叩开“三沉门”让智能设备“群体协做”更高效

　　当百架无人机正在夜空精准勾勒流光图案，当工业机械臂协同完成毫米级细密加工，当智能车流有序疏导城市拥堵——这些充满将来感的场景，正依托群体智能手艺现实。近日，南京工业大学（以下简称南工大）传授史建涛团队的一项研究，为破解这些瓶颈供给了环节手艺支持。该团队的“群体智能系统的分布式滤波、节制及智能运维理论取使用”项目，凭仗三项原创性冲破，荣获2025年度江苏省工程师学会科学手艺特等，让智能设备的“群体协做”变得愈加平安、高效取坚韧。群体智能系统的顺畅运转，离不开通信、节制、运维三大焦点环节的协同发力。此中无线通信是群体协同的“神经”，但持续的全量数据传输极易导致收集拥堵取能耗过高。团队研发的“事务触发滤波”手艺，改革了保守模式。团队、南工大副传授岳冬冬引见，该系统仅正在环节数据变化超越设定阈值时才启动传输，其余时间连结寂静。这能正在节制精度的同时，降低70%—80%的通信量取能耗，显著耽误无人机等挪动平台的功课时长。若是说通信是“消息桥梁”，那么节制即是群体智能的“步履中枢”。“设备正在复杂多变的中运转，不免呈现毛病，就像编队飞翔的候鸟突遭同党受伤的不测。”团队、南工大传授钱默抒指出，保守处置体例需停机维修或收受接管，不只成本昂扬，团队率先将“容错节制”引入群体智能系统，立异建立“毛病检测—毛病估量—毛病弥补”闭环机制。“这付与系统‘带伤飞翔’的能力。”史建涛举例，即便四旋翼无人机的一个螺旋桨失灵，系统也能正在毫秒间从头分派其余电机的动力，保障编队不变飞翔取使命持续，出格合用于侦查、救援等使命不容中缀的紧要场景。设备“编队”运转的持久不变，离不开智能运维的“健康守护”。团队、南工大副传授陈闯引见，保守按期检修往往“非论健康情况，成本昂扬且可能无的放矢。而他们开创了“残剩寿命预测的不确定性量化”手艺，通过改良深度进修模子，该系统不只能预测设备残剩利用寿命，更能给出预测成果的相信概率，将预测精度从约50%提拔至90%以上，大幅降低了运维成本，“保守方式可能会判断出设备还能运转两个月，我们能精准到‘健康运转两个月的概率达95%’，让企业决策更有根据。”陈闯说。“好比，太空极端苛刻，温度波动大，辐射强、通信距远。我们基于火星车星际空间运转的特殊需求，开辟‘力触觉传感器’等环节部件，并将事务触发滤波取及时毛病处置手艺融入星载组网雷达系统，正在保障通信靠得住性的同时降低能源耗损，为卫星协同工做建牢手艺樊篱。”团队、南工大副传授冯李航引见，这项手艺还曾获2023年中国从动化学会科技前进一等。同时，团队取江苏省测绘工程院、上海华测等单元合做，优化测绘设备协同工做效率；取中航工业、航天科工502所等合做，为航空策动机、火星车等配备供给运维取节制支撑，实正实现“从尝试室到出产线，从地面到太空”的全场景赋能。此外，团队还将群体智能手艺延长至化工平安出产等流程工业范畴，通过毛病诊断取容错节制为保守工业升级注入新智能。史建涛暗示，将来，团队将继续对准国度严沉需求取财产痛点，正在学科交叉融合中摸索新冲破，努力于让群体智能手艺正在更多环节范畴靠得住运转，为中国智能制制取高质量成长供给支持。