集体行为及其软控制

复杂系统往往由大量局部相互作用的简单个体组成。其整体上自发形成的宏观行为称为"集体行为"，例如系统的同步行为、相变、群体智能等。集体行为出现在各种各样的系统中，如组合优化问题，物理中的自旋玻璃，生物界的鸟群鱼群,网络系统等等，是目前复杂系统研究中最重要最热门的课题之一。我们的研究分两部分：第一部分以组合优化问题为例子，创新地提出"局部评价函数/全局评价函数/团组评价函数"的框架，研究自发的集体行为中个体、团组以及整体之间的本质关系；第二部分以生物界中的群集现象为研究对象，探讨如何通过对一个(些)个体进行控制来干预分布式系统的集体行为，即"软控制"。这一方向在国际上无论是控制理论还是复杂系统中都是很新颖的，也有别于分布式控制系统问题。软控制可应用到各种多个体系统中，例如新材料Claytronics、经济系统的干预以及挽救濒临灭绝的语言等，在国际上极具创新性和前瞻性。