2019年12月11-13日,國際控制系統領域影響最大的年度會議“IEEE決策與控制大會”(CDC’2019)在法國尼斯召開,會議注冊代表近二千人。會議期間,IEEE控制系統學會舉行了年度頒獎典禮,中國科學院數學與系統科學研究院郭雷院士“因在自适應控制、系統辨識、自适應信号處理、随機系統及應用數學領域的根本性和實際性貢獻(For fundamental and practical contributions to the field of adaptive control,system identification,adaptive signal processing,stochastic systems,and applied mathematics)”,被授予2019年Hendrik W.Bode Lecture Prize(簡稱波德獎),并作了本次會議唯一的大會報告“波德講座(Bode Lecture)”。
該獎以著名的現代控制理論與電子通信先驅——Hendrik W.Bode的名字命名,由IEEE控制系統學會設立。該獎每年在世界範圍内遴選頒發給系統控制領域的一位傑出學者,以表彰其對控制系統科學或工程的重大貢獻。自1989年該獎設立以來,已先後頒發給30位國際著名控制科學家,是目前國際自動控制領域最具聲望和影響的學術榮譽之一。國際著名控制學家、中國“兩院”外籍院士、哈佛大學何毓琦教授在其博文中指出:“郭雷是中國和世界華人中第一位獲此榮譽者,……海内外華人科研工作者都應該為郭院士和中國科研的崛起而自豪”。
會議期間,郭雷院士作了題為“反饋與不确定性:基本問題和定理”的波德講座(Bode Lecture),是本次大會唯一的大會報告。他系統介紹了在反饋與不确定性方面的研究成果。反饋無處不在,是自動控制的最核心概念,是一條基本的系統學原理,是智能系統中不可或缺的關鍵機制。不确定性也無處不在,反饋是對付不确定性的有力方法,反饋控制一直是控制系統研究的主題。但反饋與不确定性之間定量關系的研究卻是富有挑戰的基本科學問題。在此報告中,郭雷院士系統介紹了他在這一根本問題上的一系列重要研究成果。首先,他介紹了著名自校正調節器的曆史性作用和對學科與應用的廣泛影響,關于自校正調節器全局穩定性、漸近最優性和收斂速度等基本理論問題研究上的困難和挑戰,前人的相關工作以及本人對這一難題突破性解決的主要思路,以及對在線學習算法與反饋控制相結合解決更複雜問題時的研究啟示。其次,介紹了在工業控制中應用最廣泛的經典“比例-積分-微分(PID)”控制的曆史、目前實際應用與理論研究之間的鴻溝,以及最近與合作者在非線性不确定系統PID控制方面的基礎研究成果,給出了保證閉環系統全局穩定和漸近最優的PID參數設計原理和具體選取方法,并說明了PID控制算法具有雙邊大範圍魯棒性。随後,他介紹了定量研究反饋機制的最大能力和根本局限這一基本科學問題的理論框架,分别對典型參數化和非參數化兩類不确定性非線性系統,給出關于反饋機制最大能力的幾個“臨界值”定理。最後,他提出了對控制理論未來發展的幾點思考和展望。
IEEE控制系統學會前主席弗朗西斯科•布洛教授在主持郭雷院士的獲獎報告時,評價郭雷院士“對自适應控制和系統辨識研究做出了真正根本性貢獻,對反饋機制最大能力研究做出了真正原創性貢獻”。許多不同國家的參會者都對郭院士的精彩報告表示熱烈祝賀并給予高度評價。
郭雷,我國著名系統與控制科學家,現任中國科學院數學與系統科學研究院特聘研究員、中科院國家數學與交叉科學中心主任。1982年畢業于山東大學數學系,1987年在中科院系統科學所獲博士學位。1993年“因解決了自校正調節器的穩定性與收斂性這一長期懸而未決的難題”,被國際自動控制聯合會世界大會授予青年作者獎。1998年當選美國IEEE會士,2001年當選中國科學院院士,2002年當選發展中國家科學院院士,2007年“因為在随機系統的自适應估計與自适應控制理論、以及反饋機制的最大能力研究方面所做出的根本性貢獻”而當選國際自動控制聯合會會士,2007年當選瑞典皇家工程科學院外籍院士,2014年被瑞典皇家理工學院(KTH)授予榮譽博士學位。他曾經先後兩次應邀在三年一度的國際自動控制聯合會(IFAC)世界大會上作一小時大會報告,是IFAC成立60年來迄今唯一中國大陸學者。