基本信息

范国梁  男 研究员 博导  中国科学院自动化研究所
电子邮件: guoliang.fan@ia.ac.cn
通信地址: 北京市中关村东路95号
邮政编码: 100190

研究领域

群体智能与博弈对抗

强化学习与实时策略游戏系统

无人机与飞行控制


招生信息

研究方向简介

       以指H控制辅助决策和自主无人系统的国家重大需求为背景,研究指H决策自动规划框架/无人体系架构、不完全信息态势认知、群体博弈策略生成、自学习进化、人机交互指H控制问题,形成群体对抗推理引擎/学习进化引擎和无人自主决策软硬件系统,研制对抗辅助决策系统和无人机/无人车应用系统。

       主要研究成果包括人工智能博弈推演系统、实时策略对抗系统、机载嵌入式训练系统和智能巡飞无人机系统。2017年在全国兵棋推演大赛中研制的“CASIA-先知V1.0”系统击败人类冠军级选手,在国内率先实现人工智能博弈推演系统;2018年先知兵圣人机对抗挑战赛中研制国内首个合成编队智能体“CASIA-先知V2.0”系统,击败多个赛区的编队选手,大赛裁判组评价编队智能体水平达到同级人类的中等偏上水平;IEEE COG 2019 国际橄榄球智能体AI对抗赛中获得第三名;2019年国内率先研制成功轻型无人巡飞系统,完成全部竞标实验验证,5个科目全部击中目标;2020年完成某机载嵌入式训练系统,将人工智能用于对抗训练,完成试飞验证;2020年荣获“JN-2020”优秀创意作品三等奖,博弈对抗方案获得上级单位认可,这是国内首次面向未来的创意方案征集;2021年参加全国任务规划大赛在200多个参赛队中成功入围,进入决赛,获得二等奖,科学院唯一一支参赛队;2021年预研项目成果在获得应用验证,国内多个系统交叉验证,我们是唯一具有自主学习进化能力的系统。

       目前承担人工智能领域的多项国家级科研项目(创新特区项目、基础加强项目、应用推进项目、科学院先导项目、预先研究项目),成果在航空、航天、船舶、兵Q等多个领域进行了应用。研究所博弈对抗智能方向的重点团队,研究所最大的博弈对抗智能研究团队之一。未来聚焦数学/物理/生物/经济/社会多学科交叉的决策智能机理模型、不确定环境下策略生成与进化、面向大规模异构集群的分形博弈与协同决策等关键技术,重点发展指H控制辅助决策系统和空中陆地无人立体群体系统,在领域内形成集成应用系统。

信奉的理念

—决策智能是人工智能的新一轮焦点(AlphaGo、AlphaStar、AlphaDogFight、Libratus、DeepStack、空战Alpha、Alpha马赛克)

决策智能三位一体:国家需求,前沿先进理论,装备应用;未来国家实力竞争的关键领域—对抗大脑、万物互联决策大脑

—重大任务没有现成答案,需要针对窄领域问题进行宽面多学科交叉地创造性解决

欢迎有共同理想的人加入

—人工智能基础理论原始创新

—决策智能共性关键技术突破

—辅助决策与无人系统设计研制

招生专业
081101-控制理论与控制工程
招生方向
群体智能与对抗博弈
智能机器人

教育背景

2003-09--2006-07   中科院研究生院   研究生/博士学位
2001-09--2003-07   哈尔滨工业大学   研究生/硕士学位
1997-09--2001-07   哈尔滨工程大学   本科/学士学位

工作经历

   
工作简历
2017-10~2018-05,中国科学院自动化研究所, 研究员
2009-10~2012-05,中国科学院自动化研究所, 副研究员
2006-07~2007-07,中国科学院自动化研究所, 助理研究员
社会兼职
2020-06-27-2022-12-27,基础加强项目专家组, 成员
2020-06-01-2022-12-30,创新工程智能专家组, 成员
2020-01-01-2024-12-31,人工智能装备应用专业组, 成员
2019-07-07-2024-12-31,中国指挥与控制协会筹划与决策委员会, 委员
2019-07-01-2024-12-31,中国宇航协会飞行器任务规划专业委员会, 委员
2018-12-31-2024-12-30,科技创新特区重点项目专家组, 成员
2016-05-30-2019-12-28,某型无人机飞控分系统, 总师

专利与奖励

   
专利成果
( 1 ) 一种基于侧向导引的抗侧风航迹跟踪控制方法, 发明, 2008, 第 1 作者, 专利号: ZL200810240943.6
( 2 ) 一种自适应控制器及方法, 发明, 2009, 第 1 作者, 专利号: ZL200710118283.X
( 3 ) 一种水上无人机回收系统, 发明, 2012, 第 1 作者, 专利号: ZL201110272967.1
( 4 ) 差压式空速传感器测试系统, 发明, 2012, 第 2 作者, 专利号: ZL201110219226.7
( 5 ) 全数字门机控制系统及控制方法, 发明, 2009, 第 3 作者, 专利号: ZL200710179386.7
( 6 ) 数据总线桥接器及其工作方法, 发明, 2007, 第 4 作者, 专利号: ZL200710020511.X
( 7 ) 基于无人机的空中多用途科学实验平台, 发明, 2011, 第 1 作者, 专利号: ZL201010048686.3
( 8 ) 直接转矩无刷直流伺服控制系统及其工作方法, 发明, 2007, 第 4 作者, 专利号: ZL200710020510.5
( 9 ) 一种折叠充气浮筒及应用该折叠充气浮筒的水上飞机, 发明, 2011, 第 1 作者, 专利号: ZL201110404181.0
( 10 ) 无人动力三角翼操纵力测量装置, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310100020.1
( 11 ) 三角翼操纵力矩和制动力测量装置, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310108800.0
( 12 ) 双目成像三维视觉系统装置及控制, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310487359.1
( 13 ) 一种无人机滑跑纠偏控制装置, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: ZL201410177210.9
( 14 ) 水上无人机水面自主操纵控制系统, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: ZL201410449085.1
( 15 ) 基于海浪传感的水上无人机控制系统, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: ZL201410443025.9
( 16 ) 一种无人机的避障方法及其装置, 发明, 2013, 第 4 作者, 专利号: ZL201310334960.7
( 17 ) 一种自适应转速测量方法, 发明, 2013, 第 4 作者, 专利号: ZL201310190067.1
( 18 ) 无人动力三角翼刹车位移测量装置, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310108748.9
( 19 ) 无人动力三角翼操纵位移测量装置, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310099995.7
( 20 ) 一种地下方位测量装置及其方法, 发明, 2013, 第 4 作者, 专利号: ZL201310190219.8
( 21 ) 一种基于海浪传感的水上无人机自主起降控制系统, 发明, 2015, 第 2 作者, 专利号: CN104199462A
( 22 ) 推演数据生成及行动方案推演系统、方法及装置, 发明, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN202011597352.1
( 23 ) 对手策略反演方法、系统、装置, 发明, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN202011586486.3
( 24 ) 基于大包线博弈策略的轨迹模拟系统, 发明, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN201810019352.X

出版信息

   
发表论文
(1) MMD-MIX: Value Function Factorisation with Maximum Mean Discrepancy for Cooperative Multi-Agent Reinforcement Learning, IJCNN2021, 2021, 第 4 作者
(2) Autonomous landing for unmanned seaplanes based on active disturbance rejection control, In Proceedings of the 34th Chinese Control Conference (CCC2015), 2015, 第 2 作者
(3) Autonomoustakeoffcontrolsystemdesignforunmannedseaplanes, Ocean Engineering, 2014, 通讯作者
(4) Robust Output Feedback Control of an Air-Breathing Hypersonic, IFAC, 2014, 第 3 作者
(5) Disturbance Compensated Adaptive Backstepping Control for an seaplane, IEEE International Conference on Robics and Biominmetics, 2014, 通讯作者
(6) Uncertainty analysis and robust trajectory linearization control, ActaAstronautica, 2014, 第 3 作者
(7) Controller Design for Flying Boats Taking Off from Water with Regular Waves, 2012 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA 2012), 2012, 第 2 作者
(8) Modeling for Flying Boats in Regular Wave, The 9th World Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA 2012), 2012, 第 2 作者
(9) Modeling Longitudinal Aerodynamic and Hydrodynamic Effects of a Flying Boat in Calm Water, Proceedings of the 2011 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA 2011) , 2011, 第 2 作者
(10) Simulations and Analysis on Performance Limitations of Aircrafts Longitudinal Motion, Journal of Computational Information Systems, 2010, 第 2 作者
(11) A Maneuver Controller with Disturbance Attenuation for Aircraft Presentation format, The 3rd International Symposium on Systems and Control in Aeronautics and Astronautics, 2010, 第 2 作者
(12) Anti-Crosswind Autolanding of UAVs Based on Active Disturbance Rejection Control, Proceedings of the AIAA Guidance, Navigation, and Control /AIAA Modeling and Simulation Technologies, 2010, 第 3 作者
(13) A Particle Swarm Optimization Algorithm with Equilibrious Distribution Parameter for Global Path Planning of AUV, ICIC Express Letters - An International Journal of Research and Surveys, 2010, 第 3 作者
(14) 系统性能极限理论的回顾和展望, 自动化学报, 2009, 第 2 作者
(15) Indirect Adaptive Flight Control based on Nonlinear Inversion, Proceedings of IEEE International Conference on Mechatronics and Automation 2009 (IEEE ICMA 2009), 2009, 第 2 作者
(16) Design of Neural Network and Backstepping based Adaptive Flight Controller for Multi-Effector UAV, Proceedings of 2009 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2009), 2009, 第 2 作者
发表著作
( 1 ) 机器人手册(空中机器人一章,翻译), Handbook of Robitics, 机械工业出版社, 2013-01, 第 1 作者

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 高海况下的水上无人机自主起降控制技术, 主持, 部委级, 2011-01--2012-12
( 2 ) 综合决策模块、管理调度模块和图像跟踪模块开发, 主持, 研究所(学校), 2009-09--2011-03
( 3 ) 科学院青年促进会人才资助, 主持, 部委级, 2012-01--2015-12
( 4 ) XX嵌入式智能系统, 主持, 部委级, 2015-01--2016-12
( 5 ) XX无人机智能技术研究, 主持, 国家级, 2014-05--2015-05
( 6 ) XX的自动驾驶仪, 主持, 国家级, 2015-05--2015-12
( 7 ) 目标仿真软件, 参与, 省级, 2014-05--2015-05
( 8 ) 面向警用的微型侦打一体无人机, 主持, 省级, 2015-01--2016-05
( 9 ) 基于海浪传感的水上无人机自主起降控制方法, 主持, 国家级, 2013-01--2016-12
( 10 ) 基于无人动力三角翼的农业航空自动施药系统, 主持, 国家级, 2012-05--2015-05
( 11 ) 机载三维视觉关键技术, 参与, 国家级, 2012-05--2014-05
( 12 ) 非线性非最小相位系统的性能极限与应用研究, 主持, 国家级, 2010-01--2012-01
( 13 ) XX无人机系统, 主持, 院级, 2016-06--2017-06
( 14 ) XX飞行控制新方法, 主持, 国家级, 2016-06--2017-06
( 15 ) XX AI模型与博弈系统, 主持, 国家级, 2017-03--2019-05
( 16 ) XX集群飞行控制技术, 主持, 国家级, 2017-05--2019-05
( 17 ) XXX自组织无人系统, 主持, 国家级, 2017-05--2019-06
( 18 ) XX多机协同任务规划, 主持, 国家级, 2019-08--2021-12
( 19 ) XXX规划调度系统, 参与, 国家级, 2019-08--2021-12
( 20 ) 基于大数据分析的任务规划系统, 主持, 国家级, 2020-01--2021-12
( 21 ) 博弈对抗智能开放赋能应用系统, 主持, 国家级, 2020-01--2021-12
( 22 ) 博弈智能应用验证系统, 主持, 国家级, 2020-07--2024-12