3000字初中生科技論文
科技型中小企業(yè)在我國經濟發(fā)展的科技創(chuàng)新和科技成果轉化中發(fā)揮了重要的作用。下面是小編為大家精心推薦的3000字初中生科技論文，希望能夠對您有所幫助。
3000字初中生科技論文篇一
HCI,敲開未來科技的門
當人機互動技術遭遇云計算、遭遇移動互聯(lián)網，或許還有新材料、新能源時，會迸發(fā)出什么樣的精彩呢?
據(jù)悉，在微軟的“未來之家”的體驗屋里有一個特殊的角落：看似普通的廚房墻面，可以變成電腦屏幕，上面有天氣預報、日程提醒等重要事項。當房屋的主人收到別人的派對邀請函時，他可以很簡單地選擇接受或者拒絕，他的朋友可以從這個“墻面”上接到回復，同時，日程表也會自動生成，如果主人開口問，例如，今天我需要做什么?會有一個發(fā)聲動聽的機器人隨時回答他的各種問題。
而微軟2010年底推出的Kinect也開創(chuàng)了游戲的新模式。借助Kinect，玩家不需要使用任何手柄、搖桿、鼠標或者其他遙控器，即可用身體直接控制游戲。比如在玩體育游戲的時候，你只需要接通電源，不管是乒乓球的揮拍還是保齡球的擊打，你只需要像現(xiàn)實中那樣擺出動作即可指揮屏幕里的游戲。
不難理解Kinect推出的兩個月就破了銷售800萬臺的紀錄的奇跡。它也被賦予了一個更高層次的意義：第三次人機交互革命的原點。
人機交互(HCI，Human-Computer Interaction)是一個跨學科的技術領域，從廣義上理解就是用戶體驗，在直觀意義上理解是指人與機器之間的互動方式。
眼下，在人逐漸適應計算機再到計算機不斷適應人的互動過程中，人機交互技術已不再局限于鍵盤輸入、手柄操作，而是以更加新奇的方式出現(xiàn)：手指的微小動作、聲波在空氣中的振動、眼珠和舌頭的轉動，都可以實現(xiàn)信息傳遞，完成人與機器之間的“對話”。而隨著技術的精進，“有機用戶界面”(organic user interface)也開始悄然興起——生物識別傳感器、皮膚顯示器，乃至大腦與計算機的直接對接，無疑都將給人類的生活帶來重大影響。
“靈云”推出為哪般?
和美國等先進國家相比，中國的HCI技術主要應用在語言文字領域。但不管怎么說，HCI“中國軍團”也在行動。2011年12月8日，北京捷通華聲語音技術有限公司在2011中國手機產業(yè)發(fā)展大會上宣布：在全球范圍內首個推出全方位、個性化的人機交互感知云—靈云。該公司董事長張連毅稱，靈云是一種可以用語音、手寫、拍照，手勢，將來甚至可使用腦波識別等智能手段來操作、感知手機、計算機等數(shù)字設備的網絡云服務，讓人機交互象人與人溝通一樣的簡單自然。
據(jù)稱，靈云可通過移動互聯(lián)網、互聯(lián)網等網絡提供全方位、個性化智能人機交互技術的云服務，目前可提供語音識別、語音合成、手寫識別、掃描識別、即時翻譯等多種HCI應用服務。靈云，簡單的說就是讓手機、電腦等數(shù)字設備在與人的交互過程中，實現(xiàn)能說會聽、能寫能識，感知并完成人們過去通過鍵盤、鼠標發(fā)出的操作要求，從而使機器設備具有全方位、多樣的人機交互能力，與用戶之間的交互變得更輕松、簡單、自然，更回歸人性，促進人與機器之間的和諧互動。
現(xiàn)在，捷通公司以hcicloud為域名的靈云平臺已經上線。在上面，人們可以體驗語音合成、手寫識別、文字識別等人機交互技術應用。同時，2012年1月16日，捷通華聲宣布推出名為“小唐龍”的軟件——這是一款基于手機(或者PAD)的智能助手，為手機主人“提供工作、學習、生活、娛樂、交友等各個方面的助理服務。”
顯然這家已在人機交互技術領域耕耘、積累多年的企業(yè)已經意識到了產業(yè)變革的氣息以及國內外HCI行業(yè)的激烈競爭態(tài)勢，正試圖以一種綜合和集成性服務占領產業(yè)優(yōu)勢地位。
在國內，除捷通華聲外，人機交互技術產品供應商中還有漢王、科大訊飛等實力強勁的上市企業(yè)。其中漢王以手寫技術聞名，科大訊飛在語音技術方面發(fā)展勢頭迅猛，而捷通華聲在HCI的各個技術方面的發(fā)展相對較為均衡，由于一直沒有上市，而且客戶以行業(yè)用戶居多，市場占有率不小卻大眾知名度不大。然而，這個企業(yè)最近卻動作頻頻，曝光率頗高。張連毅告訴本刊記者，繼不久前引入華軟戰(zhàn)略投資之后，捷
通也將在產品升級和品牌運作方面加大力度，進一步挺進個人用戶市場。
激動人心的行業(yè)變革
顯然捷通在加緊HCI整合的努力。其背景正是HCI技術展現(xiàn)出廣闊前景：國內外企業(yè)的人際交互技術已經成熟起來了，伴隨著移動智能終端的到來，它呈加速度方式走向每一個人。這個市場實在是太大太誘人了。而且，正如捷通所意識到的，HCI加上云計算，再加上移動互聯(lián)網，早已不是傳統(tǒng)意義上的語音合成、手寫識別這樣簡單的 應用。
過去的兩年，毫無疑問，眾多HCI產品的革新令人嘆為觀止。神話般的蘋果CEO喬布斯仙去后，蘋果發(fā)布的第一款重量級產品IPHONE4S讓許多消費者失望，但同時發(fā)布的語音助理Siri軟件卻越來越得到業(yè)內人士的高度評價。Siri 能做的，聽起來相當不一般，使用者可透過聲控、文字輸入的方式，來搜尋餐廳、電影院等生活信息，同時也可以直接收看各項相關評論，甚至是直接訂位、訂票;另外其適地性(location based)服務的能力也相當強悍，能夠依據(jù)用戶默認的居家地址或是所在位置來判斷、過濾搜尋的結果。
不過Siri最大的特色，則是人機互動方面產生了突破，不僅有十分生動的對話接口，其針對用戶詢問所給予的回答，非但不至于答非所問，有時候還讓人意想不到的驚喜，例如使用者如果在說出、輸入的內容包括了“drunk”、“home”這些詞(甚至不需要符合語法，相當人性化)，Siri 會判斷為喝醉酒了、要回家，并自動建議是否要幫忙叫出租車。
Siri展示出的是在準確語音識別的基礎之上，進行語義的智能分析判斷，并且實現(xiàn)系統(tǒng)功能和后代數(shù)據(jù)(包括個人偏好和歷史記錄)的調用，實現(xiàn)所答即所問與服務即所想——真正實現(xiàn)助理的功能，從識別，執(zhí)行，再到互動之間的飛躍，這就是Siri的革命性所在。捷通推出“小唐龍|，顯然是受到了Siri的啟發(fā)。而Siri目前對中文語音尚無能為力，這就給了中國廠商以很大的機會。
而2010年11月4日正式發(fā)布的微軟kinect體感游戲設備，也在人機互動的市場化應用領域帶來了突破性的進展。在這一設備中，玩家可以不通過任何控制器，單憑自己的動作和手勢就能指揮電腦中的游戲。這個游戲系統(tǒng)也辨識人臉，讓玩家自動連上游戲。它還可辨認聲音和接受命令。在游戲示范中，玩家們可以用腳踢僅存在于屏幕中的足球，并可用伸手設法攔阻進球。在駕駛游戲中，玩家可以轉動想像中的方向盤來操控電視游戲中的賽車。這種神奇的效果也屬于HCI的一項應用，里面用到了動作感應、語音識別等，這些技術使人和機器之間更加親密無間了。
Kinect確實成了微軟征戰(zhàn)家庭娛樂市場的一把利器，但微軟的目的顯然并不想僅僅借此贏得“電子游戲的未來”。Kinect的真正潛力，將在電腦、手機乃至軍隊和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)上得到更加充分的發(fā)揮，從而創(chuàng)造更為可觀的 經濟利益和 社會效 應。微軟Kinect技術總監(jiān)Alex Kipman曾強調說：“人們不喜歡手里總是握著個東西，比如鼠標和鍵盤。而Kinect還只是旅程的起點。” 果然，2012年1月10日，有消息傳出，微軟的體感游戲控制系統(tǒng)Kinect將在數(shù)周后登錄Windows PC，而且其功能不僅僅局限于游戲。
中國的奮斗者們
以中國的HCI軍團的整體實力而言，目前尚未能推出像Siri和Kinect這樣的重量級產品，暫時也很難充當HCI創(chuàng)新潮流的領頭羊。但是，國內的企業(yè)也有自己的優(yōu)勢，那就是，基于中國本土文字、 語言的特性，中國企業(yè)可以在漢語的語音和文字識別等HCI應用方面做得更好。甚至，在此基礎上，在一些項目上進行突破，獲得世界性的“單項獎”?！?010年10月28日，“科大訊飛‘語音云’發(fā)布會暨移動互聯(lián)網語音創(chuàng)新論壇”在北京香格里拉飯店隆重舉行?？拼笥嶏w董事長兼總裁劉慶峰介紹了“訊飛語音云”的總體框架和主要構成，及其作為語音服務平臺的特性，并現(xiàn)場演示了手機語音搜索、短信隨意說等基于“訊飛語音云”的典型 應用。此外，劉慶峰也介紹了科大訊飛公司的語音合成技術、發(fā)音模擬技術、口語評測技術，有些技術在世界性的比賽中獲得領先的名次。
據(jù)悉，“訊飛語音云”是基于云計算技術基礎，為各類移動互聯(lián)網創(chuàng)業(yè)者和創(chuàng)新性企業(yè)提供低門檻的語音合成及語音識別服務，合作伙伴可以像使用水、電那樣“即開即有、按需取用”，在很短時間內構建出支持自然語音交互功能的特色移動互聯(lián)網應用。
眼下，訊飛旗下的訊飛語音輸入法軟件正在智能手機用戶中傳播。該輸入法讓人印象深刻的是它的識別率相當高?？拼笥嶏w副總裁江濤表示，訊飛語音輸入法的識別率已經接近90%。記者嘗試了這個軟件，感覺其確已具備應用價值。
其實在以前，IBM 也推出過ViaVoice等語音識別產品，但那時的語音識別的準確率不高，很難替代鍵盤輸入。現(xiàn)在，借助于云計算等手段，在智能手機上用語音輸入代替鍵盤輸入，已經有了應用的可能。據(jù)專家稱，新舊兩代語音識別技術之所以差別巨大，在于其不同的 工作方式。語音識別從本質上來說，是一個基于 統(tǒng)計模型的人工識別問題，數(shù)據(jù)對于語音識別是非常重要的，另一方面是算法，需要不斷改進和提高。
軟件大鱷騰訊也出手了。2011年9月，騰訊研究院人機交互中心研究員劉海龍透露，云手寫和云語音識別將登陸QQ，云手寫對工整字符的識別率將達到99%以上，云語音更將挑戰(zhàn)“發(fā)音習慣，用詞習慣”等傳統(tǒng)技術難以解決的技術難點，為用戶帶來全新的，極簡的溝通體驗。、人機交互中心模式識別組項目負責人陳波表示，基于云計算的移動通訊，在通話、短信這兩大主流功能的主要部件中，將實現(xiàn)單獨部件的“全能化”。如：用戶對麥克風應用使用需求將全面覆蓋至語音登陸、語音認證、語音識別、語音搜索、聽歌搜歌、哼唱搜歌、制作歌曲、音樂類游戲等功能，在功能覆蓋最大化的同時，必須簡化用戶在切換操作中的時間和過程。又如：在短信使用時，被云計算覆蓋的手寫識別、手勢應用、語音輸入，將為用戶帶來最為便利的輸入體驗。
而捷通華聲公司，早在2008年就已經與金山公司合作，將手寫云服務嵌入到愛詞霸網站中。2011年6月28日，由捷通華聲傾力打造的云手寫官方網站正式上線，并開始全方位地為用戶提供各種手寫產品體驗及技術服務。此次推出靈云平臺，顯然是試圖超越單項的HCI技術，以綜合性、一站式的HCI云服務占領行業(yè)制高點。而各項HCI單項技術如何協(xié)同成為一個整體，以及如何應用并給用戶帶來更要效率，則是下一步面臨的挑戰(zhàn)。
會是一場產業(yè)革命嗎?
2008年7月1日，微軟主席比爾·蓋茨將退出微軟日常 管理工作。他在佛羅里達州奧蘭多市召開的Tech-ed大會上 發(fā)表了最后一次在職演說。在演講中主要談到交互技術問題。在過去幾年里，PC用戶主要通過鼠標和鍵盤進行界面交互。未來十年的重點，將會更加強調連結人與人的關蓋，人與 計算機的交互變得越來越像人與人之間的互動。
蓋茨沒有說錯，不管是蘋果的Siri、微軟的Surface和Kinect，科大訊飛的語音云，還有捷通華聲的靈云，都已經昭示了一個人機交互新的時代的到來。
在CNN預測的2012年十大科技趨勢中，新的人機交互方式——比如通過觸摸屏和聲控等——也列在其中。
張連毅認為：在蘋果的觸控技術出現(xiàn)之前，人與機器的交互手段已走過兩個階段：50年代IBM這個藍色巨人，把人 類 社會帶進計算機時代，鍵盤一直成為人們操作計算機的一個非常關鍵性的、代表性的交互手段，這是第一階段。第二階段中的典型代表是鼠標。微軟是這個階段中很強大的推動者。第三個階段是蘋果所推動的觸控時代。而下一個階段，則將是一個更自然、更人性化的人機交互體系時代，即智能人機交互(HCI)技術時代。顯然，在張連毅的 計劃里，靈云是為了這個時代而準備的。事實上，靈云正是被設計成擁有一個完整的自學習系統(tǒng)，在人們通過靈云實現(xiàn)人機交互過程中，記錄、分析每個用戶的使用習慣，不斷提升為每個用戶提供個性化服務的能力和水平，從而不斷提升更好、更確準的智能服務效果。靈云將同時提供完整的云端組合式解決策略，用戶使用起來更流暢自然，在各種帶寬條件下都享有良好用戶體驗。
智能人機交互的時代，我們將享受多少科技帶來的便利和快樂?委實引人遐想。當人機互動技術遭遇云計算、遭遇移動互聯(lián)網，或許還有新材料、新能源時，會迸發(fā)出什么樣的精彩呢?其實美國《未來學家》雜志早在2010年中刊登的文章，就已對當前正在研發(fā)或者已投入商用的各類人機交互技術進行了盤點。這里列舉一部分：無聲語音(默讀)識別：通過默讀識別，使用者不需要發(fā)出聲音，系統(tǒng)就可以將喉部聲帶動作發(fā)出的電信號轉換成語音，從而破譯人想說的話;電觸覺刺激：通過電刺激實現(xiàn)觸覺再現(xiàn)，可以讓盲人“看見”周圍的世界;仿生隱形眼鏡：科學家希望將電路集成在鏡片上，打造出功能更強大的超級隱形眼鏡，它既可以讓佩戴者擁有將遠處物體“拉近放大”的超級視力， 顯示出全息圖像和各種立體影像，甚至還可以取代電腦屏幕，讓人們隨時享受無線上網的樂趣。人機界面：也被稱為“腦機接口”，它是在人或動物腦(或者腦細胞的培養(yǎng)物)與外部設備之間建立的直接連接通路，即使不通過直接的 語言和行動，大腦的所思所想也可以借由這條通路向外界傳達。
好了，說到這里，類似《黑客帝國》里的科幻鏡頭或許都已經在實驗室里醞釀里。我們得考慮未來世界的人們的安全問題了——如果我們的人機互動技術 發(fā)展到了可以用腦電波直接控制外部世界，那么我們得提防“黑客入侵大腦”事件的發(fā)生了。
不管怎么說，一個激動人心的時代正在到來。
3000字初中生科技論文篇二
電力科技領域的思想者
20多年前，當他踏入西安交通大學少年班的時候，他肯定不會想到，在這里，他一待就是16年;他更不會想到，從此他將與電力系統(tǒng)科研結緣，成了他未來幾十年的科研方向。這么多年來，是電力科研成就了他，讓他的生命更充實，更有價值;也是他奉獻于電力科研，推進了所在領域的學術發(fā)展。他就是華南理工大學電力學院教授、博士生導師，電力經濟與電力市場研究所所長，陳皓勇。
談到自己的科研方向，陳皓勇略顯興奮，聲音也變得洪亮起來。長期以來，他以復雜系統(tǒng)(大規(guī)模、隨機性、分布式、網絡化系統(tǒng))建模、優(yōu)化與控制理論方法及其在電力系統(tǒng)中的應用研究為核心學術思想，致力于電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行與控制，新能源并網與智能電網技術，電力技術經濟與管理等方向的基礎前沿研究和教學工作。
偶遇機緣，踏入電力之門
1990年9月，陳皓勇考入西安交通大學少年班，成為當時西安交通大學通過自主命題、獨立招生在全國范圍內選拔的29名學生之一，當時的他僅僅15歲。也就是從那時起，他開始深深地喜歡上這個學校，在此學習、工作長達十幾年。1992年9月，兩年的少年班學習完成后，陳皓勇以優(yōu)異成績自主選擇了本校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)，從此也正式踏入了電力之門，更找到了開啟人生理想的鑰匙。
對于陳皓勇來說，1994年看起來和往年一樣平凡，卻是改變他人生的一年。因為正是在這一年，通過班主任老師的介紹，他結識了剛從日本歸國的著名電力系統(tǒng)學者、IEEE Fellow、中國科學院院士王錫凡，從此跟隨王錫凡院士學習、工作長達12年。他時常被王院士那嚴謹治學、低調為人的精神所深深感染著，王錫凡院士不僅是他的學術導師，更是他的人生導師，正是在王錫凡院士的引領之下，才跨入了電力科學的大門。1995年，陳皓勇以優(yōu)異成績保送為王錫凡院士的研究生，并碩博連讀，從事電力系統(tǒng)優(yōu)化調度、優(yōu)化規(guī)劃和電力市場等領域的研究，最終高質量地完成了博士學位論文，也奠定了日后科研工作的基礎。在2000年6月博士畢業(yè)后，由于陳皓勇在學生時代的優(yōu)秀表現(xiàn)和王錫凡院士的鼓勵，他順利留校任教，開始了教學科研的生涯。在西安交通大學從教期間，他除了擔任專業(yè)主干課《電力系統(tǒng)分析》等的教學工作外，還作為主要研究人員參加了王錫凡院士所主持的國家自然科學基金重點項目、國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)等一系列國家重點項目，并且自己也主持了國家自然科學基金青年基金項目、國家社會科學基金青年基金項目等國家級項目，參編了《電力市場基礎》新教材，取得了豐碩的成果。
2006年12月，陳皓勇帶著出去闖一闖的想法，作為“百人計劃”杰出青年教師受聘到華南理工大學。也正是在這里，他得到了又一次地騰飛。在這里，他除了繼續(xù)前沿理論研究外，更找到了科研成果的良好應用平臺;在這里，他開始完全獨立工作并形成了自己的學術特色;在這里，他能夠與港澳的大學密切合作并進一步放眼海外。不僅這些，陳皓勇還承擔了國家自然科學基金項目等一系列國家和省部級重點項目，獲得了教育部“新世紀優(yōu)秀人才”稱號，承擔了南方電網有限責任公司、廣東電網公司等重點企業(yè)的多個合作項目，促進了科研成果的實際應用。近期，國家自然科學基金委公布了2013年度國家自然科學基金資助項目名單，陳皓勇又成為華南理工大學新增的4位國家優(yōu)秀青年科學基金獲得者之一。
眾所周知，廣東省既是能源消費大省，也是能源技術產業(yè)大省，其能源產業(yè)在我國能源產業(yè)中占有舉足輕重的地位。廣東省的能源消耗量位居全國前列，但能源資源貧乏，對外依存度高，面臨經濟發(fā)展和環(huán)境保護的雙重壓力，能源安全與有效利用已成為制約廣東經濟社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。立足于這種現(xiàn)實，陳皓勇拓展學科領域，融合華南理工大學電力和能源相關學科的優(yōu)勢，先后參與了“能源研究院”、“新能源與環(huán)境協(xié)同創(chuàng)新中心”等的籌建。
身處改革開放的前沿，陳皓勇卻從來沒有忘記過母校，他和西安交通大學電力工程系保持著長期和緊密的科研合作關系。近年來，兩校聯(lián)合申請了國家重大項目，并和王錫凡院士等因“電力系統(tǒng)運行與規(guī)劃的最優(yōu)決策模型及方法研究”共同獲得2008年教育部高等學?？茖W研究自然科學一等獎，還即將進一步拓展海上風電等領域的科研合作。
千錘百煉，終顯學術鋒芒
在為電力領域教學和科研事業(yè)奮斗的將近20年里，陳皓勇始終刻苦鉆研，默默奉獻。在課堂上，他是一個優(yōu)秀的老師，傳道授業(yè)解惑，激情澎湃;在實驗室，他是一個勤奮的科研工作者，編程序，做仿真，認真耐心。人們看得見的是他的榮譽和成果，但看不見的是他背后付出的辛勤和汗水。他忘記了，有多少個周末在實驗室里度過，有多少個節(jié)假日沒有和自己的親人在一起，有多少次科研走入困境時焦慮不堪地冥思苦想。但天道酬勤，他的付出也得到了應有的回報。
除完成一系列國家和省部級重點項目外，陳皓勇近年來發(fā)表SCI、Ei論文近100篇，所發(fā)表論文被國內外電力系統(tǒng)、人工智能、經濟管理和量子物理等不同領域的科研人員引用1500余次。他的英文專著Power System Optimization：Microeconomics-inspired Approaches近期將由國際權威出版社John wiley&Sons-IEEE Press出版。他的研究成果在我國電力行業(yè)得到廣泛應用，并取得了良好的經濟和社會效益。除了學校的工作，他還兼任了很多社會職務。他是國際電氣和電子工程師協(xié)會高級會員(IEEE Senior Member)、教育部學科評估專家、國家科學技術獎勵評審專家、國家自然科學基金和中英
聯(lián)合基金評審專家、中國博士后科學基金評審專家、廣東省職稱評審專家、浙江省自然科學基金評審專家，還擔任著在香港召開的IEEE亞太電力與能源工程國際會議(IEEEAPPEEC)技術委員會主席。
在國際上，陳皓勇首次提出電力系統(tǒng)機組組合的協(xié)同進化算法等人工智能算法，并將其推廣于電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行和電力市場決策等多個領域。協(xié)同進化算法借鑒自然界中的協(xié)同進化機制，引入生態(tài)系統(tǒng)的概念，生態(tài)系統(tǒng)中多個物種相互作用，共同進化，從而使整個系統(tǒng)不斷演進。將工程應用領域待求解的問題映射為生態(tài)系統(tǒng)，以生態(tài)系統(tǒng)的進化來達到優(yōu)化問題求解的目的。協(xié)同進化算法為電力系統(tǒng)優(yōu)化提供了新途徑，也為解決一般復雜工程系統(tǒng)優(yōu)化問題提供了一種基礎算法。他將“協(xié)同進化算法”拓展應用于電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化問題，已獲國家發(fā)明專利。將協(xié)同進化算法應用于寡頭壟斷電力市場的模擬和分析，開辟了基于協(xié)同進化計算的電力市場建模的新方向，在國際權威期刊上發(fā)表了系列論文。陳皓勇的研究成果得到國際上電力系統(tǒng)、人工智能、經濟管理等不同領域科研人員的廣泛引用，直接跟進研究的包括：美國阿貢國家實驗室，美國伊利諾理工大學、美國北卡羅萊納州立大學、約旦科技大學、雅典國家技術大學、澳大利亞悉尼大學、伊朗德黑蘭大學，香港理工大學和國內華中科技大學等重點大學。
陳皓勇十分重視交叉學科研究，他系統(tǒng)地研究了博弈論方法在電力市場和電力系統(tǒng)中的應用問題，電力系統(tǒng)是一個復雜的工程一經濟系統(tǒng)，從經濟的角度，陳皓勇在基于博弈理論的電力市場建模、分析與仿真方面取得一系列研究成果;從工程的角度，國際上首次將微分博弈理論應用于電力系統(tǒng)頻率/電壓協(xié)調控制領域，開拓了基于博弈論的電力系統(tǒng)協(xié)同控制新方向。在現(xiàn)階段不斷開放的市場環(huán)境下，電力系統(tǒng)中存在不同的利益主體，在規(guī)劃和運行決策中通常以自身利益最大化為目標，傳統(tǒng)的統(tǒng)一優(yōu)化模型難以適用。作為一類先進的數(shù)學工具，博弈論通過建立電力系統(tǒng)中多方優(yōu)化決策模型并求解均衡策略，使得各方均能獲得最佳收益。在這個背景下，陳皓勇長期從事基于博弈理論的電力市場建模、分析與仿真研究：提出了運用多項式方程系統(tǒng)求解電力市場均衡的方法，首次形成了基于實驗經濟學的電力市場博弈分析系統(tǒng)理論和方法，首次結合基于協(xié)同進化計算的智能模擬和實驗經濟學方法研究了電力市場主體的交易策略和市場均衡問題。這些研究工作得到國際同行的一致認可，被意大利都靈理工大學、西班牙卡斯蒂利亞·拉曼查大學和美國惠普實驗室的多個權威學者所引用。另一方面，從工程角度來看，電力系統(tǒng)包含大量分布式控制器，在智能電網的發(fā)展過程中，更多的新型控制器將被引入。這些控制器作用于不同層面，控制目標相互獨立，甚至存在沖突。制定控制策略時若不進行協(xié)調，則可能導致各方相互牽制、抵消，背離控制目標。基于這種考慮，陳皓勇首次提出基于博弈理論的電力系統(tǒng)協(xié)同控制思想。在國際上首次將微分博弈理論應用于電力系統(tǒng)頻率/電壓協(xié)調控制，以解決多個控制器動態(tài)協(xié)調的難題，基于微分博弈理論的電力系統(tǒng)最優(yōu)協(xié)調電壓控制研究已獲國家自然科學基金資助。
除此之外，陳皓勇還系統(tǒng)地研究了基于大系統(tǒng)隨機與離散優(yōu)化理論的電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行的模型及算法并在電力行業(yè)得到廣泛應用。電力系統(tǒng)作為典型的分布式大系統(tǒng)，其規(guī)劃和運行中的很多優(yōu)化問題都是大規(guī)模、離散、非線性和隨機的，用常規(guī)的方法很難求解，需要尋求新的解決途徑。在電力系統(tǒng)規(guī)劃方面，他提出了基于改進Lagrangian松弛法和隨機生產模擬的電源規(guī)劃模型和算法，發(fā)展了基于多目標(協(xié)同)進化算法的輸/配電網規(guī)劃;在電力系統(tǒng)優(yōu)化調度方面，除提出機組組合問題的協(xié)同進化算法外，在國際上較早地開展了基于魯棒優(yōu)化思想的含風電的電力系統(tǒng)安全約束機組組合問題，研究了基于退火選擇遺傳算法和內點法的含整數(shù)變量最優(yōu)潮流，建立了基于協(xié)同進化計算的配電網重構算法;在電力系統(tǒng)無功優(yōu)化方面，提出了基于退火選擇遺傳算法的大電網無功優(yōu)化，研究了基于退火選擇遺傳算法的配電網多時段無功/電壓控制等問題。特別他在國內率先研究了多風電場并網條件下的電力系統(tǒng)安全約束機組組合問題，提出了描述間歇性能源功率不確定性的極限場景法，在保證預測場景最優(yōu)的情況下，也能保證誤差場景下調度方案的可行，奠定了魯棒調度的基礎。作為國際上魯棒調度思想的首先提出者之一，陳皓勇在2012年IEEEPower&Energy Society年會上宣讀了相關論文，引起與會者的熱烈討論。
長期以來，這些研究相繼獲得了國家自然科學基金(重點)項目、國家社會科學基金項目、國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)、國家高技術研究發(fā)展(863)計劃重大項目、教育部科學技術研究重點項目、新世紀優(yōu)秀人才支持計劃和國家優(yōu)秀青年科學基金等的支持。
大膽創(chuàng)新，探路未來發(fā)展
創(chuàng)新是科研的生命力所在，沒有大膽創(chuàng)新，就不可能有新的突破。陳皓勇深切地明白這一點，因此在做研究時，他始終不怕困難，敢于超越，力求走在電力領域
發(fā)展的前端。
進入21世紀以來，發(fā)展低碳 經濟，建設生態(tài)文明、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，已成為人類 社會的普遍共識，因此可再生能源開發(fā)浪潮席卷全球。我國已經制定和實施了《中國應對氣候變化國家方案》，要求到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年降低40-45%，非化石能源占一次能源消費比重達到15%左右。風力、太陽能等間歇性可再生能源并網給電力系統(tǒng)運行帶來很大的沖擊，引起系統(tǒng)電壓、頻率的大幅波動，惡化了電能質量，降低了電網安全穩(wěn)定運行的水平，使得傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)理論方法和技術體系受到挑戰(zhàn)。而另一方面，電力系統(tǒng)科研也因此面臨著難得的機遇。
當前世界各國電力系統(tǒng)都在朝智能電網(smart Grids)的方向發(fā)展。作為支撐可再生能源發(fā)展的重要平臺，智能電網已成為全球各國政府、企業(yè)和學術界所共同關注的 熱點，被認為是電力系統(tǒng)、可再生能源與信息通信技術的融合。陳皓勇認為，能源問題的解決需要多學科協(xié)同攻關。在華南理工大學，他聯(lián)合電力系統(tǒng)，電力電子、信息通信和經濟 管理等多學科的研究力量，形成了智能電網與可再生能源領域的一支強大的研究團隊，目前已有基礎包括風電控制與并網技術國家地方聯(lián)合工程實驗室、廣東省綠色能源技術重點實驗室和廣東省風電控制與并網工程實驗室3個國家和省部級重點實驗室，囊括10余名教授、副教授與近100名博士、碩士研究生。同時，陳皓勇的團隊積極與清華大學、西安交通大學、華北電力大學、南方電網科學研究院和海南電網公司等單位緊密合作，努力攻克多類型新能源發(fā)電綜合消納的關鍵技術，即將于2014年在海南建成全國第一個間歇性能源滲透率不小于15%的省級示范電網，并努力將海南電網打造成為世界一流的智能電網技術集成 應用和示范展示平臺。
為了時刻把握學科前沿信息，緊跟國際學術發(fā)展潮流，陳皓勇非常重視國際交流與合作。他曾于2004年4月至2005年2月在香港理工大學任副研究員;2007年2月至2007年5月在香港理工大學任訪問教授;2008年7月至2008年8月在澳大利亞昆士蘭大學任訪問教授;2012年12月至2013年1月在美國哥倫比亞大學任訪問教授。他還特別與美國頂級大學哥倫比亞大學電氣工程系簽有正式科研合作協(xié)議，通過教授互訪、聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生、合作 申請科研項目等方式，長期致力于智能電網的合作研究。借助廣東毗鄰港澳的地域優(yōu)勢，陳皓勇也與香港理工大學、香港大學等保持著經常性交流與合作，充分利用香港作為學術國際化的理想平臺。此外，陳皓勇與美國阿貢國家實驗室、圣路易斯華盛頓大學等也保持著密切 聯(lián)系。
“在化石能源日薄西山、新能源將成為未來人類能源主體的情況下，中國如果能抓住這個機遇，就有望引領全球經濟進入第三次工業(yè)革命?，F(xiàn)在中國正面臨著戰(zhàn)略性抉擇。”這是《第三次工業(yè)革命》一書作者、美國華盛頓經濟趨勢基金會主席杰米里·里夫金接受記者采訪時表示的。這也是陳皓勇的夢想和希望，他說：“人們把21世紀稱為中國人的世紀，中國理應在第三次工業(yè)革命中占有一席之地，我愿為之貢獻畢生精力。”
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