赵延龙：集值系统的辨识与控制 | 周二直播·控制科学前沿理论与方法系列课程

第七课课程简介

主题：集值系统的辨识与控制

简介：随着信息化、大数据和智能化的发展，集值系统大量涌现，对系统建模和控制产生了新的需求。集值系统的特点是无法测得输出、状态等系统数据的精确值，只知道它是否属于某个或某些集合。例如：大量医学数据如白血病数据只知道“健康”或“疾病”，大量工程数据如卫星观测数据只知道“百米级”“千米级”等，智能决策问题如雷达目标识别关心的是目标的“真”或“伪”。与传统的精确测量系统相比，集值系统具有可利用信息少和非线性强两大特征，其辨识和控制具有本质困难，需要新的研究视角和理论方法。

本课程将从几类典型的集值系统入手，介绍集值系统辨识与控制研究的特点、难点和成果，并浅谈集值系统的相关应用研究。具体内容包括：多类集值系统的参数辨识问题、集值系统的自适应跟踪控制、集值多智能体的趋同控制问题以及集值方法在复杂疾病建模、雷达目标智能识别等重要实际领域的应用研究。

课程大纲：

1.集值系统的研究背景与意义

2.集智系统辨识与控制

参数辨识
适应控制
应用研究

3.总结与展望

从控制论与信息论两个视角
集值辨识算法的应用场景，例如多智能体系统、疾病建模、未来通信、神经网络、雷达目标识别

关键词：可辨识性、收敛速度、兼容性、最优性；可控制、稳定性、能同步；经验测度法、递推投影辨识算法、二时间尺度适应控制算法、递推投影适应控制算法

推荐阅读资料：

Le-Yi Wang, George G. Yin, Ji-Feng Zhang and Yanlong Zhao, System Identification with Quantized Observations, Birkhauser, Boston, 2010.
Le-Yi Wang, Ji-Feng Zhang and George G. Yin, System identification using binary sensors, IEEE Transactions on Automatic Control, 48(11): 1892-1907, 2003.
Le-Yi Wang and George G. Yin, Asymptotically efficient parameter estimation using quantized output observations, Automatica, 43: 1178-1191, 2007.
Jin Guo and Yanlong Zhao, Recursive projection algorithm on FIR system identification with binary-valued observations, Automatica, 49(11): 3396-3401, 2013.
Ying Wang, Yanlong Zhao, Ji-Feng Zhang and Jin Guo, A unified identification algorithm of FIR systems based on binary observations with time-varying thresholds, Automatica, 135: 109990, 2022.
Lantian Zhang, Yanlong Zhao, Lei Guo, Identification and adaptation with binary-valued observations under non-persistent excitation condition, Automatica, 138: 110158, 2022.
Yanlong Zhao, Hang Zhang, Ting Wang and Guolian Kang, System identification under saturated precise or set-valued measurements, Science China Information Sciences, 66: 112204, 2023.
Jin Guo, Ji-Feng Zhang and Yanlong Zhao, Adaptive tracking control of a class of first-order systems with binary-valued observations and time-varying thresholds, IEEE Transactions on Automatic Control, 56(12): 2991-2996, 2011.
Ting Wang, Min Hu and Yanlong Zhao, Adaptive tracking control of FIR systems under binary-valued observations and recursive projection identification, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 51(9): 5289-5299, 2021.
Yanlong Zhao, Ting Wang and Wenjian Bi, Consensus protocol for multi-agent systems with undirected topologies and binary-valued communications, IEEE Transactions on Automatic Control, 64(1): 206-221, 2019.
Ting Wang, Hang Zhang and Yanlong Zhao, Consensus of multi-agent systems under binary-valued measurements and recursive projection algorithm, IEEE Transactions on Automatic Control, 65(6): 2678-2685, 2020.
Ting Wang, Wenjian Bi, Yanlong Zhao and Wenchao Xue, Radar target recognition algorithm based on RCS observation sequence: Set-valued identification method, Journal of Systems Science and Complexity, 29(3): 1-16, 2016.
Guolian Kang, Wenjian Bi, Hang Zhang, Stanley Pounds, Cheng Cheng, Sanjay Shete, Fei Zou, Yanlong Zhao, Ji-Feng Zhang and Weihua Yue, A robust and powerful set-valued approach to rare variant association analyses of secondary traits in case-control sequencing studies, Genetics, 205(3): 1049-1062, 2017.
Shuping Tan, Jin Guo, Yanlong Zhao and Ji-Feng Zhang, Adaptive control with saturation-constrainted observations for drag-free satellites: A set-valued identification approach, Science China Information Sciences, 64: 202202, 2021

主讲老师

赵延龙，中国科学院数学与系统科学研究院研究员。2002年本科毕业于山东大学，2007年博士毕业于中国科学院数学与系统科学研究院，曾先后到美国韦恩州立大学、新加坡南洋理工大学和瑞典林雪平大学等做博士后或访问交流。研究兴趣包括集值系统辨识与控制、网络通信、金融系统建模、系统生物学等，在领域内具有重要影响的期刊或会议上发表学术论文80余篇。现任SCI期刊Journal of Systems Science and Complexity负责控制领域的副主编，Automatica、SIAM Journal on Control and Optimization和IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics: Systems等期刊的编委。曾任亚洲控制协会副主席，现任中国自动化学会副秘书长、中国自动化学会控制理论专委会主任等；曾获国家自然科学二等奖、中国自动化学会自然科学奖一等奖等科研奖励；先后主持国家优秀青年基金、国家杰出青年基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等项目。