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本網(wǎng)訊（信息工程學(xué)院）近日，信息工程學(xué)院周榮佩副教授和控制科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)23級(jí)研究生涂志豪的最新研究成果“Asymptotic Feedback Stabilization of Boolean Control Networks with Random Impulsive Disturbances”被國(guó)際頂級(jí)期刊《IEEE Transactions on Cybernetics》正式錄用（DOI:10.1109/TCYB.2025.3589571），信息工程學(xué)院劉且根教授、王玉皞教授和加拿大滑鐵盧大學(xué)Xinzhi Liu教授為論文合作者。

《IEEE Transactions on Cybernetics》創(chuàng)刊于1960年，主要報(bào)道人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、控制論和機(jī)器人技術(shù)等領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，及其在控制論領(lǐng)域的推廣研究；其當(dāng)前影響因子為10.5，屬于中國(guó)科學(xué)院SCI一區(qū)Top期刊，是系統(tǒng)與控制方向與計(jì)算機(jī)控制論雙學(xué)科的頂級(jí)期刊。

基于矩陣半張量積理論，該論文重點(diǎn)研究了含隨機(jī)脈沖擾動(dòng)布爾控制網(wǎng)絡(luò)的漸近鎮(zhèn)定問(wèn)題，針對(duì)當(dāng)前主流的脈沖時(shí)刻固定的觸發(fā)模型無(wú)法有效刻畫(huà)脈沖擾動(dòng)的隨機(jī)性與瞬時(shí)性這一難點(diǎn)，采用二維混雜指標(biāo)模型，引入外部控制輸入變量，構(gòu)建基于狀態(tài)觸發(fā)的布爾控制網(wǎng)絡(luò)模型。通過(guò)改變狀態(tài)轉(zhuǎn)移尺度，將隨機(jī)脈沖布爾控制網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為概率布爾控制網(wǎng)絡(luò)，基于此模型，提出了混雜域和時(shí)間域內(nèi)系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件，創(chuàng)新性地提出了基于狀態(tài)空間劃分的后跳變狀態(tài)漸近穩(wěn)定性算法，確保任意初始狀態(tài)都能以最少的脈沖間隔收斂到目標(biāo)狀態(tài)集。同時(shí)，為驗(yàn)證所提算法的有效性，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)實(shí)際的噬菌體感染細(xì)菌這一過(guò)程進(jìn)行建模，建立起包含32個(gè)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的混雜指標(biāo)模型，通過(guò)多組隨機(jī)脈沖干擾場(chǎng)景的仿真實(shí)驗(yàn)（圖1中展示了不同初始狀態(tài)下系統(tǒng)在該算法控制下的收斂過(guò)程，紅線(xiàn)為目標(biāo)狀態(tài)集，其他為系統(tǒng)實(shí)際狀態(tài)軌跡），結(jié)果顯示，無(wú)論初始狀態(tài)如何，系統(tǒng)均能在最少脈沖間隔內(nèi)收斂至目標(biāo)狀態(tài)集。該成果為隨機(jī)干擾下系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)支撐與全新解決方案。

圖 1：噬菌體任意初始節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

2025年6月至7月，該課題組還有兩項(xiàng)研究成果在國(guó)際權(quán)威期刊上發(fā)表。6月，以22級(jí)人工智能實(shí)驗(yàn)班嚴(yán)煜翔同學(xué)（本科生）為第一作者、周榮佩副教授為通訊作者的論文“Safe control of context-aware systems modeled by Boolean dynamics”在SCI中國(guó)科學(xué)院一區(qū)Top期刊《Chaos, Solitons & Fractals》上發(fā)表（DOI: doi.org/10.1016/j.chaos.2025.116308）；7月，以涂志豪同學(xué)為第一作者、周榮佩副教授為通訊作者的論文“Controllability of switched boolean networks with constraints by dynamic logic-based switching”在SCI中國(guó)科學(xué)院二區(qū)國(guó)際權(quán)威期刊《Nonlinear Dynamics》上發(fā)表（DOI: doi.org/10.1007/s11071-025-11575-5）。

近年來(lái)，周榮佩副教授、劉且根教授團(tuán)隊(duì)以矩陣半張量積理論為基礎(chǔ)，圍繞邏輯動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的控制與優(yōu)化、情境感知系統(tǒng)、圖像處理等研究領(lǐng)域開(kāi)展了大量原創(chuàng)性有影響力的工作，已在《Neural networks》《Expert Systems with Applications》《IEEE Transactions on Neural Networks & Learning Systems》《IEEE Sensors Journal》《控制理論與應(yīng)用》等國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇，其中有多名本科生在課題組學(xué)習(xí)期間，做出了代表性的工作，并發(fā)表了高水平學(xué)術(shù)論文。

審校：許航、涂金鳳、朱文芳、歐陽(yáng)仟