（批準(zhǔn)時(shí)間：2021年 批準(zhǔn)部門(mén)：遼寧省教育廳 主任：左毅）
海事大數(shù)據(jù)與航運(yùn)通用人工智能協(xié)同創(chuàng)新中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“協(xié)創(chuàng)中心”）始創(chuàng)于2016年，前身是智能船舶技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。在2018年通過(guò)海外人才引進(jìn)，依托海外高層次引進(jìn)人才創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)組建了校級(jí)“海事大數(shù)據(jù)與人工智能應(yīng)用工程中心”，并在2019年獲批遼寧省興遼英才計(jì)劃高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)。數(shù)年勵(lì)精圖治，團(tuán)隊(duì)成員不斷完善科研方向，力爭(zhēng)技術(shù)轉(zhuǎn)型，于2021年并成功獲批遼寧省教育廳高等學(xué)校協(xié)創(chuàng)中心。與此同時(shí)，協(xié)創(chuàng)中心成員也完成新老交替。
航運(yùn)業(yè)作為交通運(yùn)輸業(yè)的第一支柱產(chǎn)業(yè)，不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，還在社會(huì)文明建設(shè)與發(fā)展中起到重要的支撐作用。在進(jìn)入科技革命和產(chǎn)業(yè)革新的協(xié)同創(chuàng)新新階段，尤其需要與“物聯(lián)網(wǎng)+”、“大數(shù)據(jù)+”、“云計(jì)算+”、“智能+”相結(jié)合，從傳統(tǒng)的航運(yùn)管理發(fā)展成為自主化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的船舶綜合管理智能一體化平臺(tái)。因此，面向航運(yùn)的智慧交通新計(jì)算范式是“航運(yùn)智慧交通=海事大數(shù)據(jù)+航運(yùn)通用人工智能”的協(xié)同創(chuàng)新模式（見(jiàn)圖1）。
圖1 航運(yùn)智慧交通的計(jì)算范式及協(xié)同創(chuàng)新模式
現(xiàn)在，航運(yùn)業(yè)的信息化已然成為世界各航運(yùn)大國(guó)的主要發(fā)展趨勢(shì)。航運(yùn)信息化指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)和知識(shí)為航企及其相關(guān)的航運(yùn)活動(dòng)提供技術(shù)支持和發(fā)展動(dòng)力的應(yīng)用過(guò)程。近年，隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的興起，航運(yùn)專(zhuān)家系統(tǒng)又在嘗試把這兩個(gè)領(lǐng)域的高新技術(shù)應(yīng)用于航運(yùn)領(lǐng)域，智能航運(yùn)目前正在成為各國(guó)航運(yùn)業(yè)智能應(yīng)用發(fā)展的新熱點(diǎn)。因此，在新時(shí)代的信息化航運(yùn)專(zhuān)家系統(tǒng)中，核心科技是海事大數(shù)據(jù)和面向航運(yùn)的通用人工智能。
綜上所述，創(chuàng)新決勝未來(lái)，改革關(guān)乎國(guó)運(yùn)。本中心將堅(jiān)持科技創(chuàng)新和制度創(chuàng)新“雙輪驅(qū)動(dòng)”，以問(wèn)題為導(dǎo)向，以需求為牽引，在實(shí)踐載體、制度安排、政策保障、環(huán)境營(yíng)造上下功夫，在創(chuàng)新主體、創(chuàng)新基礎(chǔ)、創(chuàng)新資源、創(chuàng)新環(huán)境等方面持續(xù)用力，強(qiáng)化國(guó)家戰(zhàn)略科技力量，提升國(guó)家創(chuàng)新體系整體效能。
本中心針對(duì)智能船舶的自主航行關(guān)鍵技術(shù)及其與岸基交互支持技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)三者實(shí)時(shí)協(xié)同作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的信息多源性、數(shù)據(jù)異構(gòu)性、通信延遲性、環(huán)境時(shí)變性等問(wèn)題，進(jìn)行“船-岸-網(wǎng)”一體化框架下的理論研究、技術(shù)研發(fā)及平臺(tái)構(gòu)建（見(jiàn)圖2）。第一，在船舶自主航行方面，針對(duì)欠驅(qū)動(dòng)性、強(qiáng)非線(xiàn)性、高時(shí)滯性等問(wèn)題，提出了基于狀態(tài)反饋ADP優(yōu)化控制，突破海洋自主航行器在路徑優(yōu)化、避碰避障、精準(zhǔn)靠離泊控制、容錯(cuò)控制等方面的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。第二，在多無(wú)人船協(xié)同控制方面，針對(duì)通信帶寬限制、通信環(huán)境惡劣等問(wèn)題，提出了基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的最優(yōu)分布式協(xié)同優(yōu)化等解決方案，突破海洋自主航行器在危險(xiǎn)超前感知、集群決策與協(xié)同控制、隊(duì)形保持與切換等方面的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。第三，在岸基支持方面，針對(duì)信息多源性、數(shù)據(jù)異構(gòu)性等特點(diǎn)，提出終端智能及基于寬度學(xué)習(xí)的增量算法等方案，解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換及信息交互模式下產(chǎn)生的高延遲、慢響應(yīng)等問(wèn)題，并通過(guò)岸基數(shù)字孿生與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的結(jié)合技術(shù)，為岸基側(cè)及在航船舶側(cè)提供安全預(yù)警、能耗評(píng)估與決策支持。最終實(shí)現(xiàn)“船-岸-網(wǎng)”三位一體系統(tǒng)化的高智能、高精度、高容錯(cuò)、低帶寬、低能耗的無(wú)人船自主控制系統(tǒng)的整體優(yōu)化目標(biāo)。最終形成海洋航行器自主航行關(guān)鍵技術(shù)的理論創(chuàng)新體系，構(gòu)建體系化和標(biāo)準(zhǔn)化的無(wú)人船裝備及平臺(tái), 研發(fā)無(wú)人船樣機(jī)。
圖2 本中心的主要研究方向和技術(shù)路線(xiàn)
（1）無(wú)人船舶的智能控制理論與自主航行關(guān)鍵技術(shù)
研究方向包括：構(gòu)建復(fù)雜環(huán)境下考慮局部避碰與全局路徑最優(yōu)方法；設(shè)計(jì)高精度的路徑跟蹤控制器和靠泊控制器；建立無(wú)人船抗干擾制導(dǎo)和操縱控制理論技術(shù)體系。研究成果包括：承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)、面上項(xiàng)目2項(xiàng)、青年基金3項(xiàng)，獲遼寧省自然科學(xué)二等獎(jiǎng) 1 項(xiàng)、在IEEE匯刊等頂級(jí)期刊上發(fā)表論文30余篇，高被引論文7篇，授權(quán)專(zhuān)利5項(xiàng)。
（2）多無(wú)人船協(xié)同優(yōu)化控制理論與能耗優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)
研究方向包括：建立新型分布式協(xié)同任務(wù)分配與路徑規(guī)劃方法；設(shè)計(jì)新型分布式自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃狀態(tài)反饋體系；構(gòu)建新型分布式自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃輸出反饋體系結(jié)構(gòu)。研究成果包括：承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)、面上項(xiàng)目2項(xiàng)、青年基金3項(xiàng)，獲中國(guó)海洋工程咨詢(xún)協(xié)會(huì)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、教育部高等學(xué)校自然科學(xué)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、在IEEE匯刊等頂級(jí)期刊上發(fā)表論文30余篇，高被引論文8篇，授權(quán)專(zhuān)利8項(xiàng)。
（3）船舶的邊緣智能技術(shù)與數(shù)字孿生系統(tǒng)
研究方向包括：建立終端智能技術(shù)的三層框架實(shí)現(xiàn)船載智能感知；研究多因素干擾信息下航行安全動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的融合；構(gòu)建基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的孿生數(shù)字可視化平臺(tái)。研究成果包括：承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金項(xiàng)目1項(xiàng)、青年基金1項(xiàng)，獲批遼寧省興遼英才計(jì)劃高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，在國(guó)際期刊上發(fā)表論文10余篇，其中高被引論文1篇，授權(quán)專(zhuān)利3項(xiàng)，海外發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)，軟著12項(xiàng)，成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化1項(xiàng)。
（4）岸基的船舶綜合管理智能決策平臺(tái)
研究方向包括：研究多船復(fù)雜群體的路徑優(yōu)化問(wèn)題及非信息對(duì)稱(chēng)的動(dòng)態(tài)非零和博弈；構(gòu)建船舶能耗優(yōu)化決策支持系統(tǒng)，建立船舶油耗評(píng)估范式及油耗預(yù)測(cè)模型；采用PaaS架構(gòu)研發(fā)基于航運(yùn)通用人工智能的海事大數(shù)據(jù)能效管理平臺(tái)。研究成果包括：承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金應(yīng)急管理項(xiàng)目1項(xiàng)、大連市科技創(chuàng)新基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，獲中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，在國(guó)際期刊上發(fā)表論文10余篇，授權(quán)專(zhuān)利5項(xiàng)，海外發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)，軟著12項(xiàng)，成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化1項(xiàng)。
負(fù)責(zé)人左毅于2018年歸國(guó)，受聘于大連海事大學(xué)海外高層次引進(jìn)人才計(jì)劃（特聘教授），先后獲批遼寧省首批興遼英才計(jì)劃青年拔尖人才，大連市高層次人才支持計(jì)劃杰出青年科技人才，遼寧省高等學(xué)校協(xié)同創(chuàng)新中心學(xué)術(shù)帶頭人，海事大數(shù)據(jù)與航運(yùn)通用人工智能協(xié)同創(chuàng)新中心主任。負(fù)責(zé)人分別于2009年和2012年在名古屋大學(xué)信息科學(xué)學(xué)院獲得碩士和博士學(xué)位，博士研究課題獲得名古屋大學(xué)杰出博士生研究獎(jiǎng)；于2012年-2014年，在關(guān)西大學(xué)數(shù)據(jù)挖掘研究所任博士后研究員；于2014-2017年，在名古屋大學(xué)任助理教授，負(fù)責(zé)日本文部科學(xué)省官產(chǎn)學(xué)項(xiàng)目的科技轉(zhuǎn)化管理工作；同時(shí)，還兼任名古屋大學(xué)信息科學(xué)學(xué)院助理研究員，以及關(guān)西大學(xué)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)與戰(zhàn)略研究機(jī)構(gòu)附屬研究員。主要從事人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)科學(xué)相關(guān)的研究，發(fā)表論文100余篇，其中包括IEEE匯刊, Nature子刊，Expert Syst. Appl., Entropy, ICDM, ECAI, SMC, ICONIP 等機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘的國(guó)際一流期刊和會(huì)議論文，研究成果入選IEEE SMC 2014和IEEE SPAC 2021優(yōu)秀會(huì)議論文；主持和參加了多項(xiàng)國(guó)家級(jí)課題，包括日本學(xué)術(shù)振興會(huì)青年基金1項(xiàng)和重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目2 項(xiàng)、聯(lián)合基金項(xiàng)目1項(xiàng)，以及產(chǎn)學(xué)合作項(xiàng)目等；授權(quán)海外發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)、國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利24項(xiàng)，軟件著作權(quán)12項(xiàng)；以第一完成人獲中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
（1）在科研創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)設(shè)施方面，中心形成了穩(wěn)定且具有特色的研究方向，相關(guān)研究獲批國(guó)家級(jí)重點(diǎn)重大項(xiàng)目5項(xiàng)，發(fā)表SCI期刊論文100余篇（高被引論文15篇），獲省部科技獎(jiǎng)勵(lì)4項(xiàng)。獲批科研經(jīng)費(fèi)總額2500余萬(wàn)元，擁有實(shí)驗(yàn)室總面積約1300平方米，實(shí)驗(yàn)設(shè)備及平臺(tái)資產(chǎn)原值1700余萬(wàn)元。
（2）在團(tuán)隊(duì)建設(shè)和人才培養(yǎng)方面，核心成員獲批中組部高層次人才1人、省部級(jí)人才4人、國(guó)家一級(jí)學(xué)會(huì)及地市級(jí)人才6人；2019年獲批校級(jí)“海事大數(shù)據(jù)與人工智能應(yīng)用工程中心”、2020年獲批遼寧省興遼英才計(jì)劃高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)“智能船舶控制理論與關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”、2021年獲批組建省級(jí)協(xié)同創(chuàng)新中心“海事大數(shù)據(jù)與航運(yùn)通用人工智能協(xié)同創(chuàng)新中心”。
（3）在知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)轉(zhuǎn)化方面，核心成員具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，共授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利30余項(xiàng)（海外發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)，獲大連市專(zhuān)利獎(jiǎng)1項(xiàng)）、軟著30余項(xiàng)。實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化2項(xiàng)，過(guò)去3年幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)效益2136.23余萬(wàn)元，新增利稅79.08萬(wàn)元。
協(xié)創(chuàng)中心的骨干成員是海外高層次引進(jìn)人才創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，現(xiàn)有成員28人（核心成員15人），包括國(guó)家特聘專(zhuān)家講座教授2名、教授5名、副教授9名、講師8名、博士后2名、以及高級(jí)工程師2名。匯集了交通運(yùn)輸工程、智能船舶控制理論與工程、人工智能、大數(shù)據(jù)、航?？茖W(xué)技術(shù)、運(yùn)籌學(xué)與物流管理等交叉學(xué)科的學(xué)術(shù)骨干，還匯集了航運(yùn)智能化、船舶數(shù)字化等業(yè)界精英。目前，已經(jīng)形成了一支年齡、職稱(chēng)、學(xué)歷、知識(shí)和產(chǎn)業(yè)背景結(jié)構(gòu)合理，具有較強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新能力的高水平科研平臺(tái)。
另外，科研組織結(jié)構(gòu)由學(xué)術(shù)帶頭人、首席科學(xué)家和骨干研究人才組成。設(shè)立了技術(shù)顧問(wèn)團(tuán)和技術(shù)委員會(huì)，顧問(wèn)團(tuán)和技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)指導(dǎo)中心的方向性決策、監(jiān)督及協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。并設(shè)立科研管理、能力建設(shè)、財(cái)務(wù)管理和資產(chǎn)管理等崗位，負(fù)責(zé)相應(yīng)的中心事務(wù)管理?？蒲薪M織管理實(shí)行“國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)+國(guó)外專(zhuān)家”雙軌立體合作模式。充分發(fā)揮中心國(guó)家特聘專(zhuān)家入選者澳門(mén)大學(xué)陳俊龍教授、美國(guó)阿拉巴馬大學(xué)肖楊教授以及其他首席科學(xué)家（清華大學(xué)宋士吉教授、遼寧工業(yè)大學(xué)佟紹成教授）與海內(nèi)外學(xué)術(shù)界聯(lián)系的廣泛優(yōu)勢(shì)，搭建“應(yīng)用研究+產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”雙向渠道，在基礎(chǔ)研究、科技創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化等方面解決海事及航運(yùn)領(lǐng)域的共性關(guān)鍵問(wèn)題，并在才隊(duì)伍培養(yǎng)、建設(shè)等方面展開(kāi)長(zhǎng)期深入合作，共同推進(jìn)科技創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)革新，為本中心的發(fā)展奠定深厚的科研及實(shí)踐基礎(chǔ)。
左毅，[email protected]，18098863271
（以上數(shù)據(jù)更新時(shí)間為2024年12月）
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