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群體智能讀書(shū)會(huì)丨韓戰(zhàn)鋼:從自然到人工集群系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)、模型、應(yīng)用(線下第一期)

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導(dǎo)語(yǔ)

自然界里蟻群搬運(yùn)、魚(yú)群轉(zhuǎn)向、鳥(niǎo)群編隊(duì),看似各自為戰(zhàn),但卻能涌現(xiàn)出高度有序的集群行為。本期讀書(shū)會(huì)從生物集群出發(fā),用更統(tǒng)一的視角理解群體智能是怎么從簡(jiǎn)單的局部規(guī)則中涌現(xiàn):既介紹常見(jiàn)的多主體建模方法,解釋感知范圍、交互拓?fù)浜驮肼暼绾斡绊懻w形態(tài),也會(huì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)研究,說(shuō)明模型如何復(fù)現(xiàn)不同的集體運(yùn)動(dòng)。最后把這些思路落地到工程里,看看集群機(jī)器人和多無(wú)人系統(tǒng)如何借鑒生物機(jī)制,并展望用機(jī)器學(xué)習(xí)和大模型從大規(guī)模數(shù)據(jù)中反推交互規(guī)則,推動(dòng)更可解釋、可控的人工群體智能。

本期將由北京師范大學(xué)系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院韓戰(zhàn)鋼教授主講,于2026年1月17日下午14:00-16:00北京門(mén)頭溝集智谷(First青年電影中心)線下進(jìn)行,有意線下參會(huì)的集智學(xué)員可在報(bào)名本期讀書(shū)會(huì),加入學(xué)員群后獲得線下參會(huì)資格。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

本次分享聚焦集群智能與多主體系統(tǒng)的建模與分析,從自然集群到人工群體的統(tǒng)一刻畫(huà)出發(fā),梳理關(guān)鍵概念、代表性模型和若干面向未來(lái)的研究方向。報(bào)告基于蟻群、魚(yú)群、鳥(niǎo)群等典型生物集群,提煉群體在信息匯聚、協(xié)同決策、環(huán)境適應(yīng)與魯棒性方面的功能特征,并結(jié)合近年來(lái)面向魚(yú)群等體系的精細(xì)實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)研究,利用統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中的相變與臨界態(tài)理論,對(duì)系統(tǒng)在從無(wú)序到有序演化過(guò)程中的整體狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩糠治?,展示利用?dòng)力系統(tǒng)建模和統(tǒng)計(jì)物理工具對(duì)集體相位、臨界行為和響應(yīng)模式進(jìn)行定量描述的路徑。

在方法層面,討論以多主體動(dòng)力學(xué)為核心的集群建模框架,涵蓋基于位置與速度的行為規(guī)則模型、感知區(qū)域模型以及社會(huì)力模型,分析局部相互作用結(jié)構(gòu)、感知拓?fù)渑c噪聲強(qiáng)度對(duì)宏觀涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)階段的影響。進(jìn)一步結(jié)合來(lái)源于生物實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模工作,說(shuō)明如何通過(guò)交互強(qiáng)度和控制參數(shù)的整定,在模型層面再現(xiàn)多種集體運(yùn)動(dòng)形態(tài)與群體功能優(yōu)勢(shì)。

面向工程應(yīng)用,分享以集群機(jī)器人和多無(wú)人系統(tǒng)為代表的相關(guān)研究進(jìn)展,展示生物啟發(fā)模型向分布式控制策略與群體協(xié)同算法的遷移路徑,涉及編隊(duì)保持、任務(wù)分配、區(qū)域覆蓋等典型問(wèn)題,并簡(jiǎn)要介紹部分實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。最后,討論利用機(jī)器學(xué)習(xí)與大模型挖掘大規(guī)模生物集群數(shù)據(jù)中隱含交互規(guī)則的前景,以及其與多主體建模、遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法的潛在耦合,為構(gòu)建具有可解釋性和可調(diào)控性的人工群體智能勾畫(huà)一個(gè)大綱。

分享大綱

內(nèi)容1 集群:從自然集群到人工群體的統(tǒng)一視角

  • 1.1 關(guān)鍵概念與問(wèn)題框架:個(gè)體—交互—涌現(xiàn)—功能(信息匯聚、協(xié)同決策、適應(yīng)性、魯棒性)

  • 1.2 典型生物案例導(dǎo)入:蟻群/魚(yú)群/鳥(niǎo)群的群體功能與可觀測(cè)現(xiàn)象

  • 1.3 代表性研究方向概覽:機(jī)制解釋 vs 可控設(shè)計(jì) vs 可遷移工程化

內(nèi)容2 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模:從生物實(shí)驗(yàn)到模型參數(shù)與交互規(guī)則

  • 2.1 精細(xì)實(shí)驗(yàn)與軌跡數(shù)據(jù):可觀測(cè)量、數(shù)據(jù)質(zhì)量與預(yù)處理要點(diǎn)

  • 2.2 交互強(qiáng)度與控制參數(shù)識(shí)別:參數(shù)整定如何復(fù)現(xiàn)多種集體運(yùn)動(dòng)形態(tài)

  • 2.3 功能優(yōu)勢(shì)的模型化驗(yàn)證:效率、穩(wěn)定性、適應(yīng)性等指標(biāo)評(píng)估

內(nèi)容3 工程遷移:集群機(jī)器人與多無(wú)人系統(tǒng)的分布式協(xié)同

  • 3.1 生物啟發(fā)到控制策略:從局部規(guī)則到分布式控制律的轉(zhuǎn)譯

  • 3.2 典型任務(wù):編隊(duì)保持、任務(wù)分配、區(qū)域覆蓋

  • 3.3 實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)挑戰(zhàn):通信約束、延遲、異質(zhì)性、可靠性

核心概念

集群智能 Swarm Intelligence

多主體動(dòng)力學(xué) Multi-agent Dynamics

多主體建模 Agent-Based Modeling

涌現(xiàn)與集體相位 Emergence & Collective Phases

相變與臨界態(tài) Phase Transitions & Criticality

局部相互作用與感知拓?fù)?Local Interactions & Sensing Topology

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模 Data-driven Modeling

分布式控制與群體協(xié)同 Distributed Control & Collective Coordination

可解釋與可調(diào)控的人工群體智能 Interpretable & Controllable Artificial Collective Intelligence

主講人介紹

主講人:韓戰(zhàn)鋼,北京師范大學(xué)系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院二級(jí)教授,校系統(tǒng)分析與集成實(shí)驗(yàn)室主任,國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)系統(tǒng)科學(xué)評(píng)議組成員,聯(lián)合國(guó)教科文組織復(fù)雜系統(tǒng)數(shù)字校園副主席,兼任多個(gè)學(xué)術(shù)團(tuán)體理事。

他長(zhǎng)期致力于系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)理論研究,建立了演化算法收斂復(fù)雜性理論,系統(tǒng)地研究自然與人工集群系統(tǒng),生物集群行為的現(xiàn)象和對(duì)稱破缺機(jī)制,機(jī)器人集群的自組織協(xié)同,以及多智能體在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。

他的研究得到多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、科技部重大專項(xiàng)和企事業(yè)單位支持,研究成果得到同行高度評(píng)價(jià)。

研究方向:復(fù)雜系統(tǒng)理論,信息的功能性應(yīng)用,基于 agent 建模,信息網(wǎng)絡(luò),遺傳算法,蟻群,魚(yú)群,機(jī)器人群體實(shí)驗(yàn)。

個(gè)人主頁(yè):https://sss.bnu.edu.cn/t/~zhan

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報(bào)名讀書(shū)會(huì):

「群體智能:從自然涌現(xiàn)到人機(jī)共創(chuàng)」

集智俱樂(lè)部聯(lián)合北京師范大學(xué)系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院韓戰(zhàn)鋼教授、暨南大學(xué)計(jì)算傳播研究中心趙甜芳副教授、新疆大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院玉素甫·艾比布拉副教授等學(xué)者,共同發(fā)起本次,嘗試用一條普適的線索,把自然界的鳥(niǎo)群蟻群、人類社會(huì)的集群行為、以及人工智能時(shí)代的多智能體與群智優(yōu)化,放在同一張地圖上重新理解。讀書(shū)會(huì)自2026年1月17日開(kāi)始,安排在每周六下午 14:00–16:00,歡迎所有對(duì)群體智能如何涌現(xiàn)、如何被理解、以及如何被設(shè)計(jì),感興趣的朋友一起加入:帶著問(wèn)題來(lái),帶著更有趣的問(wèn)題去。

報(bào)名方式

第一步:微信掃碼填寫(xiě)報(bào)名信息。

(掃碼報(bào)名參加讀書(shū)會(huì))

第二步:填寫(xiě)信息后,付費(fèi)報(bào)名。如需用支付寶支付,請(qǐng)?jiān)赑C端進(jìn)入讀書(shū)會(huì)頁(yè)面報(bào)名支付:

第三步:添加運(yùn)營(yíng)助理(Swarma Assitant)微信,拉入對(duì)應(yīng)主題的讀書(shū)會(huì)社區(qū)(微信群)。

PS:為確保專業(yè)性和討論的聚焦,本讀書(shū)會(huì)謝絕脫離讀書(shū)會(huì)主題和理論生態(tài)學(xué)問(wèn)題本身的空泛的哲學(xué)和思辨式討論;如果出現(xiàn)討論內(nèi)容不符合要求、經(jīng)提醒無(wú)效者,會(huì)被移除群聊并對(duì)未參與部分退費(fèi)。

第一期線下參會(huì)方式

線下地點(diǎn):北京門(mén)頭溝集智谷(First青年電影中心)

時(shí)間:2026年1月17日(周六)下午14:00-16:00

活動(dòng)參與說(shuō)明與邀請(qǐng)

一、報(bào)名與費(fèi)用

集智讀書(shū)會(huì)成員:免收茶水最低消費(fèi)。

非讀書(shū)會(huì)成員:歡迎公開(kāi)報(bào)名,現(xiàn)場(chǎng)最低消費(fèi)58元

二、集智VIP專屬禮遇

為感謝VIP會(huì)員的支持,我們已為您預(yù)留前排VIP專座與集智手沖咖啡一杯,恭候您的光臨。

(掃碼報(bào)名參加讀書(shū)會(huì))

直播信息

加入社區(qū)后可獲得的資源

完整權(quán)限包括:線上問(wèn)答、錄播回看、資料共享、社群交流、信息同步、共創(chuàng)任務(wù)獲取積分等。



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