蔡自兴 :国际导航与运动控制科学院院士

更新时间:2023-11-12 10:58

蔡自兴,男,福建莆田人,汉族湖南省政协原副主席、民革湖南省委会原主委。1962年7月毕业于西安交通大学机电工程系工业电气自动化专业。1983年—1985年,蔡自兴赴美国内华达大学电气工程与计算机科学系、普渡大学电气工程系留学。1986年,蔡自兴晋升为副教授。1992年—1993年,蔡自兴在美国伦塞勒大学电气、计算机和系统工程系做高访学者。2016年12月蔡自兴当选为电气与电子工程师协会会士。2017年11月,他入选科睿唯安信息服务(北京)有限公司2017年全球高被引学者榜单。蔡自兴已从事自动控制、计算机科学技术等教学和科研工作50年。

人物生平

蔡自兴教授,福建莆田人。中学就读于福建省立莆田中学/莆田第一中学。1957年高中毕业后考入交通大学,1962年9月毕业于西安交通大学电机工程系。1962年至今在中南大学(原中南矿冶学院、中南工业大学)从事教学科研工作。1986年任中南工业大学自动控制工程系副教授,1991年6月起任教授。1993年起获国务院政府津贴,1993年被国务院学位委员会批准为博士生导师。现任中南大学信息科学与工程学院教授、博士生导师、学位委员会主席、教授委员会主任。1983-1985年作为访问学者访问普渡大学内华达大学,1988-1990年任中国科学院自动化研究所和北京大学信息科学中心客座研究员,1992-93年任美国伦塞勒工业大学客座教授。2004年4-7月为俄罗斯科学院圣彼得堡信息学与自动化研究所客座研究员。2007年5-8月受聘丹麦技术大学客座教授。他是联合国专家、国际导航与运动控制科学院院士、纽约科学院院士、首届全国高校国家级教学名师。2009年荣获徐特立教育奖。2014年荣获吴文俊人工智能科学技术奖成就奖。2016年获得IEEE fellow。

蔡教授主要从事智能系统、人工智能、智能控制、智能机器人研究。在智能系统、机器人学和自动控制等学科领域具有知名度,是我国智能控制、人工智能、机器人学诸学科的学术带头人之一,为我国智能科学技术的发展做出贡献,被誉为“中国智能控制的奠基者”和“中国人工智能教学第一人”。

1978年提出晶闸管(可控硅)直流可逆自动调速系统控制指令的数学模型。1985年,他在国际上首创机器人规划专家系统。1986年,他在国际上率先提出了智能控制的“四元交集结构理论”,被收入《中国大百科全书》。1999年提出进化控制的思想和体系结构,并建立了进化控制系统原型。2001年提出智能科学学科体系的初步框架和学科特征。2003年提出免疫控制的思想和免疫控制系统的一般结构。

主持并完成国家自然科学基金重点项目在内的科学教育研究30多项,其中获国际奖励2项,国家级奖励2项,省部级以上奖励15项。蔡教授已在国内外出版专著、教材32部,发表学术论文660多篇。其中,《人工智能及其应用》《机器人原理及其应用》和《智能控制》分别是我国智能科学技术领域有关人工智能、智能机器人和智能控制的首部著作,已为众多高校用作教材或教参。Intelligent Control: Principles, Techniques and Applications 在国外出版,成为国际上首部智能控制系统专著。

蔡教授都千方百计克服困难,坚持在教学第一线为学生,特别是本科生上课。他48年如一日,长期为上万名本科生和上千名研究生讲课。共指导培养博士和硕士究生121名,其中已获硕士、博士学位85名。这是蔡教授的“百千万工程”。他还主持多项国家教育部质量工程项目,包括国家级精品课程(2门)、全国双语教学示范课程和国家级教学团队等。

据粗略统计,蔡教授曾为上万名本科生上过课,上千名硕士、博士研究生也曾经在课堂上接受过他的教导。此外,他还亲自指导培养了硕士、博士研究生共计192名。他的培养成果涉及高校教学的各个层次,足以用“百千万”来生动形容。由于蔡自兴在教学上的突出贡献,教育部在2003年授予他高等学校国家级教学名师奖宝钢教育基金会于同年授予他优秀教师奖特等奖湖南省人民政府于2009年授予他徐特立教育奖,中国人工智能学会也授予他杰出教育贡献奖。此外,蔡教授还荣获全国素质教育先进工作者和全国优秀教育园丁以及全国素质教育教研成果一等奖和全国教育科研创新成果一等奖等奖励。

常年坚持为众多学生上课不是一件易事,蔡教授还一直要求自己必须上好课,把教书当作事业来搞。他说,我们当老师教书只是手段,育人才是真正的目的。我们要心系学生,对学生要像父母对待子女一样,以爱心去关心学生的全面成长,以责任心去严格要求学生。后来,因为最近十多年来的教学改革和教育质量工程实践,他又加上一个严谨实施的教学改革,从此便成为了“四严”精神。在“四严”精神下,蔡自兴在培养大批量智能科学人才的同时,也保证培养出人才的质量符合国家建设对高级人才的要求,许多人才脱颖而出。例如,他的博士生王勇副教授于2014年荣获国际电气和电子工程师协会(IEEE)计算智能学会(CIS)的优秀博士学位论文奖,这是我国博士生首次获得该项殊荣。

蔡自兴积极参政议政,反映社情民意,关注国计民生和社会进步。已在全国政协和湖南省政协等会议上提出100多项提案和建议,已结集出版《蔡自兴委员政协提案选辑》。他历任湖南省政协第七届委员会委员、第八届委员会委员、常委、副主席,全国政协第九、十届委员会委员,民革中央第九、十届委员会委员,第十届常委,民革湖南省第八届委员会委员,第九届委员会委员、常委,第十届委员会委员、常委、主任委员,第十一届委员会名誉主任委员。

他还兼任中国人工智能学会副理事长及智能机器人专业委员会主任、中国自动化学会理事及智能自动化专业委员会委员、中国计算机学会模式识别与人工智能专业委员会委员、湖南省科学作家协会名誉理事长、《智能系统学报》编委会副主任,《控制理论与应用》《机器人》《控制与决策》《控制工程》《冶金自动化》《计算技术与自动化》等6杂志编委,并任国防科技大学北京航空航天大学北京邮电大学等校兼职教授,是国际电气与电子工程师学会高级会员、国际科技发展联合会会员、国际小型和微型计算机学会会员等。曾任国际智能自动化联合会理事、国家中华人民共和国国家自然科学基金委员会学科评议组成员等职。

个人经历

1950年7月考入福建省立莆田中学,后更名为福建省立莆田第一中学。

1957年6月高中毕业福建省莆田第一中学

1957年考入交通大学(1959年分设西安交通大学上海交通大学)。

1962年7月毕业于西安交通大学电机工程系工业电气自动化专业。

1962年至今在中南大学(原中南矿冶学院、中南工业大学)从事自动控制、计算机人工智能、机器人学和智能控制等学科的教学科研工作,历任助教、教师、副教授、教授、博导。

1978年起任中南矿冶学院讲师。

1982年3月-7月,四川外国语大学出国培训部学习并结业。

1983年5-12月,作为访问学者留学美国内华达大学电气与计算机工程系。

1983年12月-1985年6月,作为访问学者访问普渡大学电气工程系。

1986年起任中南工业大学自动控制工程系副教授。

1986-1993年中国人工智能学会理事、常务理事。

1988-1989年任中国科学院自动化研究所客座研究员。

1989-1990年任北京大学信息科学中心客座研究员。

1988-2003中国人工智能学会计算机视觉与智能控制学会院长/主任。

1991年6月-2000年3月任中南工业大学教授。

1991年9月-11月,海外上语学院出国培训部学习并结业。

1992-93年任美国伦塞勒工业大学电气、计算机与系统工程系及NASA太空探索智能机器人系统研究中心客座教授。

1993年被国务院学位委员会批准为博士生导师。

1993-2000年任中南工业大学教授、博士生导师。

1991-2000年兼任中南大学科学技术协会副主席。

1994-2000年任中南工业大学学位委员会委员。

1993-2002年中国人工智能学会智能机器人分会/专业委员会。

1993-2005年中国人工智能学会副主任。

1994-2003年中国计算机用户协会自动化分会。

1995-1997年国际智能自动化联合会(筹)。

1995-2009年中国自动化学会智能自动化专业委员会。

1996-2013年中国自动化学会。

1998-2002年国家中华人民共和国国家自然科学基金委员会员会学科评审组。

1998年至今纽约科学院(New York Academy of Sciences)院士。

1998-2016年IEEE高级会员。

1998-2003年任第八届湖南省政协副主席兼文教卫体委员会主任。

1998-2003年任第九届全国政协委员会委员。

1999-2002中国机器人足球协会名誉会长。

2000年至2006年任中南大学学位委员会委员。

2000年至今中国计算机学会人工智能与模式识别专业委员会委员。

2000-2010年任中南大学教授、博士生导师。

2003年至2008年任第十届全国政协委员会委员。

2003-2012年任中南大学信息科学与工程学院学位委员会主席。

2004年4-7月为俄罗斯科学院圣彼得堡信息学与自动化研究所客座研究员。

2005年至今国际导航与运动控制科学院(International Academy of Navigation and Control)院士。

2007年5-8月受聘丹麦技术大学客座教授。

2010年至今,中南大学教授、博士生导师(返聘)。

2015年至2010年IEEE计算智能学会奖励委员会委员。

2015年以来IEEE计算智能学会遗传算法技术委员会委员。

2016年至今湖南省智能制造2025专家咨询委员会副主任。

2016年至今,湖南省自兴人工智能研究院首席科学家。

2015年至今IEEE计算智能学会评奖委员会委员。

2015年至今IEEE CIS发展计算技术委员会委员。

2016年至今湖南省自兴人工智能研究院首席科学家。

2016年至今湖南省制造强省专家咨询委员会副主任。

2016年11月当选IEEE Fellow(院士)。

2018年9月当选IEEE终身院士(终身院士)。

2018年9月当选湖南省人工智能学会名誉院长。

科学研究

研究方向

1.智能系统。

2.人工智能

3.智能控制。

4.智能机器人。

科研项目

蔡教授主持和参加国家自然科学基金等科技和教学研究20多项,近年完成和目前进行的研究课题包括:

1.“高速公路车辆智能驾驶中的关键科学问题研究”(国家自然科学基金重大专项重点项目),2009-2012。

2.“基于进化算法的约束处理技术研究”(国家自然科学基金项目),2009-2011。

3.“异质多移动体的协同XX与重构技术基础研究”(国家国防科学基础研究项目),2006-2008。

4.“免疫计算的测不准有限计算模型与鲁棒性分析”(国家自然科学基金项目),2005-2007。

5.“未知环境中国移动通信集团机器人导航控制的理论与方法研究”(国家自然科学基金重点项目),2003-2006。

6.“离散型多智能体的非光滑鲁棒建模研究”(国家自然科学基金项目),2000-2002。

7.“智能控制系统的鲁棒性研究”(国家自然科学基金项目),1996-1998。

8.“高速列车运行模糊控制研究”(国家自然科学基金重点项目),1993-1996。

9.“智能控制的结构与特性研究”(国家自然科学基金项目),1991-1993。

10.“工业过程的神经控制及应用研究”(国家博士点基金项目),1995-1997。

11.“约束优化进化算法的研究”(国家博士点基金项目),2009-2011。

12.“自主机器人的进化控制”研究(211工程子项目)。

13.湖南省科技计划项目多项(1998-2020)。

14.“人工智能及其应用”(“十一五”国家级规划教材研究,2006-2010)。

15.“人工智能基础”(“十一五”国家级规划教材研究,2007-2010)。

16.“人工智能网络课程”(国家《新世纪网络课程建设工程》项目,2000-2003)。

科研成果

1.提出“智能控制四元交集结构理论”(1996年)。

把信息论引入智能控制学科结构,提出“智能控制四元交集结构理论”,发展了智能控制理论,揭示了智能控制与相关学科领域的内在联系,丰富了高级自动化的内容,促进了国际智能控制理论的发展。本理论成果已被收入《中国大百科全书》《自动控制与系统工程》分册的“智能控制”词条。

2.首创“机器人规划专家系统”(1985年)。

基于人工智能原理和专家系统技术,研究机器人规划的新机理和新方法,于1985年在国际上首先提出并建立了机器人规划专家系统,实现了专家系统与机器人技术的结合,先后完成机器人任务规划、机器人避障运动路径规划、机器人柔性装配规划、机器人零件运送规划和多机器人(多Agent)协调运动规划等,在国际上为基于知识的生产过程自动规划和高层控制开辟了一条新途径,提高了规划性能,对于提高生产的自动化和智能化水平具有重要意义。

3.提出进化控制的思想和体系结构(1999年),并建立了进化控制系统原型,把进化思想用于机器人控制和路径规划,为进化控制建立基础,为智能控制开辟一个新的分支,并促进智能控制的发展。

4.提出免疫控制的思想和免疫控制系统的一般结构(2003年)。

5.提出智能科学学科体系的初步框架和学科特征(2001年)。

在“中国自动化领域发展战略高层学术研讨会”上正式提出智能科学学科体系的初步框架,为一门新的交叉学科的诞生起到重要促进作用。

6.提出晶闸管(可控硅)直流可逆自动调速系统控制指令的数学模型(1978年),具有普适意义,并用于晶闸管逻辑无环流可逆调速系统的逻辑设计,其正确性和有效性为众多系统的实现所证明。

7.编著出版我国智能科学领域3个学科的首部教材/专著,即《人工智能及其应用》(1987年,清华大学出版社)、《智能控制》(1990年,电子工业出版社)、《机器人原理及其应用》(1988年,中南工大出版社),为智能控制、人工智能和机器人学在中国的传播和发展起到重大的推动作用。这些著作已出版了多个版本,共发行约30万册,为国内数以百计的院校所使用。此外,《Intelligent Control:Principles,Techniques and Applications》在国外出版,用作教材和教参。

8.在国内外学术刊物和会议上发表论文660多篇,被SCI,EI和ISTP收录100多篇。

获奖情况

从事科学教育研究30多项,获国际奖励2项,全国奖励1项,省部级一等奖1项,二等奖1项,三等奖2项,省优秀论文一等奖5项,二等奖1项,其它奖励4项。他的一些研究处于国内外领先地位,已成为相关学科的学术带头人之一。获首届国家级教学名师奖。他的名字和成就已被列入英国剑桥国际传记中心出版的《国际名人录》,《国际知识分子名人录》,《联合国专家名册》,《亚洲太平洋地区名人录》,《中国当代科学家和发明家大词典》,《中华当代名人词典》,《当代中国科技名人成就大典》以及《中国专家人名辞典》,《中国优秀科技图书要览》和《中国大百科全书》等。获奖情况如下:

1.徐特立教育奖,湖南省人民政府,2009。

2.湖南省自然科学优秀学术论文一等奖湖南省科技厅、省科协、省人事厅,2008。

3.国家级“智能科学基础系列课程教学团队”,国家教育部,2008。

4.世界华人重大学术科研成果特等奖(人工智能及其应用系列成果),世界华人文化名人协会,2007。

5.国家级“人工智能”全国双语教学示范课程,国家教育部,2007。

6.湖南省自然科学优秀学术论文一等奖湖南省科技厅、省科协、省人事厅,2006。

7.国家级“智能控制”精品课程,国家教育部,2006。

8.湖南省自然科学优秀学术论文一等奖湖南省科技厅、省科协、省人事厅,2004。

9.国家级全国高校教学名师奖,国家教育部,2003。

10.宝钢教育基金全国优秀教师奖特等奖宝钢09CrCuSb质保书真伪验证教育基金,2003。

11.国家级“人工智能”精品课程,国家教育部,2003。

12.全国优秀教材奖一等奖(机器人学),国家教育部,2002。

13.国际优秀作品奖(人工智能及其应用),2002。

14.人工智能网络课程(国家教育部新世纪网络课程建设工程项目),优秀网络课程,国家教育部,2002。

15.湖南省自然科学优秀学术论文一等奖湖南省科技厅等,2002。

16.湖南省高校多媒体教育软件大赛一等奖,省教育厅,2002。

17.全国高校自然科学奖二等奖(智能科学技术基础及学科体系研究),国家教育部,2001。

18.湖南省高校省级优秀教学成果一等奖(智能控制与智能自动化系列教材研究)湖南省教育厅,2001。

19.国家教育部科技进步奖一等奖(人工智能及其应用),1998。

20.中国2000年机器人学大会杰出机器人学教育奖。中国人工智能学会中国自动化学会中国宇航学会中国电子学会中国机械工程学会中国汽车工程学会、中国机器人工程协会、国家国家高技术研究发展计划智能机器人主题专家组、国家863计划空间机器人主题专家组等9单位,2000。

21.湖南省自然科学优秀学术论文一等奖湖南省科技厅等,2000。

22.湖南省科技进步三等奖(智能控制及其应用),1998。

23.湖南省教委科技进步一等奖(智能控制),1997。

24.第三届全国优秀教材(电子类)一等奖(智能控制)电子工业部,1996。

25.湖南省自然科学优秀学术论文一等奖湖南省科委等,1996。

26.国务院政府特殊津贴证书,中华人民共和国国务院,1992。

27.中南工业大学理论成果二等奖中南大学,1990。

28.优秀学术论文二等奖湖南省科委等,1990。

29.中南工业大学理论成果一等奖,中南工业大学,1989。

30.湖南省优秀学术论文一等奖湖南省科协委、科协、人事厅,1988。

31.湖南省优秀学术论文一等奖湖南省科委等,1987。

32.湖南省重大科技成果奖(航空发动机新型起动装置),湖南省人民政府,1981。

33.国家级“智能控制”精品课程,国家教育部,2006。

34.湖南省精品课程等,湖南省教育厅,2003-2009。

35.中南大学先进工作者、优秀科技工作者等多项奖励,中南大学,2001-2008。

36.中南大学教学名师、教学成果、优秀教材、精品课程等多项,中南大学,2001-2010。

专利

1.一种移动机器人三维环境感知方法蔡自兴;邹小兵;王璐;段琢华;于金霞;文志强;陈白帆;郑敏捷中南大学2007-08-01(未批准)。

2.基于人工免疫系统的移动机器人软件故障诊断系统龚涛;蔡自兴中南大学2007-08-01。

3.一种电法勘探信号接收机及其放大倍数智能控制方法陈儒军;蔡自兴;何继善;丁科中南大学2007-08-01。

4.一种可重构的多移动机器人通信方法蔡自兴;陈爱斌;陈白帆;文志强;余伶俐;匡林爱;任孝平;邹磊中南大学2008-07-09。

5.人工场源电法勘探信号接收机放大倍数设置方法陈儒军;蔡自兴;何继善;丁科中南大学2007-04-11。

社会任职

1.中国人工智能学会理事、常务理事(1986-1993)。

2.中国人工智能学会计算机视觉与智能控制学会理事(1988-2003)。

3.中国人工智能学会副理事长(1993-2005)。

4.智能机器人分会理事长/专业委员会主任(1993-2002)。

5.中国计算机用户协会自动化分会理事(1994-2003)。

6.国际智能自动化联合会(筹)委员(1995-1997)。

7.中国自动化学会理事(1996至今)及智能自动化专业委员会委员(1995-2009)。

8.国家自然科学基金委学科评议组成员(1998-2002)。

9.中国机器人足球协会名誉会长(1999-2002)。

10.中国计算机学会人工智能与模式识别专业委员会委员(2000年至今)。

11.《智能系统学报》编委会副主任,《控制理论与应用》、《机器人》、《控制与决策》、《冶金自动化》、《计算技术与自动化》杂志编委/顾问。

12.国防科技大学北京航空航天大学北京邮电大学等校兼职教授。

13.中国科学院自动化研究所客座研究员(1988-1989)。

14.北京大学信息科学中心客座研究员(1989-1990)。

15.美国伦塞勒工业大学客座教授(1992-1883)。

16.俄罗斯科学院圣彼得堡信息学与自动化研究所客座研究员(2004)。

17.丹麦技术大学客座教授(2007)。

18.湖南省政协第七届委员会委员(1993-1998)。

19.湖南省政协第八届委员会委员、常委、副主席(1998-2003)兼文教卫体委员会主任(1999-2002)。

20.全国政协第九届委员会委员(1998-2003)。

21.全国政协第十届委员会委员(2003-2008)。

22.民革湖南省第八届委员会委员(1987-1992)。

23.民革湖南省第九届委员会委员、常委(1992-1997)。

24.民革湖南省第十届委员会委员、常委、主任委员(1997-2002)。

25.民革湖南省第十一届委员会名誉主任委员(2002-2007)。

26.民革中央第九届委员会委员、常委(1997-2002)。

27.民革中央第十届委员会委员(2003-2007)。

28.湖南省科学作家协会名誉理事长。

29.纽约科学院院士(1998至今)。

30.国际导航与运动控制科学院院士(2005至今)。

31.IEEE Senior Member (1998-2016)。

32 IEEE fellow(2016年至今)。

荣誉奖励

1.当选IEEE终身院士(终身院士),2018年9月。

2.因“对智能机器人学和进化优化的贡献”而当选IEEE Fellow(院士),2016年11月。

3.新中国70周年百名湖湘人物排行榜,2019年12月。

4.“2017科睿唯安信息服务(北京)有限公司(Clarivate Analytics)高被引科学家排行榜”,2017年11月。

5.国际IEEE计算智能学会优秀论文奖(导师),IEEE CIS,2015。

6.全国人工智能科技最高奖:吴文俊奖成就奖,中国人工智能学会,2014。

7.中国人工智能学会重大贡献奖,2012年12月。

8.徐特立教育奖,湖南省人民政府,2009年9月。

9.中国人工智能学会杰出机器人学教育奖,中国人工智能学会,2006。

10.获宝钢教育全国优秀学生特等奖(学生:龚涛,导师:蔡自兴),2006年。

11.2006年中国人工智能学会杰出机器人学教育奖,中国人工智能学会,2006。

12.选举国际导航与运动控制科学院院士,2005年。

13.2003年度中南大学教学名师奖,2004年1月。

14.2003年中南大学师德先进个人,2004年3月。

15.国家级教学名师奖。国家教育部,2003。

16.宝钢教育基金全国优秀教师奖特等奖,宝钢09CrCuSb质保书真伪验证教育基金,2003。

17.中南大学教学名师,中南大学,2003。

18.中南大学211工程先进工作者,2002年1月。

19.全国优秀教材奖一等奖(机器人学),国家教育部,2002。

20.全国高校自然科学奖二等奖(智能科学技术基础及学科体系研究),国家教育部,2001。

21. 湖南省高校省级优秀教学成果一等奖(智能控制与智能自动化系列教材研究)湖南省教育厅,2001。

22.中南大学先进工作者、优秀科技工作者等公益奖励,中南大学,2001。

23.中国2000年机器人学大会优秀机器人学教育奖,2000年10月。

24.中南大学先进教育工作者,1999年10月。

25.国家教育部科技进步奖一等奖人工智能及应用),1998。

26.1998年纽约科学院院士,1998年。

27.湖南省教委科技进步一等奖(智能控制),1997。

28.第三届全国优秀教材(电子类)一等奖(智能控制)电子工业部,1996。

29.荣获国务院政府特殊津贴证书,中华人民共和国国务院,1992

30. 湖南省重大科技成果奖(航空发动机新型启动装置),湖南省人民政府,1981。

31.1989年他被联合国工业发展组织(UNIDO)审定为联合国专家。

32.芝加哥马拉松赛(42.195公里)赛跑(成绩3小时另5秒),获国家冠军运动员奖杯,1959年12月。

人物评价

蔡自兴在计算机智能系统、机器人学和自动控制等学科领域具有很高的知名度,是中国智能控制、人工智能和智能机器人学科带头人之一。(中南大学本科生院评)

蔡自兴教授在进化优化与智能机器人学方面作出了突出贡献。(IEEE评)

蔡自兴,为中国智能科学技术的发展做出了重要贡献,他被誉为“中国智能控制学科的奠基者”、“中国智能机器人学学科创始人”和“中国人工智能教育第一人”。(中南大学大学生通讯社评)

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