《中国科学：技术科学》出版工业大数据与工业智能专辑

工业大数据与工业智能是大数据技术、新一代人工智能技术与工业先进技术紧密融合的前沿领域, 其通过对工业系统的自主“感知-分析-决策-执行”, 从海量数据中对系统的复杂演化规律与知识经验进行持续学习, 使工业系统具备自学习、自优化、自决策、自调控的能力. 工业大数据与工业智能已成为企业提质增效、节能降本的核心技术, 推动生产制造自动化到自主化的深度变革, 逐步形成企业设计自主化、生产自主化、服务自主化的智能制造新模式, 实现工业系统智能化的新跨越.

随着数据科学研究范式的进一步发展与新一代人工智能技术的突飞猛进, 工业系统智能化的基础理论、方法与路径正在发生深刻变革, 工业大数据与工业智能逐渐成为当前研究热点, 涌现出了一系列研究成果. 但系统行为在不同尺度上的非线性复杂变化, 使得模型构建、状态预测与系统控制仍面临巨大挑战. 如何跨越系统的尺度变化, 突破人工智能模型仅适用于已有训练场景的束缚, 建立新的工业人工智能模型, 适应动态复杂工业系统的演化进程, 是实现新一代智能工业系统的关键之一.

当前工业大数据与工业智能的研究仍存在如下挑战: (1) 如何在工业大数据融合的过程中保证数据的安全性,确保工艺、设计等核心数据不外泄; (2) 如何在不确定的环境中, 确保人工智能的高鲁棒性, 满足工业高可靠的要求; (3) 如何利用工业多模态数据, 实现跨模态融合智能, 满足工业多要素融合与多场景应用要求.

为此, 《中国科学：技术科学》特邀东华大学人工智能研究院张洁教授和汪俊亮教授以及华中科技大学机械科学与工程学院高亮教授和李新宇教授担任特邀编辑，围绕“工业大数据与工业智能”组织专辑，该专辑汇聚新理论、新方法、新业态、新模式、新应用, 揭示面向复杂动态工业系统的大数据分析与工业智能前沿问题和发展方向. 该专辑的研究成果主要可以分为以下两个方面:

工业大数据与工业智能的核心使能技术, 介绍工业大数据的处理方法与工业智能的关键算法;

工业大数据与工业智能在智能制造等领域的应用研究.

由于时间与篇幅的限制, 专辑所覆盖的内容也只是领域最新进展的一部分. 希望该专辑的研究成果, 能为工业大数据与工业智能的下一步发展提供可借鉴的方法、技术和发展方向, 对相关领域研究人员有所参考和启发.

该专辑的顺利完成, 离不开各位作者、特邀编辑和审稿人的大力支持与辛勤付出, 在此表示感谢.

专辑篇目

编者按

前言——工业大数据与工业智能

张洁, 高亮, 李新宇, 汪俊亮

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1015

评述

智能车间动态调度的研究与发展趋势分析

李新宇, 黄江平, 李嘉航, 李育鑫, 高亮

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1016‒1030

论文

基于Wasserstein距离的在线机器学习算法研究

李兆恩, 张智海

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1031‒1042

工业大数据驱动的核电装备智能设计-制造-服务技术与应用

冯毅雄, 赵泽田, 胡炳涛, 易树平, 陈晓慧, 洪兆溪, 司恒远, 王理, 杨秦秦, 谭建荣

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1043‒1061

数据驱动的网络化制造系统研究框架及其主体性分析

聂庆玮, 朱海华, 唐敦兵, 张泽群, 刘长春, 张毅

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1062‒1083

工业大数据驱动的智能制造服务系统构建技术

张卫, 王兴康, 石涌江, 顾新建, 王俊, 田景红

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1084‒1096

基于深度强化学习与演化计算的风-水-火混合增强智能调度

李远征, 郝国凯, 杨东升, 赵勇, 周杰韩, 曾志刚

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1097‒1113

考虑夹具-托盘组合优化的多资源约束柔性作业车间智能调度

刘墨林, 周雨露, 王思阳, 张春明, 杜世昌, 奚立峰

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1114‒1126

基于模型融合的复杂生产过程产品质量预测

向峰, 杨磊, 张萌, 左颖, 邹孝付, 陶飞

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1127‒1137

因果推理引导的复杂花纹织物缺陷视觉检测深度学习方法

梁天飚, 刘天元, 汪俊亮, 张洁

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1138‒1149

快速评估颗粒污泥性能的无锚实例分割方法

田腾飞, 彭鑫, 钟伟民, 厉巍, 章旭

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1150‒1162

基于时空图注意力模型的动态软测量建模方法

张驰野, 陈智超, 江肖禹, 葛志强

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1163‒1174

基于深度强化学习的机械装备剩余使用寿命预测方法

郑国康, 周峥, 严如强

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1175‒1188

基于ConvJANET的航空发动机剩余寿命预测及其不确定性量化

苗永浩, 李晨辉, 石惠芳, 林京

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1189‒1201

孪生数据与特征增强融合驱动的装备小样本诊断方法

夏景演, 黄如意, 陈祝云, 李霁蒲, 李巍华

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1202‒1213

基于收缩自注意关系网络的机械装备故障智能检测与定位方法

陈作懿, 邓超, 吴军, 朱海平

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1214‒1228

内对抗指导无监督多域适配网络的轴承协同故障诊断

邵海东, 陈星恺, 曹鸿儒, 姜洪开

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1229‒1240

基于多尺度特征注意力网络的施工安全预警方法

赵树煊, 银莉, 苏帅鸣, 徐楚桥, 钟润阳

中国科学：技术科学，2023，53（7）：1241‒1252