控制科学与工程(专业代码081100)
学位点总体概况
北京工业大学“控制科学与工程”一级学科肇始于1960年代,1981年获得首批硕士学位授权资格,2000年获批一级学科博士学位授权点。目前,控制科学与工程一级学科是北京市高精尖建设学科,模式识别与智能系统和检测技术与自动化装置二级学科是北京市重点建设学科。近年来,控制科学与工程学科在教育部学科评估,以及软科、ABC等各类学科排行榜中均稳居国内前列。
学位授权点共有专任教师125人,其中各类研究生导师共101人,包括博士生导师38人,学术学位硕士生导师97人,专业学位硕士生导师100人。研究生导师队伍中,具有正高级职称(教授/研究员)34人,占比33.6%;副高级职称(副教授/副研究员/高级实验师)44人,占比43.6%;中级职称23人,占比22.8%。此外,还拥有兼职博士生导师7人。近年来专任教师人数显著增加,教师的职称、学历结构、年龄结构、国际化程度等明显优化,青年教师人数大幅度增加。学位授权点拥有多支高水平的省部级以上教师团队,包括国家自然科学基金创新研究群体、全国高校黄大年式教师团队、北京市高等学校学术创新团队、北京市优秀研究生指导教师团队、北京市战略科技人才团队、北京高校优秀本科育人团队以及中国自动化学会自动化与人工智能创新团队。同时,学位授权点培养了一批在学术界有较大影响的学科带头人和骨干,其中有国务院学科评议组成员、教育部自动化类教指委委员等,已经形成以国家级人才称号专家领衔,以国家/北京市青年人才以及中国自动化学会、人工智能学会青年科学家为骨干的师资队伍。专任教师中多人次在国家级行业学会中担任常务理事、主任委员、秘书长等重要职务。
学位授权点依托的学术平台坚实,建有面向污染防治的智能感知与控制高等学校学科创新引智基地(“111”基地)、电子信息与电工技术国家级实验教学示范中心、智能感知与自主控制教育部工程研究中心、数字社区教育部工程研究中心、污水处理优化运行控制全国示范性工程专业学位研究生联合培养基地、智慧环保北京实验室、多媒体与智能软件技术北京市重点实验室、计算智能与智能系统北京市重点实验室、脑信息智慧服务北京市国际科技合作基地等国家及省部级科研基地,凭借这些学术平台以及其他校级实验室开展科学研究和人才培养工作,实验条件优越。
研究领域及其特色
(1) 培养目标
学位授权点面向建设创新型现代化国家的需要,培养德智体美劳全面发展,基础理论坚实宽广,专业知识系统深入,具备独立从事创造性研究工作和解决复杂工程问题的能力,具有国际视野、家国情怀和知识创新能力的高层次学术型未来领军人才(博士)以及高层次学术型创新人才(硕士)。
对于博士研究生,培养拥护中国共产党的领导,热爱祖国,遵纪守法,品行端正,诚实守信,身心健康;恪守学术道德,崇尚学术诚信,热爱科学研究。掌握控制科学与工程学科坚实宽广的基础理论和控制理论及系统设计、智能机器人、智能 感知与自主监控、系统建模、控制与决策、智能信息处理与模式识别等方面系统深入的专门知识;能够独立从事本领域科学研究和专门技术工作,并能取得创新性成果;能较熟练地进行国际学术交流,具有家国情怀和知识创新能力的高层次学术型未来领军人才。
对于硕士研究生,培养拥护中国共产党的领导,热爱祖国,遵纪守法,品行端正,诚实守信,身心健康;恪守学术道德,崇尚学术诚信,热爱科学研究。掌握控制科学与工程学科坚实的基础理论和控制理论及系统设计、智能机器人、智能感知与自主监控、系统建模、控制与决策、智能信息处理与模式识别等方面系统的专门知识;具有一定的创新能力,能够从事本领域科学研究工作或独立承担专门技术工作;能应用外语开展研究和学术交流,具有家国情怀和知识创新能力的高层次学术型创新人才。
(2) 研究方向
主要研究方向及取得的典型成果如下:
(1) 控制理论及控制工程:面向“碧水蓝天”国家重大需求,研究神经网络结构自组织设计方法,获得复杂系统动态建模方法,提出了自适应、自学习、自组织控制方法,解决不确定非平稳系统的精确控制问题,开辟环保智能化新领域,实现人工智能驱动的复杂环保系统优化控制技术,研究成果曾获国家科学技术进步奖二等奖以及中国自动化学会、中国人工智能学会科技奖励多项。
(2) 模式识别与智能系统:面向大数据和人工智能技术发展的国家战略需求,研究多源高维数据流形上的低秩表示模型、混合异构张量表示模型、多维稀疏表示模型和乘积流形协同表示模型等一系列创新理论方法,并应用于城市智能交通系统,实现大规模交通图像视频 数据的高效表达,综合交通态势全面感知和精准预测,研究成果曾获国家科技奖励、山东省科技奖励以及吴文俊人工智能科技奖励多项。
(3) 智能机器人与无人系统:面向新一代人工智能关键共性技术体系,研究并建立基于仿生学方法的复杂动态场景下智能机器人环境理解与导航方法,获得无人系统智能交互关键技术方法,提出面向真实道路环境的适应性自动驾驶与能源管理方法,率先研发出具有自主 学习能力的自平衡机器人系统,取得智能机器人自适应导航与自主学习控制关键技术突破,研究成果获得中国人工智能学会以及中国图像 图形学会科技奖励多项。
(4) 检测技术与自动化装置:面向人民生命健康和国家重大工程需求,围绕“人工智能+健康医疗”、“无损检测与评价”等方向,开展医用植入式芯片/器件、智能精神健康评估、无损检测技术与仪器等特色研究,研发基于情感带宽和瞳孔波技术的智能精神健康评估系统、复杂构件超声/微磁无损检测仪器装备等,多项成果已转让或转化,获国家技术发明奖励以及省部级科技奖励多项。
(3) 培养特色
北工大控制科学与工程学位点在工控领域享誉盛名,上世纪80年代开发的TP801单板机曾风靡全国,90年代开发的DCS控制系统广泛应用于生物制药、啤酒发酵等领域。进入新世纪,学位点瞄准国家生态文明建设和新一代人工智能发展规划等国家重大战略,突破了污染物实时感知与检测、污染治理过程智能优化控制、城市交通大数据表征与处理、智能服务机器人感知与控制等关键技术难题,为环保以及城市治理的技术变革和智能化发展做出了重要贡献,技术成果在国内外数十家污水处理厂得到应用,并服务于北京奥运会等国家重大活动。目前,学位点在智能感知与自主控制、模式分析与智能系统、认知仿生机器人等方面形成了优势,在智慧环保、智能交通、智能感知等领域呈现出强劲的行业引领效应。
人才培养质量
学位授权点立足研究生教育特点,遵循研究生成长成才规律,以人才培养为根本、以提高质量为核心,以改革创新为动力,建立健全政府和学校投入为主、导师资助、受教育者合理分担培养成本的研究生教育投入机制,完善研究生奖助政策体系,改善研究生学习、研究 和生活条件,提高研究生待遇,全面激发研究生教育活力。在学校研究生质量监督的基础上,对拟毕业研究生实行100%前盲审。通过严格学位论文答辩管理,细化规范答辩流程,实施末位监控制度,促使研究生遵守学术研究规范认真撰写学位论文并准备学位论文答辩,切实提高了学位论文的整体质量和水平。近年来,学位点培养获得学位的毕业生中,有10余人获得校级优秀博士学位论文,近百人获得校级优秀学术硕士学位论文,优秀学位论文比例远高于全校平均水平。同时,学位点毕业生获得北京市优秀博士学位论文、中国自动化学会优秀博士论文、 北京图像图形学会优秀学位论文、中国电子学会硕士学位论文激励计划等10余项。此外,学位点研究生在第三届中国(沈阳)智能网联汽车大赛中,分别获得元宇宙虚拟仿真智驾辅助组金奖和自动驾驶组银奖;在首届全国人工智能应用场景创新挑战赛中获得一等奖等奖励。
学位点与中国自动化学会携手成立了CAA北京工业大学学生分会,是中国自动化学会在北京地区成立的第一个学生分会。该学生分会以支持研究生等青年科技人才在国家重大科技任务中“挑大梁”、“当主角”为主旨,极大的促进了本学位点研究生参加学术交流、科技竞赛的频次,通过组织开展丰富多样的交流活动以及建立与企业的沟通桥梁,积极拓展和整合各方资源,营造出良好的学风和创新实践氛围。
机器人与智能控制教师党支部获批全国高校“双带头人”教师党支部书记“强国行”专项行动。智能控制博士生党支部获北京高校红色“1+1”示范活动一等奖。学位点主持完成的教育教学项目获得中国自动学会高等教育教学成果奖一等奖,以及北京市高等教育教学成果奖一等奖。该成果面向国家与北京市产业结构调整和社会发展需求变化,从专业供给侧着手,重构专业知识体系,确立“数据自动化”为主线,“智能+系统”为内涵的专业建设定位,为自动化专业新工科建设提供了可推广的解决方案。学位点牵头完成的“产学研赛”四位一体机器人工程新工科专业创新型人才培养模式构建与实践”获北京工业大学优秀教育教学成果奖特等奖,并入选中国人工智能学会教学成果激励计划二类成果;牵头的“新一代信息技术(人工智能)教材建设团队”入选教育部战略性新兴领域教材体系建设团队。
项目及奖励
近5年承担国家级、省部级及企事业单位科研项目300余项。其中包括:
• 国家重大专项、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重大项目/重点项目项目20项;
• 国家自然科学基金面上项目7项/年,青年基金6项/年;
• 北京市重点项目、北京市基金等项目30余项;
• 累计科研经费总额超1亿元。
学位点坚持“植根首都、科技报国”理念,将科研成果书写在祖国大地,为打好污染防治攻坚战和新一代人工智能技术发展做出贡献。研发的“城市污水处理过程出水水质智能检测技术”获评日内瓦国际发明展金奖,“城市污水处理过程智能优化控制技术”获评银奖,将污染防治的中国方案推向世界,为北京国际科技创新中心建设贡献科技力量。牵头研发的的“城市污水再生利用智能控制关键技术及应用”获得中国自动化学会科技进步一等奖;“城市污水处理异常工况智能预警关键技术及应用”获中国自动化学会科学技术进步奖一等奖;“复杂场景移动机器人视觉理解与交互认知关键技术及应用”项目,获得2022年中国图像图形学会科技进步一等奖;“城市污水处理出水水质智能特征检测技术”获中国人工智能学会吴文俊人工智能科学技术发明一等奖;“结构早期损伤非线性超声无损检测与评价技术”获中国仪器仪表学会技术发明奖一等奖;“基于大数据的互联网+典型城市再生资源回收技术”获中国循环经济协会数字技术赋能绿色转型十大科技创新成果奖;“城市污水处理出水水质实时检测技术”获北京科技人才研究会麒麟科学技术奖-科技创新奖。
国际交流
学位授权点注重培养研究生的学术交流能力,拓宽学生的国际视野,在高水平的学术交流中拓展学科前沿知识。学位授权点注重培养研究生的学术交流能力,拓宽学生的国际视野,在高水平的学术交流中拓展学科前沿知识。每年均有超过100名研究生在各类国际学术会议上发表论文,约60名研究生在中国自动化大会、中国控制会议、中国控制与决策会议、国际群体智能会议等学术会议上做口头报告。学位点博士生凭借在混合交通流系统边界控制领域的研究贡献,荣获2024年IEEE CSS Graduate Collaboration Fellowship Award。学位点教师先后赴日本、新加坡等地参加国际自动化联合会(IFAC)大会、IEEE控制与决策会议等。同时,学位授权点在北京市高精尖学科建设经费的支持下,先后承办了中国环境感知与保护自动化会议、电子、信息与计算技术前沿国际会议、动态进化优化理论及应用论坛等国际学术会议,汇聚了来自中国、英国、澳大利亚、卡塔尔等国家和地区的多位IEEE Fellow以及50余所国内外知名高校的百余位计算智能与行业应用领域的学术精英和专业人才参会,不仅对推动学位授权点的国际化建设,同时响应加快推动北京国际科技创新中心建设的号召,吸引高水平技术人才汇聚于此,传播最新的科技创新成果,推动北京市地方科技产业的升级和城市智能化建设。
就业情况
近五年,学位点累计培养硕士研究生接近500名,硕士研究生就业率100%(包括读博深造)。大部分毕业生选择进入大型国有企业、外资企业、民营企业等工作。在人工智能、智能网联汽车、智能机器人、电子通信领域就业的学生总计占80%以上。毕业生中近40%在北京就业,超过90%以上的毕业生在东部经济发达地区就业,已反馈的用人单位意见满意度100%,毕业生发展质量调查满意度100%。
联系方式
学位点所在二级单位的公众号、二级单位官网网址:https://sist.bjut.edu.cn/index.htm
学位点所在二级单位的联系人:李晓理,办公邮箱:lixiaolibjut@bjut.edu.cn
学位点所在二级单位官网的相应学位点介绍链接:https://sist.bjut.edu.cn/info/1242/1097.htm