课程大纲

课程大纲

文献阅读

课程编码:081101M05008H-02 英文名称:Literature Reading 课时:20 学分:1.00 课程属性:专业普及课 主讲教师:王双翌

教学目的要求
为了提升学生的创新意识和能力,提高学生的论文写作水平,增进学生对机器人与先进控制领域研究前沿的了解,在集中教学阶段增设文献阅读课。要求选课学生根据备选方向认真阅读相关文献清单,结合自身研究方向进行文献检索,形成文献阅读报告。使学生了解机器人与先进控制算法和具体应用领域,为学生进一步开展科研工作、撰写学术论文奠定基础。

文献阅读要求:
选课同学需要在课程学习期间阅读相关文献,包括课程指定的文献、按要求检索的文献和导师指定的阅读文献,积极参与讨论,勇于提出问题和发表个人见解,鼓励同学对所阅读文献中的相关方法、模型或算法进行实践。课程结束时每位同学均需提交一份完整的文献综述报告,正文内容不少于12000字。
文献阅读主要内容及清单:
(1) 课程指定的文献清单(包括章节)
1. 谭民,王硕. 机器人技术进展. 自动化学报,39卷,7期,pp.963-972,2013
2. G.-Z. Yang, J. Bellingham, P. E. Dupont, P. Fischer, L. Floridi, R. Full, N. Jacobstein, V. Kumar, M. McNutt, R. Merrifield, B. J. Nelson, B. Scassellati, M. Taddeo, R. Taylor, M. Veloso, Z. L. Wang, R. Wood, The grand challenges of Science Robotics. Sci. Robot. 3, eaar7650 (2018)
3. Bruno Siciliano, Oussama Khatib. Handbook of Robotics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2016 (自由选择感兴趣的章节阅读)
4. Chaumette F, Hutchinson S. Visual servo control. part i: basic approaches[J]. IEEE Robotics and Automation Magazine, 2006, 13(4):82-90.
5. Chaumette F, Hutchinson S. Visual servo control, part ii: Advanced approaches[J]. IEEE Robotics and Automation Magazine, 2007, 14(1):109-118.
6. 席裕庚. 预测控制(第2版).国防工业出版社. 2013。第1章预测控制发展历史和基本原理;第2章基本的预测控制算法
7. 柴天佑. 自适应控制. 清华大学出版社. 2016。 第1章定义原理与类型;第3章3.2节自校正调节器;第4.3节模型跟随控制器
8. J.Q. Han, “From PID to Active Disturbance Rejection Control,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 56, no. 3, pp. 900-906, 2009.
(2) 学生需自己检索并阅读的文献
通过Web of Science (http://www.isiknowledge.com)、百度百科(https://baike.baidu.com)、知乎或维基百科(www.wikipedia.org)等数据库网络平台,检索机器人、先进控制等关键词,搜索相关的术语解释、综述、评论或读书笔记等,筛选不少于5篇你认为好的作品,仔细阅读,最后需要在完成的文献综述报告中将其列为参考文献,给出相关作品的题目和详细出处。
(3) 导师指定的文献
学生与自己的导师联系,阅读老师指定的本学科领域不少于10篇论文(包括往届毕业的博士或硕士学位论文)。
(4) 推荐参考阅读文献
课程将机器人与先进控制的主要十个研究方向进行了汇总(见附录),学生在进行文献阅读时可参考。

教学手段与方法:
授课教师指定必读的文献,给出检索范围和要求,提出问题和讨论导向,指导学生开展文献检索和阅读,组织引导研讨,讲解文献综述写作方法,对学生课堂汇报进行点评。
阅读报告部分,针对学生自身确定的研究问题,按照阅读报告要求,独立撰写。
课程汇报研讨部分,学生自由选择一篇文献进行重点介绍组合,制作汇报PPT,进行课堂汇报,每人汇报10分钟,教师点评讨论2分钟。建议汇报内容和报告时间分配为:
1. 研究背景与意义;(1分钟)
2. 该研究工作研究的主要问题;(1分钟)
3. 该研究工作的基本思想和方法介绍;(7分钟)
4. 阐述对本研究问题未来可进一步开展的工作。(1分钟)

考核要求:
《文献阅读》课程设置教学研讨和考核环节。在教学研讨环节,教师评估学生阅读文献的具体情况;在考核环节,研究生提交文献阅读报告,由授课教师批阅。课程成绩采用百分制,由两部分组成:教学研讨环节成绩占 30%,考核环节成绩占 70%。

预修课程

大纲内容
第一章 文献阅读 8学时 王双翌
第1节 指导学生开展文献检索和阅读
第二章 教学研讨 12学时 王双翌
第1节 课堂研讨

参考书

课程教师信息
1班主讲教师程龙,博士,中国科学院自动化研究所研究员,博士生导师,中国科学院大学岗位教授。2004年于南开大学自动化系获得工学学士学位,2009年于中国科学院自动化研究所获得工学博士学位。目前已发表SCI论文50余篇。目前担任《自动化学报》、《控制与决策》、《International Journal of Systems Science》等国内外刊物的编委。入选国家优秀青年基金项目、中组部万人计划青年拔尖人才计划,中国科学院卓越青年科学家计划、北京市科技新星计划、国际神经网络学会INNS Aharon Katzir Young Investigator Award获得者,亚太神经网络APNNS Young Researcher Award获得者。获得2017年度国家自然科学二等奖(排名第四),北京市科学技术一等奖(排名第五),中国自动化学会自然科学一等奖(排名第二)等科技奖励,学术论文获得IEEE神经网络汇刊的最佳论文奖以及三个学术会议的最佳论文奖。

2班主讲教师王双翌,博士,中国科学院自动化研究所副研究员,硕士生导师。2016年于伦敦国王学院生物医学工程与影像学院获得博士学位,其后继续在该中心位于伦敦圣托马斯医院的医用机器人研发中心从事博士后研究。近五年内,参与并承担由英国惠康基金会、英国工程和自然科学研究委员会、英国国家医疗研究院所资助的多个科研项目,负责多台相关医疗机器人的研发工作,主导设计制造了世界首例经食管超声机器人及胎儿早期智能检测机器人并成功实现部分临床测试。研究成果在如IEEE Robotics & Automation Magazine、IEEE Transactions on Biomedical Engineering、MICCAI、IROS、TAROS等多个顶级期刊及国际会议发表。所研发介入手术多机器人互动平台入选Innovate UK英国年度创新展并曾向英国王室代表团展示。此外,作为英国Xtronics公司主要负责人主导高精度Micro-CT产品研发,实现超过250k英镑的商业转化价值。当前研究方向主要包括医疗设备自动化、医用机器人机构设计、电脑辅助手术与导航。在英工作期间,承担机械电子学、计算机辅助设计、合成解剖学等课程的部分教学工作,指导多位工程及医学背景的本科及硕士学生完成科研项目及论文。