狼科恩博士首席科学家在Atigeo,有限责任公司他还是华盛顿大学亚博体育官网工业与系统工程研究教授。亚博体育苹果app官方下载他是两家成功的初创公司的创始人和联合创始人:Clearsight系亚博体育苹果app官方下载统集团。以及Kohn-Nerode公司。两家公司都在探索先进最优控制、基于规则的优化、应用于企业问题的量子混合控制和纳米材料成型控制等领域的应用。Kohn教授与康奈尔大学的Nerode教授共同创立了混合系统领域的理论和算法。亚博体育苹果app官方下载科恩教授拥有麻省理工学院(MIT)信息与决策系统实验室(Laboratory of Information and Decision Systems)电子工程与计算机科学博士学位。亚博体育苹果app官方下载Kohn博士与Nerode和Zabinsky合作撰写了一本关于分布式合作推理的书，共撰写了超过100篇论文，6个章节。科恩博士拥有10项美国和国际专利。
路加福音Muehlhauser您与Anil Nerode共同创立了混合系统控制领域。亚博体育苹果app官方下载阿尼尔讲述了他对1990年太平洋会议的印象在这里．你对那次会议的发展有什么印象?你有什么特别想加到阿尼尔的账户上的吗?
狼科恩会议第一天的讨论集中在如何将复杂动力系统的异构描述整合到设计大规模自动化的通用表示中。亚博体育苹果app官方下载Mettala上校和其他人的观察结果几乎立刻就产生了，他们的目标是找到传统方法的替代方法，这种方法基于将专家系统与传统控制和系统识别技术相结合。亚博体育苹果app官方下载
这些方法并没有产生健壮的设计。更重要的是，他们并没有形成一个理论来系统地处理国防部当时部署的系统。亚博体育苹果app官方下载我的工作是基于规则定义的约束的控制架构，所以在参与者之间激烈的讨论之后，Nerode和我走到一个角落，提出了一个建议合并通过扩展自动机理论和最优控制的概念来描述复杂动力系统在流形中的演化，其中拓扑由操作规则定义，行为约束和轨迹由变分方法生成。亚博体育苹果app官方下载这是我们后来所定义的“混合系统”的开始。亚博体育苹果app官方下载
路加福音您认为从1990年至今，混合动力系统研究项目中最成功的商业或政府项目有哪些?亚博体育官网亚博体育苹果app官方下载
狼当前有许多应用程序使用混合系统作为基本技术。亚博体育苹果app官方下载以下是一些我个人比较熟悉的例子:
- 一个需求预测器和一个由Microsoft Dynamics小组部署的库存控制和管理系统。亚博体育苹果app官方下载
- 由陆军皮卡蒂尼军火库部署的战场模拟器。
- Clearsight系统部署的通用人员和资源调度系统。亚博体育苹果app官方下载
- 由Atigeo开发的协同分布式推理系统，应用于医疗信息学和智能电网管理系亚博体育苹果app官方下载统。
- Kohn-Nerode有限责任公司正在原型制造一种亚博体育苹果app官方下载用于捕获和存储阳光的量子混合控制系统。
路加福音:在过去10年里，混合动力系统的理论发展最让您印象深刻或感兴趣的是什么?亚博体育苹果app官方下载你认为未来10年我们可能会看到什么样的进步?
狼对我来说，混合动力系统最重要的进步在于三个方面:亚博体育苹果app官方下载
- 表示我们发现，具有多种异构模型特征的动力系统的行为可以有效地用哈密顿函数来表征。亚博体育苹果app官方下载与多个模型的相互作用以及信息从一个模型到另一个模型的传递是由哈密顿形式的相互作用定义的。这一事实使得混合系统成为发展新控制方法的首选理论亚博体育苹果app官方下载和实现技术，如平均现场智能体分布式控制和规范理论，最重要的是，控制和优化由规则指定和实现。
- 混合系统控制设亚博体育苹果app官方下载计，它允许将建筑结构的规范和控制需求作为制定控制问题的一部分。这融合了物理和经验数据关于动态过程的控制。控制规范和计算需求的实现是因为控制性能规范和架构约束是受控过程的模型。
- 基于代理的分布式控制: Nerode和我共同或分别开发了一种基于混合系统的变分理论，用于参与分布式过程控制的多个agent的动态同步。亚博体育苹果app官方下载变分理论概括了网络理论中的一个原理，称为Tellegen定理。该理论为代理之间的网络交互提供了主动同步而没有裁判。该理论的一个版本已被用于实现一个基于代理的体系结构，用于控制、不确定性管理和在几个应用程序中的学习。该体系结构的首字母缩写为MAHCA(多代理混合控制体系结构)。
- 元控制这是一种控制行为和行为的理论实现算法。这种情况下的动力学是一个计算多任务过程。其目标是使其以更少的内存和任务之间的主动同步运行得更快。我们正在发展一种基于元控制的计算混合系统理论。亚博体育苹果app官方下载该理论在优化算法上的初步实现在减少计算时间、实时同步和基于规则的优化方面都取得了很好的效果。
路加福音我对未来日益自动化的人工智能系统带来的安全挑战特别感兴趣。亚博体育苹果app官方下载自动驾驶汽车即将上路，美国军方正在为此努力自治战场机器人各种类型的等。你认为混合动力系统控制和相对温和的扩展,亚博体育苹果app官方下载将足以获得高保证的安全更有能力自主系统我们可能在10年或20年,或者其他你认为当代控制和验证方法更好地解决这个问题,或者你认为需要开发全新的方法?
狼我将把我的答案分为两部分:(1)自主权问题和(2)验证问题。
自治:这是混合系统最初发起人(ARPA、NIST、ARO、SAP)提出的核心问题之一。亚博体育苹果app官方下载我们早期的答案来自于我们在战场动力学模拟器中实现的以下命题:给定一个要控制的过程，建立一个基于性能规范、规则和经济运行的期望行为模型，并构建受控过程动力学。这是一个混合系统;亚博体育苹果app官方下载我们称它为S。
然后我们建立一个模型，另一个混合系统，例如C，表示指定的安全规则和约束，并混亚博体育苹果app官方下载合S和C产生一个新的混合控制系统S1。这种方法只适用于半封闭、准平稳系统。亚博体育苹果app官方下载
对于大型自主系统，需要允许混合系统控制器来检测、学习和处理未编亚博体育苹果app官方下载程的情况。为了做到这一点，一类混合控制器(在我们的论文中被称为代理)包含从感官数据学习的指令。一个例子就是我们所谓的“通过故障预测和修复学习”系统。亚博体育苹果app官方下载这个系统运行如下:一个安全代理(亚博体育苹果app官方下载或代理)(是)监控系统操作控制,并推断(s)是否可行域操作,它的可能性是要离开可行性地区(失败)在不久的将来(“附近”是一个概念取决于控制系统)。这种可能性决定了对故障的响应:修复操作。
然后，另一个代理应用程序设计一个实现Repair操作的控制器。注意，这并不一定是对现有控制器的调整。我们利用混合控制器的设计过程本身就是一个混合系统这一事实来定义综合方法。亚博体育苹果app官方下载我们把由此产生的设计过程称为修理混合控制。我们在一个接近部署的原型微电网管理和控制系统中使用了这种方法，并取得了相当大的成功:即，高健壮性、弹性、恢复:所有这些都在保持良好性能的同时。亚博体育苹果app官方下载
基于代理的混合系统提供的另一个元素是通过冗余提高安全性的能力。亚博体育苹果app官方下载
简而言之，我对问题第一部分的回答概括如下:
混合系统是一个亚博体育苹果app官方下载首要原则的平台，允许结合安全，学习和维修。我认为这个领域的研究应该集中在如何填充亚博体育官网系统亚博体育苹果app官方下载信息关于应用程序，允许启发式和经验约束和规则，并提供我上面概述的结构故障和修复机制。这种方法建立在现有控制技术的基础上，但包含了一个新的结构适应概念，这对于您问题中提出的自主性水平至关重要。
验证:许多研究人员亚博体育官网已经提出了混合系统部署前验证和验证的方法。亚博体育苹果app官方下载在我们的方法中，我们很乐意使用其中的一些技术。我们在这方面的贡献是对在线设计进行验证，如上所述。因此，我们正在开发混合系统来建模验证原则，并将它们几乎实时亚博体育苹果app官方下载地融合到我们的应用程序中。
路加福音:您认为我们使系统更自主和更有能力的能力会超过我们为这些系统实现安全保证亚博体育苹果app官方下载的能力吗?
狼我相信，在我们目前设计的大多数系统中，我们在增加自主权方面都取得了很大进展。亚博体育苹果app官方下载我也认为，我们在开发安全性能设计的方法、感官冗余原则和理论方面投入的精力还远远不够。
我和Nerode正在利用量子混合控制方法开发一种先进的磁电池。我们发现，这种电池安全运行的关键因素是安全原则，这在过去的100年里已经在非自主系统中使用。亚博体育苹果app官方下载我们将这些原则正式编码为设计算法的一部分。也许这种方法可以推广以获得可接受的安全水平。
路加福音:谢谢,狼!
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