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控制與決策研究所

控制與決策研究所的前身是成立于 1956 年的“熱能動力裝置自動化教研組”,隸屬于動力機械系;1960 年學校成立“熱工量測及自動控制”專業,教研組亦隨之更名;1970 年校內院系調整,教研組并入自動化系;1981 年專業教研組一分為二,分別成立了“過程控制教研組”和“自動檢測及儀表教研組”;1999 年更名為“過程控制工程研究所”;2020 年更名為“控制與決策研究所”。

控制與決策研究所屬全國首批重點學科“控制科學與工程”下的二級學科“控制理論與控制工程”。主要研究方向是以運動體、流程工業和大型特種裝備為對象,針對復雜工業對象和過程,系統研究建模(包括機理建模、系統辨識與機器學習、軟測量等)、控制(包括先進控制、魯棒控制、非線性控制、模糊控制、隨機控制、學習控制、安全控制、間歇控制、分級分布控制等)、智能優化與決策(包括智能優化、仿真優化、操作優化、調度優化、智能決策、知識工程等)、故障診斷與智能維護(包括故障診斷、容錯控制、預測維護與實時可靠性等)、工業以太網與現場總線等理論與技術,以及復雜工業過程和復雜運動對象的全流程智能一體化優化理論和技術。

研究所承擔了大量國家級項目,包括自然科學基金,國家重點研發計劃 ,863、973 以及國家攻關計劃項目,并以橫向合作的形式承擔了大量企業攻關課題。榮獲國家自然科學獎二等獎 3 項,多次榮獲省部級以上獎勵。研究所在過程控制領域的綜合實力位居全國高校前列, 其中動態系統故障診斷和智能維護方向的理論研究成果在國際上處于先進行列。

目前,研究所的主要應用研究領域包括大型石化工廠和鋼鐵企業、無人機、軌道交通、深海載人潛水器、大型特種裝備等。

研究所出版了十多部教材和專著, 研究所教師目前開設《自動控制理論》、《過程控制》、《系統辨識基礎》、《智能優化算法及應用》等本科生課程,以及《人工神經網絡》、《工業數據統計分析與應用》、《動態系統故障診斷與容錯控制》、《綜合自動化理論與方法》、《運籌學》等研究生課程。


信息處理研究所

信息處理研究所擁有“模式識別與智能系統”和“生物信息學”兩個二級學科專業。

經過多年的發展,信息處理研究所形成了以智能信息處理理論、方法與應用為核心的3個主要研究方向:模式識別與機器學習、生物信息學與計算生物學、智能信號處理理論及應用。研究內容包括模式識別、機器學習、圖象分析、信號處理的理論、方法與技術,智能信息處理在機器視覺、智能交通系統、石油物探、雷達、數字通訊等多個領域中的應用,以及基于信息理論與技術的生命科學基本問題的探索。這些方向之間既有各自鮮明的特色,又有緊密的內在聯系,相互促進、相互滲透,形成了一個有特色、高水平的模式識別與智能系統學科。

近5年來,承擔科技部重大專項和自然科學基金項目20多項,獲得國家和部委級科研和教學獎勵10多項,在國際期刊上發表高水平論文300多篇。

所長:張長水教授

系統工程研究所

清華大學“系統工程”學科點初創于1979年,是國家首批批準的六個系統工程博士學位點之一,也是全國第一批博士點之一,設有博士后流動站。

研究所現有教職工13人,其中中國科學院院士1人,教授3人,研究員2人,副教授3人,副研究員3人,助理教授1人;博士生導師8人,碩士生導師12人。

研究所主要研究方向包括:非線性系統建模理論與方法,智能交通系統工程,復雜系統理論與應用,優化調度理論與應用,控制與決策分析等。重點結合自動化系的學科規劃,以無人系統為依托,開展車路協同環境下新型混合交通群體智能控制和基于車路協同的自動駕駛理論方法與關鍵技術的研究;以工業智能為依托,開展以能量網絡模型為核心的信息物理融合能源系統和群智能分布式分層智能決策機制的研究;以智慧城市為融合目標,融合交通能源系統構建智慧城市的信息物理系統,并基于智能與網絡化復雜系統研究智能群體決策與控制理論體系。

研究所承擔了系統學、凸優化、系統建模理論與分析、軟計算理論與方法、智能交通系統概論、英文科技論文寫作和大數據倫理等研究生課程,以及運籌學、系統工程導論、智能交通系統新生研討課、多媒體技術及應用、計算機網絡和智能汽車專題討論等本科生課程的教學任務。同時,為加強本科研究生貫通的教學培養理念,成立了“智能與決策分析”課組,在原有系統學課程的基礎上逐步開設智能與決策分析課程;為加強本科自動控制和研究生線性系統理論課程建設,成立了控制課組,在保證已經獲評國家級在線精品課程線性系統理論的基礎上,努力建設本科自動控制國家級在線精品課程;進一步做好已經獲評國家級在線精品課程的研究生素質課《英文科技論文寫作》的建設。

近年來,研究所共主持承擔和完成國家重點研發計劃、國家973項目、國家863項目、國家十一五科技支撐項目、國家自然科學基金重點項目、面上項目、國家十一五科技攻關項目、北京市科委項目、清華大學重大橫向項目等60余項科研項目;曾獲國家科技進步一等獎1項、二等獎1項、省部級科研獎勵9項。主持科技部111高水平引智計劃2.0項目1項,是何毓琦講席教授組依托基地。

研究所擁有智能與網絡化系統研究中心和智能車路協同與自動駕駛研究中心,同時擁有智能交通系統聯合實驗室,在北京信息科學與技術國家研究中心設有研究方向。

所長:張毅教授

檢測與電子技術研究所

現有在職教師9人,其中教授4人、副教授4人、助理研究員1人;其中國家級教學名師1名、國家杰出青年科學基金獲得者1人、國家優秀青年基金獲得者1人。該所擁有

“檢測技術與自動化裝置”博學位授予點和博士后流動站。

該所面向全校開設《模擬電子技術基礎》、《數字電子技術基礎》等技術基礎課程;負責全系《智能傳感與檢測技術》、《太赫茲探測與成像技術》等技術基礎和專業課程教學。其中《模擬電子技術基礎》和《數字電子技術基礎》是國家和清華大學的首批精品課,曾榮獲全國高等院校教學國家級特等獎榮譽。已出版教材和專著30余部,其中5部獲國家級獎勵。

該所主要研究方向包括:太赫茲痕量探測方法與技術;紅外痕量探測方法與技術;埋地亞鐵磁性目標磁法探測方法與技術;逃生群體行為演化理論與方法;智能化檢測方法與技術;多傳感器信號融合理論與技術;新型大功率電源變流技術;網絡型信號檢測與處理技術;控制系統故障檢測與診斷技術;智能家電技術等。該所面向國家重大需求,服務于軍隊和國防建設,也積極服務于民生需求,近年來獲得了國家科技進步獎二等獎、教育部自然科學獎一等獎、中國石油和化學工業聯合會科技進步獎一等獎等。

所長:鄭小平教授

導航與控制研究所

導航與控制研究所成立于2007年5月,現有教授3人,研究員3人,副研究員2人,助理研究員2人,其中,國家智能應用推進領域首席科學家1人,智能無人體系主題首席科學家1人,多模態智能機器人系統重點項目首席科學家1人,原國家863智能機器人專家組組長1人,創新特區重點項目專家2人,多人在國內外重要學術機構(IEEE、AIAA、國際自動化聯盟、自動化學會、航空學會、人工智能學會等)中任職。

研究所依托“導航、制導與控制”二級學科,針對天基、空基、地基等特種智能機器人系統,開展了系統總體設計、智能導航與控制、行為規劃和博弈決策等關鍵理論與技術研究,研究方向包括智能機器人與系統、多智能體理論與技術、飛行控制系統、飛行管理系統、空中交通管理、航天器導航與控制等。牽頭承擔并完成了包括國家863智能機器人重大項目、國家973項目、創新特區重點項目、國家大型客機研制重大專項項目、科技部重點研發計劃項目、自然基金重點項目和面上項目等,獲得國家科技進步特等獎1項、省部級科技進步一等獎3項、科技進步二等獎1項。

教學方面,導航與控制研究所面向本科生、研究生開設了《導航、制導與控制》、《飛行控制系統》、《空間機器人》、《太空機器人技術研討》、《智能機器人》、《自動控制原理》等多門與機器人、智能無人系統、航天航空器控制的課程。

所長:梁斌教授

工業智能與系統研究所

工業智能與系統研究所隸屬清華大學自動化系,在職教師共16人。

研究所主要研究方向為:智能感知與智能交互及機器學習、智能研發設計與虛擬仿真及數字孿生、智能優化與調度、分布式控制與智能決策、設備健康管理與智能維護、機器人智能操作與人機交互、智能服務與企業集成、眾智科學與工程、人工智能驅動的學科交叉研究、工業自主無人系統等。

在教學方面,該研究所為自動化系承擔了CIMS導論、企業信息化系統與工程、生產系統計劃與控制、應用隨機過程、運籌學、計算機仿真、計算機語言與程序設計、數據結構、數據庫系統原理等10余門本科生課程。

在科研方面,該研究所作為國家CIMS工程研究中心的主體部分,在我國CIMS的發展中起著牽引與導向作用,完成了國家八六三計劃重大攻關項目“CIMS實驗工程”、“并行工程”、“CIMS應用集成平臺”、“虛擬制造”、“敏捷供需鏈”等,重大工程項目“成都飛機公司CIMS工程”、“廣東華寶空調器廠CIMS工程”、“山西經緯紡機公司CIMS工程”、“廣東溢達紡織公司車間調度系統”等。20余年來,獲國家科技進步二等獎2項,省部級科技進步一等獎5項,二等獎等多項。近10年來先后作為項目或課題負責人承擔科技創新2030—“新一代人工智能”重大專項:“復雜制造環境下的協同控制與決策理論方法”和國家自然基金委重大科學儀器研制項目“深海可控式可視化采樣器關鍵技術研究與樣機”等國家級重大、重點科研項目和課題60余項。

所長:宋士吉教授

腦與認知科學研究所

腦與認知科學研究所目前在職教師有15人,其中教授/研究員6人,副教授/副研究員5人,助理教授/助理研究員4人。多人在國內外重要學術機構(如中國人工智能學會、中國電子學會、中國自動化學會、中國航空學會、中國圖象圖形學會等)中任職,在多個權威學術期刊(如IEEE TACAutomaticaIEEE T. Cybernetics等)擔任編委。

該所目前主要研究方向涉及:腦工程、腦機理、腦疾病與類腦計算,計算攝像與光電認知計算,量子控制與機器學習、智能無人系統、認知媒體等。在研的主要科研項目有:國家重大科研儀器、國家973項目(首席)、科學中心、科技部新一代人工智能2030專項、科技創新2030-“腦科學與類腦研究重大項目、國家自然科學基金項目(重點、國際合作、杰青、創新團隊、面上等)、國家863項目、國家支撐計劃項目、國家發改委項目、國家重大專項、國際合作項目等。獲得的主要獎項有:國家技術發明一等獎1次、國家技術發明二等獎1次、國家科技進步二等獎3次、省部級一、二等獎多次、國際空中機器人大賽冠軍等。申請國家發明專利600余項,已授權300余項;在國際頂級期刊Nature, Cell等發表多篇論文。

所長:季向陽教授