【Seminar第8讲预告】 唐平波博士:基于人-信息-物理系统的韧性民用基础设施运营

2021-05-10

报告题目:变化世界中,基于人-信息-物理系统的韧性民用基础设施运营(Human-Cyber-Physical Systems for Resilient Civil Infrastructure Operations in a Changing World)

报告专家:唐平波博士,美国卡内基梅隆大学副教授

时间:5月13日上午8:30-10:30



报告摘要:

民用基础设施系统(Civil infrastructure systems,CIS)(例如交通基础设施、供水设施、核电站、机场等)需要有效的系统级别运营和维护流程(operation and maintenance,O&M),以确保系统的运行安全和效率。这样的CIS运维流程需要包括人/团队的认知、决策和活动在内的大量人因作用,因而形成了人-信息-物理系统(Human-Cyber-Physical Systems ,H-CPS)。在快速变化的世界中,如果缺乏对H-CPS内人类行为的正确理解和协调,可能会影响CIS运行和维护的安全和效率。例如,空中交通管制员可能会忽视飞行计划的细微偏差。这种错误可能会逐渐导致拥堵扩散,相关航班变动,以及级联延误。检测和解决关键交通事件需要有韧性和响应性并严格满足航空安全法规的反应程序。因此,理解CIS运维流程中人的认知和任务执行行为对于确保CIS运维的安全和效率至关重要。



本次邀请报告旨在综述H-CPS的研究,包括捕捉、判断和预测人的认知和任务执行行为对CIS运维安全和效率的影响。本次报告将介绍用于描述CIS运营和维护的H-CPS中涉及的各种人因可靠性问题的数学框架。在这个数学框架下,报告将综合介绍三种类型的H-CPS可靠性问题以及相关研究实例,分别是人-物(Human-Physical,HP)可靠性、人-人(Human-Human,HH)可靠性和人-信息(Human-Cyper,HC)可靠性。本次报告也将论述在CIS运维流程中,由于人与人之间的协调不力、沟通不畅以及互动受阻而引发的各种风险,并介绍目前研究存在的空白,例如缺乏能够自动检查CIS运维过程中人在回路的正式方法。最后,本次报告将以一个实现以人为本的有弹性的民用基础设施运营的研究路线图作结。

图1 唐平波老师


报告专家简介:


唐平波副教授是民用基础设施运营和安全领域人因工程方面的专家。他的研究关注遥感、人因工程和信息建模技术,用以支持有效管理施工现场、已建设施和民用基础设施系统所需的时空协同分析。目前,他的研究关注H-CPS的感知和建模方法,以了解人-信息-物理系统(H-CPS)在加速建设和基础设施运营(如机场运营,核电站停运控制)中的作用。唐平波副教授曾经多次获得会议最佳论文奖,2013年获得卡内基梅隆大学土木与环境工程系Recent Alumnus Achievement Award,2015年获得美国国家科学基金会CAREER Award,2020年获得美国土木工程师协会颁发的Daniel W. Halpin Award。