第四届

威尼斯www432888—河工大青年学者论坛

主办单位

威尼斯www432888

河北工业大学人工智能与数据科学学院

威尼斯www432888机器人与信息自动化研究所

天津市智能机器人技术重点实验室

2019年12月1日

论坛日程

论坛时间：2019年12月1日（周日）上午8:50-12:10。

论坛地点：威尼斯www432888津南校区人工智能北楼二层多功能厅212室

报告摘要

报告1：基于切削振动监测的骨外科手术机器人动态环境感知

报告人简介：代煜，分别于2002年，2004年及2009年在哈尔滨工业大学自动化测试与控制系获得工学学士，硕士，博士学位。2009年7月进入威尼斯www432888工作，2018年8月至2019年8月在美国约翰霍普金斯大学怀挺工程学院做访问学者。目前的研究方向为面向手术机器人的智能感知技术，手术机器人导航及运动控制。目前是IEEE会员，担任中国仪器仪表学会机械量测试仪器分会理事。

报告摘要：骨外科手术机器人常用于完成骨组织的钻孔和磨削操作，为了防止高速旋转的刀具对重要组织的损伤，在手术过程中需要对骨组织及其周围软组织的状态进行辨识。骨切削过程中，刀具与骨组织之间会产生自由振动、受迫振动或自激振动。研究模拟手术医生的触听觉信息处理机制，通过获取、处理和识别骨钻孔和磨削过程中的受迫振动信息，实现环境感知，从而能够完成精细的手术操作。

报告2：时滞神经网络的稳定性分析与同步控制

报告人简介：丁三波，讲师，博士生导师，河北工业大学“元光学者”启航岗A。2018年7月毕业于东北大学信息科学与工程学院，主要研究时滞神经动力系统的稳定性分析与综合、复杂动态网络的同步控制等问题。目前已经发表SCI论文15篇，其中IEEE Transactions 系列会刊一区论文6篇，有3篇曾入选ESI高被引论文。按最新影响因子计算，所有发表SCI论文的影响因子累加和为97.8。获得张嗣瀛院士教育基金优秀博士奖学金，辽宁省优秀毕业生，东北大学校优秀博士学位论文。

报告摘要：神经网络是研究人工智能的关键理论和技术基础，是实现智能自动化的有效工具。当前，神经网络在图像处理、模式识别、记忆存储、优化分析等方面存在广泛的应用。稳定是神经网络得以应用的前提。本报告首先针对神经网络的时滞稳定性问题，介绍提出的柔性终端法和多积分处理方法；其次，针对时滞神经网络的混沌同步问题，探讨如何在网络化的通讯环境中构造有效的控制器，实现同步稳定性。

报告3：深度学习在拉曼光谱识别和定量分析中的应用

报告人简介：刘进超，博士，威尼斯www432888副教授。2012年于丹麦科技大学（DTU）取得机器视觉方向博士学位，同时获得丹麦政府科学创新高教部工业博士学位。博士毕业后赴英国VM公司任职，作为核心成员研发英国基于AI的新一代人脸合成系统。新系统占英国国内市场的70%, 同时被美国、加拿大、澳大利亚、法国等十多个国家的警察局及其他执法机关广泛采用。作为技术主持人(technical lead)参与英国创新署、丹麦科技创新局等资助的多项研究项目，包括基于先进机器学习技术和光谱分析的管制物品如爆炸物、毒品等检测和高价值制药过程优化等。在相关领域以第一作者发表论文十多篇。2019年加入威尼斯www432888。研究方向为机器（深度）学习、机器视觉、AI+交叉学科、光谱分析、智能硬件等。

报告摘要：拉曼光谱能够反映物质的分子结构、振动模式等信息，是研究分子结构的重要手段，被誉为识别各种物质的“分子指纹”，在爆炸物，毒品等管制物品检测，细菌检测，化工，生物制药，医疗诊断等中有广泛的应用。传统拉曼光谱分析技术存在精度不够高，抗噪声能力弱，甚至不同制造商的识别分析软件和光谱数据不能通用等问题。近年来深度学习被引入了光谱分析中，大幅提升了现有应用的精度和鲁棒性，也催生了大量新应用。本报告围绕这一进展讨论深度学习在光谱分析识别中的应用。

报告4：欠驱动船用起重机非线性控制方法研究

报告人简介：钱彧哲，女，博士。2019年6月毕业于威尼斯www432888机器人与自动化研究所，获得控制科学与工程，工学博士学位，随后于2019年8月进入河北工业大学人工智能与数据科学学院任教。博士期间师从方勇纯教授，长期从事船用起重机系统非线性控制方法的设计与研究，作为主要研究人员完成国家级科研项目2项，发表SCI/EI期刊论文10余篇，其中包括控制领域顶级期刊Automatica、顶级会议CDC等，并曾获2016年WCICA国际会议最佳应用论文奖。

报告摘要：作为一种常用的海洋运输工具，船用起重机被广泛应用于海上作业补给、海下救助打捞、桥梁工程建设等多个工程领域，且具有操作灵活性高、空间适应能力强等诸多优势。然而，由于该系统属于一类典型的欠驱动系统，即独立控制输入维数少于待控自由度个数，同时易受到海浪、海风等复杂外部干扰的影响，其高性能自动控制问题极具挑战性。在本汇报中，将首先介绍船用起重机系统的控制问题及研究现状，随后，简要介绍汇报人在其防摆定位、抗干扰控制等方面取得的进展。最后，将针对汇报内容，与大家进行交流与探讨。

报告5：细胞工程系统用于血管生成细胞的表征和操作

报告人简介：杜月博士目前是威尼斯www432888的讲师。她获得新加坡国立大学的博士学位，哈尔滨工业大学和东北农业大学的硕士和学士学位。 她曾在美国俄克拉荷马大学从事两年的博士后研究。 杜月博士在工程细胞表征和微操作机器人领域进行了广泛的研究，其中在基础和应用研究中均取得了丰硕的成果。 她曾参与由美国国立卫生研究院（NIH），新加坡-麻省理工学院研究院（SMART），新加坡科技局（A * STAR）和中国国家自然科学基金资助的项目。 她在国内外著名的期刊和会议论文集上发表了近10文章。

报告摘要：细胞工程化系统以开发针对人类疾病的新疗法为目的，为实现探索细胞功能机制以及系统地控制细胞行为开辟了新机会。我们将介绍一种可行的细胞工程系统，该系统结合高聚焦磁镊，原子力显微镜（AFM），微流体芯片（microfluidic device）应用，微球图像测速（PIV）和细胞力重建（TFM）执行微操作和搭建细胞力学性能的模型。 通过调控细胞感应的细胞外基质（ECM）刚度，表征内皮细胞行为，即在可控的外力条件下测定细胞与ECM的机械互动行为，细胞粘附和迁移行为。 实验结果验证了在微米/纳米级精度上探测和调控细胞的可行性。

报告6：基于机器学习的影像遗传学关联分析及应用

报告人简介：郝小可博士，河北工业大学人工智能与数据科学学院讲师，硕士生导师，校聘“元光学者”。分别于2012获得南京信息工程大学硕士学位，于2017年获得南京航空航天大学博士学位，2015年在美国印第安纳大学医学院进行访问学习。研究领域包括机器学习、模式识别、影像遗传学。主持国家自然科学基金青年项目1项、中科院自动化所国家重点实验室开放课题1项。在领域内会议和期刊上发表学术论文20余篇，其中第一作者论文包括MICCAI、ISMB/ECCB、PSB、Bioinformatics、MedIA、IEEE TCBB、Neuroinformatics、Scientific Reports、自动化学报等。多次参加国际、国内会议做报告，多次获得Travel Award。目前担任中国图学学会大数据专业委员会委员、CCF YOCSEF天津分论坛学术秘书。

报告摘要：影像遗传学是一个新兴的数据科学领域，其研究目标是对影像学和基因组学数据进行综合分析，以提供对生理的表型特征和遗传机制的新见解，并促进新的诊断、治疗和预防方法的发展。然而，由于这些数据具有复杂性，该领域面临着重大的计算和生物信息学挑战。本报告以阿尔茨海默病神经影像数据ADNI项目为例，探讨该领域的基本概念、传统机器学习方法及应用。

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