2017年推薦國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)公示

PAGEPAGE92017年推薦國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)公示項(xiàng)目?jī)?nèi)容：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的分析與控制及應(yīng)用推薦單位：南京郵電大學(xué)主要完成人：岳東（南京郵電大學(xué)）彭晨（南京師范大學(xué)）竇春霞（燕山大學(xué)）田恩剛（南京師范大學(xué)）專家推薦意見(jiàn)（推薦專家姓名：柴天佑，單位：東北大學(xué)，技術(shù)職稱：教授，中國(guó)工程院院士，學(xué)科：控制科學(xué)與工程）本項(xiàng)目圍繞網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的分析與控制難題開(kāi)展研究。核心創(chuàng)新點(diǎn)為：1）揭示了網(wǎng)絡(luò)不確定性對(duì)系統(tǒng)性能的影響機(jī)理，建立了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)描述與分析基本理論和綜合反映網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)參數(shù)影響的時(shí)滯系統(tǒng)模型和分析方法；2）提出了非線性網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)系統(tǒng)分析與控制的新方法，突破了傳統(tǒng)方法依賴前件同步假設(shè)條件的局限性難題；3）提出了網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)群體行為協(xié)同優(yōu)化控制方法，解決了微電網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”多級(jí)協(xié)同保證系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)性的難題；4）提出了網(wǎng)絡(luò)不確定因素的應(yīng)對(duì)與控制聯(lián)合設(shè)計(jì)方法，解決了通信機(jī)制與控制參數(shù)聯(lián)合設(shè)計(jì)難題。在相關(guān)示范工程項(xiàng)目中驗(yàn)證了所提方法的有效性。8篇代表作SCI他引994次，Google他引2683次，其中5篇為ESI高被引論文，單篇最高SCI他引326次，代表作1和2被引頻次均位于其刊物當(dāng)年所有論文的第1名?；谏鲜龀晒纬砂l(fā)明專利10件，登記軟件著作權(quán)5件。上述成果引起國(guó)際同行專家的廣泛關(guān)注與好評(píng)。推薦該項(xiàng)目為國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)2等獎(jiǎng)。專家推薦意見(jiàn)（推薦專家姓名：尹浩，單位：總參第六十一研究所，技術(shù)職稱：教授，中國(guó)科學(xué)院院士，學(xué)科：信息與通信工程）項(xiàng)目系統(tǒng)深入地研究了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的控制理論與方法，在傳感、控制與單元系統(tǒng)間存在網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)時(shí)的控制問(wèn)題以及網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)群體協(xié)同控制方面的主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)包括：1)建立了綜合反映網(wǎng)絡(luò)參數(shù)影響的混雜時(shí)滯系統(tǒng)模型，闡明了主動(dòng)丟包改善閉環(huán)動(dòng)態(tài)性能的有效性，提出了新的分析和控制設(shè)計(jì)理論方法；2)提出時(shí)延概率分布依賴型非線性建模方法，建立了網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)非線性系統(tǒng)的非同增益子系統(tǒng)干擾抑制控制方法，突破了傳統(tǒng)方法的局限；3)提出了基于異質(zhì)單元群體混雜行為整體性建模方法的多時(shí)空尺度協(xié)同優(yōu)化控制策略，建立了解決智能電網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”多級(jí)協(xié)同優(yōu)化控制難題的理論方法；4)提出離散事件觸發(fā)通信機(jī)制，建立了通信機(jī)制與控制參數(shù)聯(lián)合設(shè)計(jì)的理論方法，解決了國(guó)際學(xué)者提出的公開(kāi)問(wèn)題。8篇代表作SCI他引994次，Google他引2683次，其中5篇為ESI高被引論文，單篇最高SCI他引326次。成果被7位各國(guó)院士和43位IEEEFellow正面引用與評(píng)價(jià)。獲授權(quán)發(fā)明專利5項(xiàng)，登記軟件著作權(quán)5件。在國(guó)電南自等上市企業(yè)示范項(xiàng)目中成功應(yīng)用和驗(yàn)證。推薦該項(xiàng)目為國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)2等獎(jiǎng)。專家推薦意見(jiàn)（推薦專家姓名：段志生，單位：北京大學(xué)，技術(shù)職稱：教授，學(xué)科：控制科學(xué)與工程）項(xiàng)目系統(tǒng)地研究了網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)分析與控制理論與方法，在網(wǎng)絡(luò)化線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化通信機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)群體優(yōu)化方面的主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)包括：1)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)線性系統(tǒng)，揭示了網(wǎng)絡(luò)特性等對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響機(jī)理，建立了綜合反映網(wǎng)絡(luò)參數(shù)影響的混雜時(shí)滯系統(tǒng)建模體系，闡明了主動(dòng)丟包的有效性；2)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)非線性系統(tǒng)，提出了時(shí)延概率分布依賴型建模方法、非同增益子系統(tǒng)干擾抑制控制方法，突破了傳統(tǒng)方法的局限性難題；3)揭示了信息交互、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)模態(tài)與群體協(xié)同行為的耦合機(jī)理，提出多時(shí)空尺度協(xié)同優(yōu)化控制策略，建立了解決智能電網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”多級(jí)協(xié)同優(yōu)化控制難題的理論方法；4)揭示了“通信機(jī)制-網(wǎng)絡(luò)性能-控制性能”間的關(guān)聯(lián)機(jī)理，提出離散事件觸發(fā)通信機(jī)制與記憶補(bǔ)償型控制理論，建立了通信機(jī)制與控制參數(shù)聯(lián)合設(shè)計(jì)的理論方法。8篇代表作SCI他引994次，Google他引2683次，其中5篇為ESI高被引論文，單篇最高SCI他引326次。出版國(guó)內(nèi)首部網(wǎng)絡(luò)控制專著(2007）。成果被7位各國(guó)院士和43位IEEEFellow正面引用與評(píng)價(jià)。所提出的模型和方法被29位IEEEFellow和院士正面引用?；谏鲜龀晒纬砂l(fā)明專利10件，軟件著作權(quán)5件，在國(guó)電南自等上市企業(yè)示范項(xiàng)目中成功應(yīng)用和驗(yàn)證。推薦該項(xiàng)目為國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)2等獎(jiǎng)。項(xiàng)目簡(jiǎn)介以智能電網(wǎng)為代表的信息物理深度融合的網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)系統(tǒng)，傳感、控制與單元系統(tǒng)間以及單元群體間存在網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等密切相關(guān)，其分析與控制問(wèn)題研究面臨重大科學(xué)挑戰(zhàn)，而缺乏考慮網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)影響的傳統(tǒng)方法存在嚴(yán)重局限性。為支撐智能電網(wǎng)等國(guó)家重大發(fā)展需求，迫切需要網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)系統(tǒng)分析與控制的新理論與新方法。項(xiàng)目組自2000年初開(kāi)始合作，從單元到群體的遞階層次化角度，考慮網(wǎng)絡(luò)環(huán)境影響，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)單元系統(tǒng)控制以及網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)群體協(xié)同控制兩個(gè)核心科學(xué)問(wèn)題開(kāi)展研究，形成了系列原創(chuàng)性成果。主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)如下:針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)線性系統(tǒng)，揭示了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、丟包等對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響機(jī)理，建立了綜合反映網(wǎng)絡(luò)參數(shù)影響的混雜時(shí)滯系統(tǒng)模型，闡明了數(shù)據(jù)包錯(cuò)序時(shí)主動(dòng)丟包改善閉環(huán)動(dòng)態(tài)性能的有效性；構(gòu)建基于區(qū)間時(shí)滯內(nèi)分點(diǎn)和邊界的新型Lyapunov泛函，提出了新的分析和控制設(shè)計(jì)理論；針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)非線性系統(tǒng)，揭示了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的概率分布特性，首次提出基于示性函數(shù)的時(shí)延概率分布依賴型T-S模糊建模方法，突破了傳統(tǒng)方法難以處理小概率大時(shí)延下的系統(tǒng)分析與控制設(shè)計(jì)難題；提出了網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)非線性系統(tǒng)非同增益子系統(tǒng)干擾抑制控制方法，突破了傳統(tǒng)方法依賴前件同步假設(shè)條件的局限性難題；以網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)群體優(yōu)化協(xié)同為目標(biāo)，引入網(wǎng)絡(luò)不確定性主動(dòng)應(yīng)對(duì)的設(shè)計(jì)思想，8篇代表作SCI他引994次，Google他引2683次，其中5篇為ESI高被引論文，單篇最高SCI他引326次。出版國(guó)內(nèi)首部網(wǎng)絡(luò)控制專著(2007）。成果被7位各國(guó)院士和43位IEEEFellow正面引用與評(píng)價(jià)。代表作1和2被引頻次分別位于控制頂尖刊物Automatica和IEEETCS-II當(dāng)年所有論文的第1名，提出的模型和方法被29位IEEEFellow和院士正面引用和應(yīng)用，如美國(guó)工程院院士、IEEE領(lǐng)域獎(jiǎng)獲得者P.R.Kumar指出申請(qǐng)人等建立了基于時(shí)滯微分方程框架的分析與控制綜合理論方法，IEEEFellow、IEEE工業(yè)電子學(xué)會(huì)前主席O.Kaynak在IEEETII上評(píng)價(jià)為該領(lǐng)域代表性工作(Typicalworksinthisregard)。離散事件觸發(fā)控制被俄羅斯科學(xué)院院士J.P.Richard歸為國(guó)際上四種動(dòng)態(tài)采樣控制之一，也是唯一我國(guó)學(xué)者作出主要貢獻(xiàn)的方法。完成人1人入選教育部長(zhǎng)江學(xué)者，2人入選2014與2015年Elsevier中國(guó)高被引學(xué)者。完成人擔(dān)任IEEE會(huì)刊等多個(gè)國(guó)際著名刊物AE。成果形成發(fā)明專利10件，軟件著作權(quán)5件，在國(guó)電南自等上市企業(yè)承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)示范項(xiàng)目中成功應(yīng)用和驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了理論與應(yīng)用的結(jié)合，為進(jìn)一步提升智能電網(wǎng)的安全、可靠與經(jīng)濟(jì)性做出了重要貢獻(xiàn)?？陀^評(píng)價(jià)8篇代表作SCI他引994次，GoogleScholar他引總共2683次（見(jiàn)附件1），相關(guān)成果發(fā)表SCI論文80余篇，出版專著1部，發(fā)明專利10件，軟件著作權(quán)5項(xiàng)，相關(guān)方法在智能電網(wǎng)中作為關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用和驗(yàn)證。成果被IEEEFellow、美國(guó)國(guó)家工程院院士、IEEE領(lǐng)域獎(jiǎng)獲得者P.R.Kumar和俄羅斯科學(xué)院院士J.P.Richard等43位IEEEFellow和院士作為該領(lǐng)域代表性工作正面引用和應(yīng)用，從第三方角度說(shuō)明，成果已經(jīng)被國(guó)際學(xué)術(shù)界廣泛認(rèn)可。典型評(píng)價(jià)為：對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)1的評(píng)價(jià)：對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)2的評(píng)價(jià)：對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)3的評(píng)價(jià)：見(jiàn)附件8-2見(jiàn)附件8-3見(jiàn)附件8-4對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)4的評(píng)價(jià)：發(fā)表在Automatica的代表作[7]SCI他引71次，ESI高引論文（見(jiàn)附件1）。俄羅斯科學(xué)院院士、IEEE杰出獎(jiǎng)獲得者J.P.Richard教授在Automatica(54:56-64,2015)指出代表作[7]和其它奠基性工作一道建立了離散事件觸發(fā)控制，其是國(guó)際上四種動(dòng)態(tài)采樣控制之一，也是唯一我國(guó)學(xué)者作出主要貢獻(xiàn)的方法【Thereareseveralapproaches…:-Periodicevent-triggeredcontrol(PengandYang,2013)】（見(jiàn)代表性引文7）；德國(guó)杜伊斯堡-埃森大學(xué)StevenX.Ding教授在IEEETSignalProcessing（3:3387-3395,2015)中指出，代表作[7]提出了事件觸發(fā)機(jī)制，可避免不必要通信與計(jì)算資源的浪費(fèi)【Toalleviatetheunnecessarywaste…,theevent-triggeredstrategyhasrecentlybeenproposedin[19]】（見(jiàn)附件8-5）；IEEEFellow，Automatica以及IEEETAC等雜志編委、荷蘭埃因霍溫大學(xué)W.P.M.H.Heemels發(fā)文評(píng)價(jià)，代表作[7]提出的周期事件觸發(fā)控制，即便存在擾動(dòng)情況下也可以保證觸發(fā)區(qū)間的最小下界（見(jiàn)附件8-6）；發(fā)表在Automatica的代表作[8]被SCI他引73次。IEEEFellow，Automatica、IEEETAC等刊物編委，澳大利亞西悉尼大學(xué)W.X.Zheng在Automatica(42:1067-1072,2006)中指出，代表作[8]提出了新的變換和控制方法，克服了現(xiàn)有降價(jià)方法的缺陷。進(jìn)一步，基于我們的方法開(kāi)展了其后續(xù)研究【Toovercomethedeficiencyofthereductionmethod,…YueandHan(2005)introduceanewstatetransformation…】【…basedon…introducedinYueandHan(2005)】（見(jiàn)代表性引文8）；IEEE/IETFellow、IETControlTheoryandApplications主編、香港大學(xué)J.Lam在Automatica（43:1799-1807,2007）中指出,代表作[8]對(duì)輸入時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng)給出了新的魯棒鎮(zhèn)定條件【…YueandHan(2005)togivenewrobuststabilizationcriteria…】（見(jiàn)附件8-7）。上述方法被用于國(guó)家十三五電力援藏重點(diǎn)項(xiàng)目“西藏尼瑪縣可再生能源局域網(wǎng)工程”和國(guó)電南自城鄉(xiāng)電網(wǎng)自動(dòng)化工程有限公司微電網(wǎng)項(xiàng)目中，在經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)上，運(yùn)行成本降低至原來(lái)90%，在動(dòng)態(tài)性能上，減小了大擾動(dòng)下的超調(diào)量30%和縮短調(diào)整時(shí)間50%。事件觸發(fā)通信與控制方法在國(guó)網(wǎng)電瑞繼保股份有限公司示范工程項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)帶寬占用率可減少31%，控制效果顯著提升(見(jiàn)附件16-19)。代表性論文專著目錄序號(hào)論文專著名稱/刊名/作者影響因子年卷頁(yè)碼（xx年xx卷xx頁(yè)）發(fā)表時(shí)間年月日通訊作者第一作者國(guó)內(nèi)作者SCI他引次數(shù)他引總次數(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)是否歸國(guó)內(nèi)所有1Network-basedrobustH-infinitycontrolofsystemswithuncertainty/Automatica/YueDong,HanQinglong,LamJames3.6352005年41卷999-1007頁(yè)2005年6月岳東岳東岳東，JamesLam326944是2Statefeedbackcontrollerdesignofnetworkedcontrolsystems/IEEETransactionsonCircuitsandSystems-II/YueDong,HanQinglong,PengChen1.1362004年51卷640-644頁(yè)2004年11月岳東岳東岳東，彭晨237793是3Delay-distribution-dependentstabilityandstabilizationofT-Sfuzzysystemswithprobabilisticintervaldelay/IEEETransactionsonSystems,ManandCybernetics--PartB:Cybernetics/YueDong,TianEngang,ZhangYijun,PengChen6.2202009年39卷503-516頁(yè)2009年4月岳東岳東岳東，田恩剛，張益軍，彭晨75130是4Delay-dependentexponentialstabilityofstochasticsystemswithtime-varyingdelays,nonlinearitiesandMarkovianjumpparameters/IEEETransactionsonAutomaticControl/YueDong,HanQinglong2.7772005年50卷217-222頁(yè)2005年2月岳東岳東岳東185349是5Relaxedstabilityandstabilizationconditionsofnetworkedfuzzycontrolsystemssubjecttoasynchronousgradesofmembership/IEEETransactionsonFuzzySystems/PengChen,YueDong,FeiMinrui6.7012014年22卷1101-1112頁(yè)2013年9月彭晨彭晨彭晨，岳東，費(fèi)敏銳1427是6Multi-agentbasedhierarchicalhybridcontrolforsmartMicrogrid/IEEETransactionsonSmartGrid/DouChunxia,LiuBin3.192013年4卷771-778頁(yè)2013年6月竇春霞竇春霞竇春霞，劉斌1369是7Event-triggeredcommunicationandH-infinitycontrolco-designfornetworkedcontrolsystems/Automatica/PengChen,YangTaicheng3.6352013年49卷1326-1332頁(yè)2013年5月彭晨彭晨彭晨71145是8Delayedfeedbackcontrolofuncertainsystemswithtime-varyinginputdelay/Automatica/YueDong,HanQinglong3.6352005年41卷233-240頁(yè)2005年2月岳東岳東岳東73226是合計(jì)9942683主要完成人情況姓名：岳東個(gè)人排名：1技術(shù)職稱：教授工作單位：南京郵電大學(xué)對(duì)本項(xiàng)目主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)一、二、四做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，是代表作[1,2,3,4,8]的第一作者。揭示了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、丟包等對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響機(jī)理，建立了綜合反映網(wǎng)絡(luò)參數(shù)影響的混雜時(shí)滯系統(tǒng)模型。構(gòu)建了基于區(qū)間時(shí)滯內(nèi)分點(diǎn)和便捷的新型李雅普諾夫泛函，提出了新的分析和控制設(shè)計(jì)理論方法。揭示了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的概率分布特性，首次提出基于示性函數(shù)的時(shí)延概率分布依賴的建模方法，突破了傳統(tǒng)方法難以處理小概率大時(shí)延下的系統(tǒng)分析與控制設(shè)計(jì)難題。提出基于時(shí)延變化內(nèi)點(diǎn)信息的記憶補(bǔ)償型控制理論，成功解決IFAC前主席Kwon教授提出的公開(kāi)問(wèn)題。姓名：彭晨個(gè)人排名：2技術(shù)職稱：教授工作單位：南京師范大學(xué)對(duì)本項(xiàng)目主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)一、四做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，是代表作[5，7]的第一作者，同時(shí)是代表作[2，3]的共同作者。揭示了“通信機(jī)制-網(wǎng)絡(luò)性能-控制性能”間的關(guān)聯(lián)機(jī)理，率先提出離散事件觸發(fā)通信機(jī)制，建立了基于虛擬采樣技術(shù)的系統(tǒng)建模以及通信機(jī)制與控制參數(shù)聯(lián)合設(shè)計(jì)的理論方法。