基于群集运动大数据的网络群体智能理论与算法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61903079
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0303.系统建模理论与仿真技术
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

When organisms that follow simple rules appear in the form of coupled networked groups, they often exhibit amazing complexity and coordination. This is called “networked swarm intelligence”, and it has become an important research direction of the new generation of artificial intelligence. Understanding the collective movement mechanism of natural organisms and active matters is the key way to study the theory and application of networked swarm intelligence. For instance, revealing the behavioral rules of immune cells is significant for the development of immunology and the development of new cancer drugs. This project takes the data of collective behavior of immune cells obtained by living imaging technology as the starting point, conducts research on the analysis strategy of spatiotemporal characteristics of collective motion, swarm intelligence algorithm based on machine learning, and the data-driven modeling method for networked swarm behavior. The project aims to propose systematic approaches to analyze the self-organizing rules of swarm intelligence, explore the causal relationship between individuals, construct the interaction network and the coupled system dynamic model, and reveal the mechanism of swarm intelligence of this kind of immune cells. Finally, it will propose the networked swarm intelligence model combined with the spatio-temporal characteristics of the system, and build the software simulation platform for collective behavior. The results of the research project are potential to provide the support of data mining and modelling analysis for applications such as robot cluster, UAV formation, panic crowd evacuation, and system biology.
遵循简单规则的生物以耦合的网络化群体形式出现时,常表现出惊人的复杂性与协同性,这种现象被称为“网络群体智能”,已成为新一代人工智能的重要研究方向。理解自然界生物与活性物质的群集运动机理是网络群体智能的理论与应用研究的关键途径,例如,揭示免疫细胞群体行为规律对免疫学发展以及新型癌症药物研制具有重要意义。因此,本项目以基于活体成像技术获取的免疫细胞群体行为数据为切入点,开展群集运动大数据时空特性分析策略研究,基于机器学习的群体智能算法研究,以及数据驱动的网络群体行为建模方法研究。项目旨在提出分析群体智能自组织规律的系统化方法,挖掘个体间因果关联,构建互动网络与耦合系统动力学模型,揭示此类免疫细胞的群体智能规律。最终提出融合系统时空特性的网络群体智能模型,并搭建群体行为软件仿真平台。项目成果预计将为机器人集群、无人机编队、恐慌人群疏散、系统生物学等领域的应用提供数据挖掘与建模分析的支持。

结项摘要

遵循简单规则的生物以耦合的网络化群体形式出现时,常表现出惊人的复杂性与协同性,这种现象被称为“网络群体智能”,已成为新一代人工智能的重要研究方向。理解自然界生物与活性物质的群集运动机理是网络群体智能的理论与应用研究的关键途径,例如,揭示免疫细胞群体行为规律对免疫学发展以及新型癌症药物研制具有重要意义。因此,本项目以基于群体行为数据为切入点,开展群集运动大数据时空特性分析策略研究,基于机器学习的群体智能算法研究,以及数据驱动的网络群体行为建模方法研究。项目旨在提出分析群体智能自组织规律的系统化方法,挖掘个体间因果关联,构建互动网络与耦合系统动力学模型,揭示一般的群体智能规律。最终提出融合系统时空特性的网络群体智能模型,并搭建群体行为软件仿真平台。项目成果预计将为机器人集群、无人机编队、恐慌人群疏散、系统生物学等领域的应用提供数据挖掘与建模分析的支持。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Ridesourcing Behavior Analysis and Prediction: A Network Perspective
乘车行为分析与预测:网络视角
  • DOI:
    10.1109/tits.2020.3023951
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems
  • 影响因子:
    8.5
  • 作者:
    Duxin Chen;Qi Shao;Zhiyuan Liu;Wenwu Yu;C. L. Philip Chen
  • 通讯作者:
    C. L. Philip Chen
Coordinating directional switches in pigeon flocks: the role of nonlinear interactions.
协调鸽群中的方向开关:非线性相互作用的作用
  • DOI:
    10.1098/rsos.210649
  • 发表时间:
    2021-09
  • 期刊:
    Royal Society open science
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Chen D;Sun Y;Shao G;Yu W;Zhang HT;Lin W
  • 通讯作者:
    Lin W
Probabilistic causal inference for coordinated movement of pigeon flocks
鸽群协调运动的概率因果推断
  • DOI:
    10.1209/0295-5075/130/28004
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    EPL
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Chen Duxin;Kang Mingyu;Yu Wenwu
  • 通讯作者:
    Yu Wenwu
Effects of Measurement Noise on Flocking Dynamics of Cucker-Smale Systems
测量噪声对 Cucker-Smale 系统植绒动力学的影响
  • DOI:
    10.1109/tcsii.2019.2947788
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Duxin Chen;Wang Li;Xiaolu Liu;Wenwu Yu;Yongzheng Sun
  • 通讯作者:
    Yongzheng Sun
Finite-time consensus of multiagent systems with input saturation and disturbance
具有输入饱和和扰动的多智能体系统的有限时间共识
  • DOI:
    10.1002/rnc.5029
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    International Journal of Robust and Nonlinear Control
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Duxin Chen;Tian Lu;Xiaolu Liu;Wenwu Yu
  • 通讯作者:
    Wenwu Yu

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

陈都鑫的其他基金

复杂系统协同信息挖掘与分布式强化学习理论及其在自主式交通的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码