针对智能制造、军事决策等领域中涌现的复杂系统大规模仿真优化难题，本项目聚焦“群体智能仿真优化系统理论”、“数据与知识融合机制”与“学习与进化增强策略”三个基本科学要素，在“建模认知”和“优化决策”两个层面，解决“建立群体智能仿真优化的系统性理论”、“刻画数据与知识的融合机理”、“揭示群体智能的增强机制”等本质科学难题，开展“数据与知识共融的群体智能仿真优化理论与方法”的关键科学问题研究，具有重要的理论意义和应用价值。

  依托国家杰出青年科学基金、面上项目、省杰出青年基金、重点研发计划等项目，通过十余年系统性的深入合作研究，建立了复杂系统群体智能仿真优化的统一框架，形成了智能算法收敛性分析的理论体系，发现了均衡深度搜索和广度探索的内在规律，揭示了设计学习型智能仿真优化的“知识与群智融合”机制，提出了“模型与数据集成”的增强型群体智能仿真优化策略与算法，并在以军事新能源系统规划、卫星测运控任务规划、美团大规模配送优化等为代表的军事、国防、经济领域得到成功应用与验证。

团队介绍：

▲  2018平昌冬奥会北京文艺表演预演仿真系统及转播机位仿真应用场景

▲ 2019国庆70周年游行全要素预演仿真系统 、联欢活动演员调度推演仿真系统

▲ 2010-2020央视春晚物理舞台与数字化电视舞台仿真控制系统

  工业互联网是新一代信息技术与工业经济深度融合的新型基础设施，是我国当前重大战略需求和“卡脖子”技术领域。作为工业互联网的核心技术，工业互联网数据建模技术面临“低质精准表征”、“异质耦合建模”、“分布优化计算”三个挑战难题。本项目在国家重点研发计划、自然科学基金等国家级项目支持下，围绕三个难题提出了一套创新的工业互联网跨域异质数据关联建模与预测技术。突破了低质工业数据条件下基于伪标签数据高近似生成的高精准表征建模技术瓶颈；突破了多源异质工业数据耦合关联建模与融合学习技术瓶颈；突破了复杂高耗时模型在云边协同分布式高效计算技术瓶颈。代表性论文发表于国际顶级期刊，至少8篇影响因子大于7.0、3篇影响因子大于10.0、2篇入选ESI，被至少20位国际知名Fellow或院士正面评价，产生了广泛国际影响。专利实现了工业互联网技术转化。核心技术指标达到国际先进水平。技术成果作为核心组件，应用于首个国家级工业互联网平台和多个大型企业级工业互联网平台。广泛应用于航空航天、电子、机械、汽车等行业，直接经济效益近10亿，企业降本提质增效效果明显，经济和社会效益显著。对于推动我国工业互联网自主可控的核心技术突破与产业化应用做出了重要贡献。

  项目围绕卫星星座覆盖的关键技术，以卫星星座覆盖分析和规划调度为核心，构建了从卫星星座覆盖分析形式化理论体系和算法框架、大规模任务协同规划方法到卫星对地观测应用的三位一体创新技术体系，提出了星座对地覆盖问题的覆盖函数理论，构建了星座对地覆盖问题的形式化体系，实现了星座对地覆盖计算问题的理论创新；提出了基于图元划分理论的星座对地覆盖问题求解算法框架，创新了多种基于划分的覆盖问题高效求解算法，极大提高了星座分析的计算性能；针对多星调度中面临的空间态势环境多变、任务执行窗口强依赖、规划操作约束复杂等挑战，提出了面向强时间窗口争用冲突下的大规模任务协同规划方法，显著提升了调度方案最优解的生成效率；针对国外航天专业工具软件对我国的技术封锁，独立研发了自主可控、具有完全知识产权的卫星星座覆盖分析与调度优化推演仿真平台，实现了在该领域对航天专业化工具软件STK的替代。项目取得了一批具有前沿性和影响力的创新成果，经国防科工局组织，由原航天九院院长陶家渠研究员为组长的专家组验收鉴定结论为：具有重要的理论和工程应用价值，研究水平高，创新性强，具有前瞻性，总体技术达到国内先进水平，部分达到国内领先水平。