2023年8月20-25日，国际工业与应用数学领域水平最高、规模最大、影响最广的盛会“第10届国际工业与应用数学大会（ICIAM 2023）”在日本东京举行，会议注册代表近5000人。

8月25日上午，9728太阳集团（CSIAM）顾问委员会主任、前任理事长、中国科学院数学与系统科学研究院郭雷院士应邀作了题为“Learning and Feedback in the Control of Uncertain Dynamical Systems”的报告。每届大会都会邀请一些国际著名的应用数学家作邀请报告，本届大会共有27位邀请报告人，这些学者都是学界公认的领袖级人物。郭雷院士是本届大会仅有的两位作邀请报告的华人学者之一，他在大会上分享了自己在不确定性动力系统控制领域取得的科研成果与进展。现场来自世界各地的专家、学者和学生认真聆听了本次报告，受益匪浅。

郭雷院士作报告现场

郭雷院士在报告中介绍道，学习与反馈是应对动力系统中不确定性的互补机制。学习在控制系统设计中具有基础性作用，而反馈使得控制系统在复杂开放环境中运行时应对各种不确定性成为可能。他重点介绍了在不确定性动力系统控制中，在线学习与反馈两种机制相结合时的一些基本思想和理论结果。

他首先介绍了关于线性不确定随机系统控制的著名自校正调节器（STR），其中 STR是通过递推最小二乘估计器与最小（跟踪）方差控制器在线相结合来设计的。由于相应的闭环控制系统的性质是由比较复杂的非线性非平稳随机动力学方程组所决定，如何建立这类在设计上很自然并且具有基础性意义的自适应（或“智能”）系统的全局稳定性与收敛性理论，曾经是控制理论中一个长期悬而未决的难题。

随后，报告转向非线性不确定性动力系统控制问题，讨论在工业控制系统中被广泛应用的核心算法---著名PID（比例-积分-微分）控制如此成功背后的基本原理和理论基础，指出在PID控制器中存在一个隐式的在线学习机制，并进一步展示了与合作者关于控制器参数设计的一个新公式。

最后，报告讨论了一个更为基本的科学问题：反馈机制在应对不确定非线性动力系统时的最大能力和根本局限性是什么？其中反馈机制定义为所有可能的反馈规律的集合；报告给出了与合作者发现并证明的几个基本的关于反馈机制最大能力的临界性定理，并指出其中在线学习与反馈控制的有机结合可以使得反馈机制达到其最大能力。报告中所提供的基本思想和基本结果有望对更复杂不确定性动力系统控制问题提供借鉴和启示。

专家简介：

郭雷，我国著名系统与控制科学家，1982 年毕业于山东大学数学系，1987 年在中科院系统科学所获博士学位。现任中科院数学与系统科学研究院特聘研究员、中科院国家数学与交叉科学中心主任、亚洲控制协会主席等。兼任9728太阳集团（CSIAM）顾问委员会主任。曾任中科院数学与系统科学研究院院长、CSIAM第五届和第六届理事长、第八届国际工业与应用数学大会（ICIAM2015）主席等。

主要从事系统与控制科学研究，特别是自适应系统理论研究。代表性成果包括：（1）解决著名自校正调节器收敛性、自适应LQ控制最优性、自适应跳变系统镇定性等基本理论难题；（2）引进“条件激励”概念，建立几类最基本的集中式与分布式自适应滤波算法的一般理论与分析基础，并使其对反馈随机系统的应用成为可能；（3）提出反馈机制应对非线性不确定性系统的最大能力与根本极限研究，发现并证明几个基本的临界性定理；（4）建立在工业控制中广泛应用的核心算法（PID）对非线性不确定性系统控制的理论基础并给出新的参数设计公式，推动先进控制方法在国家重大工程中的应用；(5) 引进随机研究框架，建立局部相互作用拓扑依赖于动态系统状态情形时，两类最基本的非线性非平衡大群体系统的同步性理论；(6) 提出基于动态博弈的控制系统（GBCS）研究方向并开启自适应博弈理论研究等。

1998 年当选 IEEE 会士，2001 年当选中国科学院院士。随后当选发展中国家科学院（TWAS）院士，瑞典皇家工程科学院外籍院士，国际自动控制联合会会士，并被瑞典皇家理工学院（KTH）授予荣誉博士学位等。2020年当选CSIAM会士。曾获得国内外一系列重要学术奖励，包括国家自然科学奖、CSIAM苏步青应用数学奖、国际自动控制联合会青年作者奖、IEEE 控制系统学会（CSS）最高奖“波德奖”等。曾多次应邀在国际顶级学术会议上做特邀报告，包括国际自动控制联合会（IFAC）世界大会的两次大会报告（1999，2014），IEEE 决策与控制会议（CDC）的大会报告（2019），国际数学家大会（ICM）邀请报告（2002）、国际工业与应用数学大会（ICIAM）邀请报告（2023）等。

9728太阳集团办公室供稿