2020年10月31日-11月1日，IEEE无人系统与人工智能国际会议（IEEE International Conference on Unmanned Systems and Artificial Intelligence, IEEE ICUSAI）在南京航空航天大学自动化学院举行。本次国际会议由南京航空航天大学、IEEE SMC协会、国际自动控制联合会主办，IEEE控制系统协会南京分会、 “飞行器自主控制技术”教育部工程研究中心、“先进飞行器导航、控制与健康管理”工信部重点实验室和“物联网与控制技术”江苏省高校重点实验室联合承办。

本届会议旨在为无人系统与人工智能领域的国内专家、学者提供一个高端学术交流平台，沟通和交流前沿理论、关键技术和相关的应用成果。南京航空航天大学副校长姜斌教授、南京航空航天大学科协秘书长刘双丽女士、南京航空航天大学学报张黄群主任、自动化学院党委书记刘建成教授、自动化学院院长江驹教授、自动化学院副院长陈谋教授及广大师生参加了此次会议。

中国工程院柴天佑院士、中国工程院桂卫华院士、华南理工大学陈俊龙（讲席）教授、北京工业大学乔俊飞教授、北京航空航天大学郭雷教授、东北大学杨光红（特聘）教授、广东工业大学鲁仁全教授、北京大学喻俊志教授、中国科学院沈阳自动化研究所刘连庆教授做大会主题报告。清华大学张靖教授、北京科技大学贺威教授、北京工业大学韩红桂教授、浙江大学吴争光教授、浙江大学葛志强教授、广东工业大学吴元清教授参加了大会的“青年学者论坛”并做学术报告。会议吸引了来自北京航空航天大学、江南大学、南京工业大学、江苏科技大学等高校以及南京航空航天大学自动化学院、民航学院等数百位师生的积极参与，反响热烈。

图1. 2020 IEEE ICUSAI参会人员合影

图2. 2020 IEEE ICUSAI“青年学者论坛”参会人员合影

南京航空航天大学自动化学院院长江驹教授主持开幕式介绍了参会嘉宾；大会主席、南京航空航天大学副校长姜斌教授致欢迎词；大会主席、欧洲科学院外籍院士、欧洲科学与艺术学院院士、中国自动化学会副理事长陈俊龙教授介绍了IEEE ICUSAI会议的举办历史、会议宗旨以及本次会议的筹备情况。

图3 南京航空航天大学自动化学院院长江驹教授主持开幕式

图4 大会主席、南京航空航天大学副校长姜斌教授致欢迎辞

图5 大会主席、华南理工大学陈俊龙教授致欢迎辞

        大会报告以中国工程院柴天佑院士的“工业人工智能发展方向”的学术报告（问天科学讲坛165场）开始，柴院士结合工业自动化和信息技术在工业革命中的作用，以及制造与生产全流程决策、控制以及运行管理的现状、智能化发展方向的分析，提出发展工业人工智能的重要性。柴院士从宏观角度对工业人工智能技术的涵义进行了分析讲解，通过对比工业人工智能和工业自动化的研究对象和研究目标，提出了工业人工智能围绕算法、软硬件平台和补充与增强人的能力的AI系统三方面研究重点和思路。

图6柴天佑院士做学术报告

        中国工程院桂卫华院士做了题为“工业过程体数据检测方法及应用”的学术报告（问天科学讲坛166场），针对我国工业高质量发展给现有检测技术带来的挑战，首次提出工业过程体数据的概念，融合光学等多学科交叉知识提出工业过程体数据检测技术通过案例阐述了基于内窥式光学立体成像的高炉料面体数据检测等技术及应用，给出了关于工业过程体数据检测技术的思考。

图7桂卫华院士做学术报告

        华南理工大学陈俊龙讲席教授做了题为“A Novel Efficient RNN and LSTM-Like Architecture: Recurrent and Gated Broad Learning Systems and Their Applications”的学术报告,利用宽度学习系统（Broad Learning System, BLS）的扁平神经网络，推导出两种新的文本分类学习方法——循环宽度学习系统（R-BLS）和类LSTM架构的门控式宽度学习系统（G-BLS），在多个数据集中展现出更好性能。

图8 陈俊龙教授做学术报告

        北京工业大学乔俊飞教授做了题为“人工智能驱动的城市污水处理过程智慧运行”的学术报告，围绕国家生态文明建设，介绍了城市污水处理的发展现状、面临的机遇与挑战，针对污水处理过程不稳定性、非平稳等特点，提出了机遇人工智能的污水处理只会运行方案，为城市污水处理行业技术进步奠定了基础。

图9乔俊飞教授做学术报告

        北京航空航空大学郭雷教授做了题为“无人系统精细抗干扰控制：理论与应用”的学术报告，介绍了多源干扰系统精细抗干扰控制理论研究新进展，分析了精细抗干扰控制所具有的复合环节和结构，以及精细抗干扰控制理论研究在无人飞行器自主导航和自主控制系统领域的应用。

图10郭雷教授做学术报告

        东北大学杨光红教授做了“多智能体Euler-Lagranrian系统安全避障分布式协调优化”的学术报告，针对多智能体Euler-Lagranrian（EL）系统分布式协调优化中的安全避障问题展开研究，该研究本质上是一个多目标问题，因此其主要挑战集中如何实现分布式优化与安全避障机制的一体化设计。提出了一种“势能型”驱动增益，即为对障碍函数（Barrier Function)的路径积分，用于保证当智能体接近障碍物时产生斥力以阻止碰撞。在此基础上，结合分布式优化与自适应跟踪控制方法，提出了安全避障分布式协调优化算法。

图11杨光红教授做学术报告

        广东工业大学鲁仁全教授做了题为“变结构无人自助系统控制理论与应用”的学术报告，针对现有无人自主系统存在的多种难题，开展了针对一些特殊复杂场景下的水陆、陆空、水控变结构无人自助系统研究，形成了变结构水陆两栖无人车、变结构陆空两栖和变结构水空两栖无人机3类成果。同时提出了自主无人系统的机械设计等4个流程，将智能控制算法应用于自主无人系统，自主研制了电控系统、通讯系统等6个主要系统，可应用于多种特殊复杂场景。

图12鲁仁全教授做学术报告

        北京大学喻俊志教授做了题为“Bioinspired Underwater Robots and Visual Environment Perception”的学术报告,以自然界中的鱼为灵感，介绍了仿生水下机器人——机器鱼的研究成果，同时对水下视觉环境信息获取的内容进行汇报，讨论了今后的研究方向。

图13喻俊志教授做学术报告

        中国科学院沈阳自动化研究所刘连庆教授做了题为“基于机电系统/生命系统融合的类生命智能初步探索”的学术报告，介绍了一种基于生命系统和机电系统在细胞尺度相融合，通过MEMS及微纳操控技术对神经细胞连接进行干预重塑的方法，进而产生初步智能的方法。

图14刘连庆教授做学术报告

        在11月1日举行的2020 IEEE-ICUSA“青年学者论坛”中，清华大学张靖教授做了题为“基于硅芯片上光学微腔的光机械非线性及其在维纳传感器的应用”的学术报告，介绍了基于光学微腔的可调声子激光、微位移探测等方面的应用与实验进展、在硅基芯片上微型环芯腔系统的理论分析及分岔、混沌和随机共振等非线性现象，并进一步介绍了其在微纳传感器中的应用。

图15张靖教授做学术报告

        北京科技大学贺威教授做了题为“协作机器人智能控制”的学术报告，围绕协作机器人高精度跟踪控制问题，介绍了多约束条件下不确定机器人智能控制算法，聚焦机器人与环境物理交互问题，分析了复杂环境下协作机器人阻抗控制决策。进一步考虑了多机器人协同作业和人机协作场景，阐述了协作机器人的协同控制方法，介绍了基于以上智能控制策略研发的智能分拣系统等，最后对相关研究领域予以展望。

图16贺威教授做学术报告

        北京工业大学韩红桂教授做了题为“数据和知识驱动的城市污水处理出水总磷在线检测”的学术报告，针对城市污水处理过程中出水水质难以实时检测的问题，以城市污水处理总磷为例，研制出城市污水处理总磷智能检测装置，实现了城市污水处理出水总磷的实时检测。

图17韩红桂教授做学术报告

        浙江大学吴争光教授做了题为“分布式连续非线性系统的异步勒贝格近似模型”的学术报告，在报告中介绍了构建了分布式的事件触发系统的实例，并给出了Lebesgue近似模型渐进稳定、近似误差有界、避免出现Zeno行为的条件。

图18吴争光教授做学术报告

        浙江大学葛志强教授做了题为“面向工业大数据的深度隐变量模型”的学术报告，从机器学习的角度出发，分析了传统隐变量模型结构的局限性，剖析了深度学习模型与现代工业系统融合的优势，提出深度隐变量模型是工业系统建模与知识解析在大数据时代的重要发展方向之一。

图19葛志强教授做学术报告

        广东工业大学吴元清教授做了题为“自主无人系统群智控制”的学术报告，提出了自主无人系统的机械设计、加工制造等流程，结合多源信息融合算法等自主研制了电控系统、通讯系统等，实现了自主无人系统在多种复杂场景下的态势感知和群智控制。

图20吴元清教授做学术报告

图21 与会同行、参会师生与报告专家热烈讨论

        本次会议及青年学者论坛报告内容丰富精彩，紧密贴近国际理论前沿与工程应用。与会嘉宾均表示受益匪浅，收获颇多，对当前无人系统与人工智能的国家需求、关键技术、发展趋势有了更加清晰、深入的了解，有的嘉宾之间还就某些关键技术难题和需求达成了初步的合作意向，会议的相关内容得到了与会嘉宾代表的热烈响应。