《基於腦認知理論的遞階自協調物聯網信息融合機理研究》是依託長春工業大學，由魯慧民擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於腦認知理論的遞階自協調物聯網信息融合機理研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：魯慧民
- 依託單位：長春工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題兼顧物聯網信息智慧型處理套用需求和科學前沿，遵循物聯網信息演化規律，從仿生學與認知科學角度對物聯網信息融合機理進行探索。首先在對信息資源開發鏈“事實—數據—信息—知識—智慧—創新”的高層次階段知識演化機制深入分析和表征的基礎上，研究物聯網的信息演化規律，並繪製物聯網信息生命周期圖；其次模擬人腦高級神經中樞簡化體系結構，運用控制論和資訊理論的方法建立“遞階自協調物聯網信息融合體系結構”，該結構劃分為感覺信息融合、感知信息融合、認知信息融合三個遞進階段，貫穿物聯網數據循環的整個過程，並建立各階段間進行調控的自調協機制，實現物聯網信息融合的系統化、智慧型化。課題研究是腦認知科學由抽象概念向具體、可操作的研究路線和策略轉化的一次嘗試，有助於提高物聯網環境感知能力，增強推理和認知能力，輔助做出合理決策，進一步推動物聯網向透徹信息感知、綜合智慧服務、大規模套用的目標邁進。
結題摘要
本課題研究兼顧物聯網信息處理套用需求和科學前沿，遵循物聯網信息演化規律，從仿生學與認知科學角度對物聯網信息融合機理進行探究。主要工作包括： （1）對比分析了物聯網和傳統網際網路信息處理過程：傳統網際網路信息處理面對的主體是“人”，為“人”提供服務，而物聯網信息處理面對的主體是“物”，實現“物-物”之間的信息感知與智慧型控制； （2）歸納了物聯網信息演化規律：物聯網信息在“感、傳、知、控”過程中的狀態演化包括信息感覺、關聯組織、信息感知、行為估計、情境嵌入、信息認知和決策控制七個階段，體現物聯網信息的完整演化過程； （3）繪製了物聯網信息生命周期圖：借鑑卡爾•波普爾的“三個世界”理論構建了物聯網信息進化模型，結合認知三角模型，繪製出物聯網信息生命周期圖，為物聯網信息處理的系統化提供理論依據； （4）構建了物聯網信息融合體系結構：依據腦科學和認知理論的研究成果，繪製了物聯網虛擬大腦結構關係圖，套用大系統控制論構建了“遞階自協調”物聯網信息融合體系結構，分為感覺信息融合、感知信息融合、認知信息融合三個遞進階段，實現物聯網信息處理的系統化和智慧型化； （5）分析了物聯網信息融合各階段的機理：對信息融合各階段的機理進行了分析，構建了分區存儲和反射機制，提出了基於粗糙集理論的特徵屬性提取方法和知識簇的概念，構建了知識結構樹的知識體系，並基於創造性思維實現認知信息融合； （6）設計了物聯網信息融合各階段間的自協調機制：參考人腦分區機理，構建不同類型感覺信息的存儲區域，並基於人類條件反射原理實現特殊情況下的信息及時處理；採用對象記憶識別與常規性場景的快速構建，提高識別速度；基於記憶重建、經歷優先的原則，快速優選決策； （7）構建了物聯網信息融合系統計算框架：以Hadoop的M/R框架搭建分散式系統平台，構建物聯網信息融合系統，並對其計算框架進行了設計。 圍繞本課題，在國際（內）學術刊物上發表標註有該基金資助的學術論文總計8篇，其中有2篇被SCI收錄，5篇被EI收錄，1篇中文核心；申報國家專利4項；此外課題負責人成功立項吉林省自然科學基金1項，參與吉林省重大科技攻關項目1項（正在結題），帶領項目組成員申報中央財政支持地方高校發展專項資金項目1項，作為指導教師指導學生立項國家級大學生創新訓練計畫項目並結題1項；指導博士、碩士研究生髮表學術論文及撰寫學位論文總計6篇；獲得軟體著作權1份；正在編寫學術專著1部。
