【Seminar第八讲】 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

2021-05-17

课题组于5月13日上午在清华大学纳什空间会议室举办了第八期“李楠研究小组系列学术邀请报告”。本次活动由李楠老师主持,邀请了美国卡耐基梅隆大学的唐平波老师做了题为《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) 》的学术报告。除本课题组师生外,本次报告还有来自清华大学、东南大学、同济大学、香港科技大学、深圳公共安全研究院等高校和科研机构的十余位老师和同学在线参加。


唐平波博士的研究主要关注人-信息-物理系统中的各种人因可靠性问题。人在高强度、低容错场景中与计算机交互(Human-Cyber Interaction)的可靠度不能完全满足要求。因此,针对施工不安全场景识别,他提出了基于人群评估筛选的训练集生成原则,结合贝叶斯网络模型,考虑个人认知水平差异,与常用的majority vote算法相比,场景识别性能明显提升。


图1 报告内容展示(一)


准确和全面的桥梁检查记录可以作为支持桥梁运营和维护的状态评估基准,但这一检查过程中,人-物交互(Human-Physical Interaction)的可靠性不足可能会导致关键缺陷的错失。因而,唐平波博士提出了使用个人特征分析预测和提高桥梁检验员的任务性能的研究。研究中捕捉试验者识别桥梁缺陷的认知行为,建立个人行为数据库,训练人工智能算法,继而实现根据任务的复杂程度,预测个人认知荷载和人为波动。最终实现通过给予相应的反馈调节和合理的任务分配,辅助桥梁检测员提升检测成功率。


唐平波博士也介绍了现今团队的前沿工作方向:考虑人-人交互(Human-Human Interaction)可靠性,融合不同年代桥梁检测报告和有限元模型,从而减小桥梁检测报告中的主观缺陷影响,生成可靠的桥梁状态评估。他也提到,未来研究的最终发展目标是实现人机协同工作,辅助人类进行实时决策。


图2 报告内容展示(二)


在本次报告的第二部分,唐老师从自身十多年科研经验出发,给在座的各位同学分享了自己的科研心得。唐老师提到,科研过程中,重要的是培养自己的独立研究能力,善于从现实工程问题出发,并制定合理的短期和长期研究计划。唐老师还在报告展示、论文撰写等方面给出了具体而细致的建议。大家经过本次汇报的学习,也都受益匪浅。经过和唐老师的友好交流探讨,部分同学也在本次汇报中,得到了自己研究的启发。整个交流环节气氛活跃,报告持续约两个半小时。


图3 唐平波老师、李楠老师与同学们的线上交流