng)力電動(dòng)車的智能能源控制與管理報(bào)告人：Prof.YiLuMurphey報(bào)告時(shí)間：2014年7月7日10:00-11:30報(bào)告地點(diǎn)：新主樓E706主辦單位：北航第十一屆研究生學(xué)術(shù)論壇自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程分論壇報(bào)告內(nèi)容：席寧教授主要從自動(dòng)化技術(shù)在納米、生物、網(wǎng)絡(luò)控制領(lǐng)域應(yīng)用方面做出報(bào)告。首先席教授開場(chǎng)向我們展示了他們團(tuán)隊(duì)研究的納米機(jī)器人。納米機(jī)器人的研制屬于分子仿生學(xué)的范疇，它根據(jù)分子水平的生物學(xué)原理為設(shè)計(jì)原型，設(shè)計(jì)制造可對(duì)納米空間進(jìn)行操作的“功能分子器件”。納米生物學(xué)的近期設(shè)想，是在納米尺度上應(yīng)用生物學(xué)原理，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，研制可編程的分子機(jī)器人，也稱納米機(jī)器人。合成生物學(xué)對(duì)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)與基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)重新設(shè)計(jì)，開發(fā)“在體”或“濕”的生物計(jì)算機(jī)或細(xì)胞機(jī)器人，從而產(chǎn)生了另種方式的納米機(jī)器人技術(shù)。報(bào)告中，席教授展示了采用納米指針完成了用分子寫字的動(dòng)畫。最重要的納米機(jī)器人研究中面臨了傳統(tǒng)傳感器采用的信號(hào)噪聲比目標(biāo)物體的尺寸還大，這也就限制了傳統(tǒng)基于時(shí)序了控制方式的局限性，席教授研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地提出了采用了圖像作為控制的反饋信號(hào)獲取方式，并針對(duì)這個(gè)問題重新設(shè)計(jì)了基于圖像反饋方式的控制器，采用其深厚的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)完成控制方案的推導(dǎo)證明，最終實(shí)現(xiàn)了圖像方式反饋控制的目標(biāo)，并利用設(shè)計(jì)的納米控制系統(tǒng)完成了對(duì)分子目標(biāo)的移動(dòng)。并基于納米機(jī)器人的技術(shù)，對(duì)該技術(shù)在醫(yī)療上的應(yīng)用做了展望。通過將微小的納米機(jī)器人注射入人體，讓這些縮小的“參觀者”直接觀看到人體各個(gè)器官的組織和運(yùn)行情況。治療動(dòng)脈粥樣硬化、抗癌、去除血塊、清潔傷口、幫助凝血、祛除寄生蟲、治療痛風(fēng)、粉碎腎結(jié)石以及激活細(xì)胞能量，使人不僅保持健康，而且延長壽命等。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的特征是通過一系列的通信信道構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)控制閉環(huán)，同時(shí)具備信號(hào)處理、優(yōu)化決策和控制操作的功能，控制器可以分散在網(wǎng)絡(luò)中的不同地點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)對(duì)象物理設(shè)備，而不是網(wǎng)絡(luò)的性能和穩(wěn)定性.因此，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定序列的長度問題是次要。但即便如此，網(wǎng)絡(luò)的性能和穩(wěn)定性在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中仍是相當(dāng)重要的，例如在設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時(shí)，控制的約束必須適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬限制。從傳送控制信號(hào)的角度看，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的有效帶寬，同時(shí)又為單位時(shí)間內(nèi)所傳送有意義的數(shù)據(jù)量的最大值，排除幀頭、填充位等等。這和更傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬定義相比較，顯然它側(cè)重于單位時(shí)間內(nèi)傳送的原始字節(jié)的數(shù)量。此外，網(wǎng)絡(luò)控制還存在數(shù)據(jù)丟包甚至是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难舆t等問題，針對(duì)這個(gè)問題，席寧教授團(tuán)隊(duì)同樣基于納米機(jī)器人控制器技術(shù)設(shè)計(jì)了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)控制中存在的時(shí)間延遲以及數(shù)據(jù)丟包的問題的控制方案，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了控制方案的可行性?？刂圃囼?yàn)中，實(shí)驗(yàn)對(duì)象為位于香港的一個(gè)工業(yè)機(jī)械臂，控制人員位于美國本部通過網(wǎng)絡(luò)傳輸控制信號(hào)完成了對(duì)位于香港機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)控制，并控制機(jī)械臂完成了拿取雞蛋等動(dòng)作，每個(gè)動(dòng)作完