Aktuální vydání

celé číslo

11

2021

Monitorování stavu zařízení, diagnostika, řízení údržby

Snímače a systémy řízení polohy a pohybu (motion control)

celé číslo

Kongres IFAC Praha 2005: průřez odborným programem

číslo 3/2005

Kongres IFAC Praha 2005: průřez odborným programem

Ve dnech 4. až 8. července 2005 hostí Praha světový kongres pořádaný jednou za tři roky mezinárodní federací automatického řízení – 16th IFAC World Congress Praha 2005. Autor, jeden z předsedů mezinárodního programového výboru, v následujícím příspěvku stručně informuje o průběhu příprav a o náplni odborného programu kongresu.

Jak se tvořil program

Příprava odborného programu kongresu IFAC (International Federation of Automatic Control) je dlouhodobou záležitostí. Mezinárodní programový výbor pro pražský kongres byl sestavován od roku 1999 a začal pracovat o tři roky později. Základ programového výboru, s jehož organizací se lze podrobněji seznámit na webových stránkách kongresu (http://www.ifac.cz), tvoří předsedové devíti tzv. technických oblastí IFAC pro:

  • systémy a signály,
  • metody návrhu,
  • počítače pro řízení, umělou inteligenci a komunikace,
  • mechatroniku, robotiku a přístrojovou techniku,
  • výrobní systémy,
  • průmyslové systémy,
  • dopravní systémy,
  • bio- a ekosystémy,
  • sociální systémy.

Každá z uvedených skupin pokrývá celou škálu specifických oblastí souvisejících s automatickým řízením. Například skupina průmyslové systémy zahrnuje:

  • řízení chemických procesů,
  • automatizaci v těžbě a zpracování nerostných surovin,
  • elektroenergetiku a výkonovou elektroniku,
  • spolehlivé a bezpečné systémy.

Předsedové technických komitétů IFAC každé z těchto oblastí jsou členy širšího programového výbor kongresu, a byli to oni, kteří organizovali recenzní řízení a předložili návrhy tematických sekcí, které vyplynuly ze zaměření přijatých příspěvků.

Kongres IFAC patří tradičně mezi největší odborné akce v oboru v celosvětovém měřítku. Zájem o prezentaci na tomto fóru je veliký a tomu odpovídá i 3 260 příspěvků zaslaných do technických sekcí do uzávěrky dne 1. října 2004. Počtem zaslaných příspěvků patří pražský kongres k rekordním v celé dlouhé historii IFAC.

Příjem příspěvků

Zastavme se u počtu příspěvků došlých do jednotlivých oblastí s cílem nahlédnout, ve kterých oblastech světová komunita nejvíce pracuje a publikuje. Z databáze pražského kongresu vzejdou údaje uvedené v tab. 1.

Tab. 1. Počty příspěvků přihlášených na Kongres IFAC Praha 2005 podle tematického zaměření

Tematická oblast

Počet příspěvků

Modelování, identifikace a zpracování signálu

312

Nelineární systémy řízení

289

Návrh algoritmů a systémů řízení

247

Spolehlivé řízení a procesy

161

Robustní řízení

159

Lineární systémy a řízení

146

Robotika

137

Řízení chemických procesů

131

Optimální systémy a řízení

117

Expertní a fuzzy řízení, neuronové sítě a evoluční techniky v řízení

114

Dynamické systémy řízené událostmi

103

Elektrárny a výkonová elektronika

98

Adaptivní a učící se systémy

91

Řízení výroby

88

Mechatronické systémy

83

Řízení automobilů

71

Letadla a satelity

71

Stochastické systémy

70

Modelování a řízení biomedicínských systémů

66

Inteligentní a autonomní vozidla

59

Počítače pro řízení

59

Těžba a zpracování nerostných surovin

56

Modelování výroby pro management a řízení

46

Výuka a vzdělávání

43

Řízení biotechnologických procesů

43

Rozlehlé systémy

41

Modelování a řízení systémů životního prostředí

38

Ekonomické a obchodní systémy

38

Přístroje a prvky řídicích systémů

37

Dopravní systémy

36

Podniková integrace

33

Námořní systémy

32

Počítače a telematika

30

Systémy člověk-stroj

26

Je patrné, jak je v tab. 1 vyznačeno, že jednotlivé tematické oblasti odpovídající pracovním skupinám (technickým komitétům) IFAC lze podle počtu došlých příspěvků zařadit do tří kategorií: velké (nad 200), střední (200 až 50) a malé (méně než 50). Příspěvky z technických oblastí zařazených do kategorie velkých jsou převážně teoretického charakteru. Kategorie středních a malých jsou více aplikačně orientované.

Uvedená statistika je platná ke dni uzavření recenzního řízení. V současné době jsou ještě přesouvány některé příspěvky i celé sekce tak, aby technická oblast, ve které jsou vedeny, lépe odpovídala jejich věcnému obsahu. Program technických sekcí s přístupem k anotacím jednotlivých článků bude k dispozici na http://www.ifac.cz nejpozději od 1. dubna 2005.

Recenzní řízení

Kvalitní recenzní řízení je základním předpokladem dobré úrovně technického programu každé konference. Úkolem každého z předsedů technických komitétů bylo oslovit odborníky v dané oblasti, vyžádat si jejich souhlas s recenzováním kongresových příspěvků a vložit jejich osobní údaje do databáze kongresu. Vedle tohoto způsobu registrace recenzentů umožnil server tomu, kdo projevil ochotu recenzovat určitou oblast, zaregistrovat se individuálně. To je netradiční postup. Cílem bylo rozšířit seznam o jména, která nepatří do okruhu tradičních recenzentů. Úkolem předsedy technického komitétu pak bylo autorizovat ta jména, která dávala záruku nestranného a kvalitně zpracovaného hodnocení. Ke konci recenzního řízení tak bylo v databázi 2 873 autorizovaných a 466 neautorizovaných recenzentů.

Každý ze zaslaných článků byl rozeslán třem recenzentům. Odmítl-li někdo z oslovených recenzi vypracovat, byl článek postoupen na další adresu. Recenzní řízení trvalo šest týdnů. Jestliže nebyla recenze doručena v termínu, vypracoval ji pověřený člen programového výboru.

U každého článku se hodnotil přínos po stránce teoretické, aplikačních výsledků a srozumitelnosti sdělení sedmistupňovou bodovací škálou. Recenzenti měli možnost doplnit bodové hodnocení slovním komentářem určeným programovému výboru a komentářem zasílaným autorovi. Mnozí recenzenti poslali velice hodnotný komentář, který pomohl autorům zkvalitnit konečnou podobu i usnadnil programovému výboru rozhodování o přijetí příspěvku. Recenzenti měli možnost doporučit příspěvek k nominaci na cenu pro nejlepší příspěvek aplikačního charakteru i zařadit ho do seznamu článků, které by měly být prezentovány během tzv. průmyslových dnů, popř. publikovány v oficiálních časopisech IFAC vydávaných nakladatelstvím Elsevier (jsou to Automatica, Control Engineering Practice, Annual Reviews in Control, Journal of Process Control, Engineering Applications of Artificial Intelligence a několik dalších vybraných časopisů se statutem IFAC Affiliated Journals).

Tab. 2. Počty příspěvků do technických sekcí podle regionů (stav ke 4. 3. 2005)

Region

Počet příspěvků

došlých

přijatých

Afrika

80

59

Amerika

511

409

Asie

773

544

Austrálie

56

50

Evropa

1 840

1 434

celkem

3 260

2 496

Články s průměrným hodnocením lepším než 3,5 byly předsedou příslušného technického komitétu doporučeny k přijetí. Jestliže nebylo hodnocení recenzentů vyrovnané, bylo úkolem předsedy zvážit jednotlivé recenze.

Úsilí, které předsedové nejzatíženějších komitétů a jejich týmy této činnosti věnovali, si zaslouží obdiv. Například T. McKelvey z Chalmers University of Technology, který vyhodnocoval recenze pro oblast modelování, identifikaci a zpracování signálu, měl před sebou 312 příspěvků a příslušný trojnásobný počet recenzí.

Na základě vyhodnocení recenzí bylo přijato celkem asi 77 % zaslaných příspěvků. To je relativně velké číslo, které lze vysvětlit kvalitou příspěvků, a tudíž dobrými recenzemi a zároveň snahou nevyloučit články autorů z průmyslu jen proto, že nejsou psány v akademickém stylu. Právě příspěvky, které sice nenabízejí nové teoretické výsledky a třeba jen dokumentují z pohledu uživatele neřešené úlohy, jsou pro návštěvníky kongresu velice cenné. Snad se podařilo alespoň část těchto příspěvků zachytit a nenechat propadnout sítem recenzí.

Počty příspěvků, kterými jednotlivé regiony přispěly do programu technických sekcí, jsou uvedeny v tab. 2.

Program kongresu

Pro názornost je časový rozvrh odborného programu kongresu znázorněn graficky na obr. 1.

Obr. 1.

Obr. 1. Časový rozvrh odborného programu Kongresu IFAC Praha 2005 (v angličtině jako jednacím jazyce kongresu)

Program byl sestavován tak, aby svým časovým rozvrhem vyhovoval těm posluchačům, kteří mají zájem navštívit co nejvíce přednášek z dané oblasti s minimálními časovými prostoji. Zvláštní pozornost byla věnována návštěvníkům, kteří na kongresu nemají vlastní příspěvek.

Předkongresový program

Tradiční doprovodnou akcí hlavního programu kongresu jsou tutoriály a workshopy, pořádané během víkendu předcházejícího hlavnímu programu, letos tedy v sobotu a neděli 2. a 3. července.

Workshopy

Workshop je seminář seznamující posluchače s novinkami v dané oblasti. Ze třinácti došlých návrhů jich bylo vybráno pět s názvy a rozsahem (pokud jde o autory atd., odkazujeme pro úsporu místa na http://www.ifac.cz):

  • Fault tolerant control of large complex systems, jednodenní,

  • Limits to control performance: model-based and data-based approaches, jednodenní,

  • Nonlinear model predictive control: introduction and current topics, jednodenní,

  • Recent advances in subspace system identification: linear, non-linear, closed-loop and optimal control with applications, dvoudenní,

  • Wireless sensor networks and cooperating objects, půldenní.

Tutoriály

Tutoriál, na rozdíl od workshopu, má vzdělávací charakter a nemusí nutně prezentovat nejnovější výsledky výzkumu a vývoje. Z devatenácti navržených témat bude účastníkům kongresu nabídnuto těchto pět (autoři atd. viz http://www.ifac.cz):

  • Control applications in physics: from control of chaos to quantum control, půldenní,

  • Inverse simulation methods and applications, půldenní,

  • MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems) enabled microsystems: designing intelligent sensors, jednodenní,

  • Techniques for control of distributed process systems, jednodenní,

  • TrueTime: real-time control system simulation using MATLAB/Simulink, půldenní.

Panelové diskuse

Panelové diskuse (sekce), poskytující dostatek prostoru k otevřené diskusi nad předem stanoveným okruhem otázek, jsou kořením každého kongresu. V Praze se budou konat na závěr „průmyslových dnů“, tj. ve středu 6. července v podvečer, a na programu budou:

  • Industrial perspectives on process control (W. Marquardt, RWTH Aachen, ve spolupráci s ABB, Shell, Bayer a Air Products),

  • Collaborating robotic systems, robot-robot, human-robot (R. Bernhardt, TU Berlín),

  • Infotronic technologies for e-maintenance regarding cost aspects (H. Erbe, TU Berlín, ve spolupráci s Airbus, Vattenfall Europe Mining, EKOStahl, DaimlerChrysler, Volkswagen, Caterpilar, Rockwell Automation, Metso Automation, SMG atd.),

  • The future brain trust for control engineering (L. Vlacic, Griffith University).

Škoda jen, že návrhů na pořádání panelových sekcí zatím nepřišlo tolik, kolik by si pořadatelé přáli.

Plenární přednášky

Na kongresu vystoupí řada významných odborníků zastupujících obec akademickou i průmyslovou. Plenární přednášky v dopoledních blocích přednesou:

  • prof. Rudolf E. Kalman (Swiss Federal Institute of Technology, Zurich): The evolution of system theory: my memories and hopes,

  • Dr. Sujeet Chand (Vice President Rockwell Automation, Milwaukee): Distributed control architecture for industrial automation,

  • prof. Rolf Isermann (Institute of Automatic Control, TU Darmstadt): Mechatronic systems: innovative products with embedded control,

  • prof. Dr. Michael Bruns (Vice President A&D AS Process Automation, Siemens AG): Some trends in industrial automation: RFID, industrial wireless LAN, isochronous real-time Ethernet, Augmented reality,

  • Dr. Nagin Cox (Deputy Team Chief – Mars Exploration Rover Project, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena): Mars exploration rovers: hitting the road on Mars,

  • prof. Michael Athans (Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa): Issues on robust adaptive control.

Semi-plenární přednášky odpoledních bloků budou věnovány tématům (detaily opět na http://www.ifac.cz):

  • Hybrid systems (M. Morari, ETH Zürich),

  • Irrigation systems: systems engineering successes and challenges (I. Mareels, University of Melbourne),

  • A distributed automation framework for plant-wide control (V. Havlena, Honeywell Prague Laboratory),

  • Linear parameter varying systems: a geometric theory and applications (J. Bokor, Hungarian Academy of Science).

Milníky

Milníky (Milestone Session) je poněkud nezvyklý název typu sekce. Jde o projekt technického výboru IFAC, jehož cílem je seznámit odbornou veřejnost s pokrokem v každé z devíti skupin oblastí, identifikací dynamických systémů počínaje a sociálními systémy konče. Pro prezentaci každé z těchto zpráv, pečlivě připravených představiteli jednotlivých skupin, je připraven dvouhodinový časový blok. V této době nepoběží žádná technická sekce, která by se s „milníky„ odborně překrývala. Připraveny jsou zprávy s názvy:

  • Trends in signals and systems,
  • Theory, algorithms and technology in the design of control systems,
  • ICT in control,
  • Mechatronics, robotics and components for automation and control,
  • From plant and logistics control to multi-enterprise collaboration,
  • The impact of automatic control on recent developments in transportation and vehicle systems,
  • Monitoring and control of process and power systems: towards new paradigms,
  • Dealing with bio and ecological complexity: challenges and opportunities,
  • Control system approaches for sustainable development and instability management in the global age.

Technické sekce

Technická sekce je blok šesti dvacetiminutových prezentací. Z celkového počtu 340 technických sekcí je 57 posterových a 71 zvaných. U zvaných sekcí byl návrh sekce jako takové hodnocen nezávisle na příspěvcích a sekce byla zařazena do programu jen tehdy, jestliže ona sama i všechny její příspěvky byly schváleny programovým výborem. Zatímco „milníky„ vznikly z iniciativy federace, a jsou tedy výsledkem iniciativy „shora„, technické sekce jsou spontánním výsledkem práce široké vědeckovýzkumné a aplikační základny.

V tomto úvodním seznámení s předběžným programem není bohužel prostor pro analýzu náplně jednotlivých sekcí. Položme si proto jen několik otázek, s vědomím, že na vyčerpávající odpovědi si budeme muset počkat do dubna. Jaký je poměr mezi teoretickými a aplikačně zaměřenými příspěvky? Kolik bude na programu referátů, jejichž autorem je někdo jiný než člověk z akademického prostředí? Lze vysledovat nějaké nové trendy řízení? Jaká je naděje, že se podaří splnit záměr sestavit program atraktivní pro návštěvníka z průmyslu?

Jedním z hlavních cílů práce programového výboru bylo sestavit program kongresu tak, aby odpověď na naposled položenou otázku ohledně atraktivnosti programu pro návštěvníka z průmyslu mohla znít „ano„. To, vedle jiného, znamenalo navrhnout časový program kongresu tak, aby zájemci o příspěvky orientované na průmysl a aplikace mohli navštívit příslušné sekce v rámci jednoho či dvou dnů.

V programu jsou pro tuto iniciativu vyhrazeny dva dny, úterý 5. a středa 6. července 2005. Ne všechny sekce, které by patřily do zvoleného časového okna, se podařilo do těchto dvou dnů umístit, protože je jich velmi mnoho a není možné tematicky příbuzné sekce pořádat paralelně; mnohé se nicméně podařilo. Vystoupení během „průmyslových dnů“ se tak budou týkat zejména:

  • identifikace a modelování dynamických systémů a procesů,
  • řízení s PID regulátory,
  • prediktivního řízení,
  • evoluční, neuro- a fuzzy techniky v řízení,
  • programovatelných automatů a vestavných systémů,
  • mechatronických systémů,
  • robotů a manipulátorů,
  • automatizace výrobních systémů,
  • řídicích systémů a diagnostiky v automobilech,
  • řízení elektrických točivých strojů,
  • řízení elektráren a elektrizačních soustav,
  • řízení letadel se zaměřením na letecké turbíny,
  • modelování a řízení procesů v metalurgii,
  • řízení v papírenství se zaměřením na výrobu celulózy a papíru,
  • řízení výroby ve farmaceutickém průmyslu,
  • modelování a řízení biotechnologií,
  • řízení zemědělských provozů.

V rámci programu průmyslových dnů vystoupí se svými plenárními přednáškami vedoucí pracovníci výzkumu a vývoje firem Rockwell Automation a Siemens a program těchto dnů uzavře již zmíněný blok panelových diskusí.

Program na čtvrtek 7. července je specifický zaměřením na leteckou a satelitní techniku a kosmonautiku. Nedávné úspěchy NASA a ESA budou prezentovány formou plenární přednášky o misi na Mars a přehledové přednášky o letu k Saturnovu měsíci Titan.

Co bude dál

Dne 1. dubna 2005 uzavře programový výbor příjem konečné verze článků a registraci autorů jako účastníků kongresu. K tomuto datu bude předběžný program zveřejněn na http://www.ifac.cz. Měsíc březen bude využit k podrobné analýze příspěvků zařazených do programu kongresu s cílem poskytnout včas všem zájemcům o obor dostatek informací (pro časopis Automa to znamená v jeho dubnovém čísle – pozn. red.).

Petr Horáček,
předseda programového výboru kongresu,
Centrum aplikované kybernetiky FEL ČVUT a ProTyS, a. s.
(horacek@protys.cz)