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布尔控制网络 |
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背景介绍： 2011年3月29日，中科院数学与系统科学研究院系统控制重点实验室的程代展研究员和齐洪胜助理研究员接到国际自动控制联合会（IFAC）奖励委员会主席George Irwin来信，通知他们2009年发表在国际著名刊物《自动化》（Automatica）上的论文“布尔控制网络的能控性与能观性”被评为2008～2010年度《自动化》刊物最佳论文奖（方法与理论类）。这次获奖论文是基于程代展提出的半张量积方法，他们对布尔控制网络得到了原创性的重要成果。这是中国大陆学者首次获得此殊荣。《自动化》是由国际自动控制联合会(IFAC)主办的学术刊物，是国际自动控制领域最有影响的杂志之一，每三年评选一篇方法与理论类最佳论文，并在三年一次的国际自动控制联合会世界大会上隆重颁奖。 报告简介： 程代展研究员介绍了其获得国际自动控制联合会“自动化”刊物最佳论文奖的相关工作。首先，他简要介绍了什么是布尔网络及布尔控制网络。然后，介绍了他首创的矩阵半张量积方法。矩阵的半张量积是一种新的乘法，它将普通矩阵乘法推广到具有任意维数的两个矩阵。基于半张量积方法，提出了两个工具：逻辑的矩阵表示和布尔网络的状态空间分析方法。利用矩阵半张量积方法可以将逻辑运算转化为代数运算，将形如布尔网络的逻辑动态系统转化为线性离散系统，从而可以将现代控制理论与方法应用于布尔网络。布尔网络的状态空间分析方法定义了布尔网络的状态空间、状态子空间、正规子空间、坐标变换等概念，为进一步利用现代控制理论奠定了基础。随后，程代展研究员概要说明了利用前面介绍的方法和工具已取得的一些研究成果，包括：给出了一般布尔网络的拓扑结构；布尔网络能控性与能观性的充要条件；布尔网络的实现问题、控制设计、最优控制、辨识问题等。这些结果在如IEEE Trans. Automatic Control、Automatica、IEEE Trans. Neural Networks等期刊上以长文形式发表，初步形成一套较完整的确定型布尔网络的控制理论，并以专著形式在Springer发表（Analysis and Control of Boolean Networks: A Semi-tensor Product Approach, Springer, 2011）。对于矩阵的半张量积，介绍其在其他方面的应用，如电力系统（梅生伟、刘锋、薛安成，《电力系统暂态分析中的半张量积方法》，清华大学出版社）。最后，程代展研究员对本次报告作了小结，认为矩阵半张量积是研究布尔网络的有力工具，具有广泛的应用前景。 |
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Controllability and observability of Boolean control networks |
Analysis and Control of Boolean Networks |
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