2015年1月9日,国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂举行。由系统控制重点实验室程代展研究员、齐洪胜副研究员完成的成果“逻辑动态系统控制的代数状态空间方法”荣获国家自然科学二等奖。
程代展研究院和齐洪胜副研究员等合作,以布尔网络为背景,以矩阵半张量积为工具,构造以代数状态空间为核心的工作平台,研究逻辑动态系统的性质与控制。主要创新点包括:1)首次给出了包括状态空间、坐标变换、不变子空间等一系列逻辑动态系统状态空间的结构与分析方法。2)利用状态演化方程首次给出布尔网络的不动点、极限环及吸引域的计算公式,给出状态方程的Kalman分解形式,证明极限环的齿轮结构。3)首次给出布尔网络控制方程,并由此得到一系列布尔控制网络的基本控制问题的解,形成一套较完整的布尔网络控制理论。4)将逻辑动态系统的状态空间方法推广到K 值和混合值的情况,使之可应用于一般状态空间为有限集的动态系统的分析与控制。
该项研究具有完全的原始创新性,包括 (i) 工具的创新:基本工具矩阵半张量是由程代展研究员提出并研究多年;(ii) 方法的创新:将逻辑方程转化为代数状态空间方程;(iii) 成果的创新:初步形成了一套逻辑动态系统控制理论。
目前,逻辑系统控制的代数状态空间方法已被许多国内外学者应用于生物系统、博弈论、线路设计、故障检测、模糊控制、符号动力学、有限自动机、图论、队形控制、网络同步/查询与遥操作、编码理论等众多领域,显示了该方法极其宽广的应用前景。
程代展研究员主要从事非线性控制系统、切换系统、哈密顿系统、布尔网络控制、基于博弈的控制系统等的研究。现任IEEE控制系统协会(CSS)执委(Board of Governors),曾任IFAC Council Member(2011-2014),IEEE CSS Beijing Chapter主席, 中国自动化学会控制理论专业委员会主任。曾先后担任多个国内外学术期刊的主编、副主编、编委等。2008年获国家自然科学奖二等奖(排名第一), 2011年获国际自动控制联合会 (IFAC) 颁发的其旗舰杂志Automatica最佳论文奖(理论/方法类)。2005年当选IEEE Fellow,2008年当选IFAC Fellow。
齐洪胜副研究员主要从事逻辑动态系统控制、演化博弈等的研究。现任中国自动化学会控制理论专业委员会副秘书长(2009-)。2011年获国际自动控制联合会 (IFAC) 颁发的其旗舰杂志Automatica最佳论文奖(理论/方法类),2012年获中科院系统所关肇直青年研究奖,2014年入选中科院数学与系统科学研究院“陈景润未来之星”。