Автоматика и телемеханика, № 4, 2021

Заметки, хроника, информация

18-я Европейская конференция по управлению ECC 2020:

Первая виртуальная

DOI: 10.31857/S0005231021040073

18-я Европейская конференция по управлению (18th European Control

Conference, ECC 2020, 1st Virtual ECC) состоялась 12-15 мая 2020 г. в Санкт-

Петербурге. Европейские конференции по управлению организованы Евро-

пейской ассоциацией по управлению (EUCA) и направлены на объединение

широкого круга специалистов в области систем и управления с целью об-

судить новые результаты, обменяться опытом и стимулировать дальнейшее

развитие науки и техники. ECC проводятся с‘1991 г. раз в два года, а с 2013 г.

ежегодно, кроме 2017 г.

Конференция ECC 2020 проводилась Университетом ИТМО при под-

держке Института проблем машиноведения РАН. Председателем кон-

ференции являлся А.Л. Фрадков (ИПМаш РАН), сопредседателями

А.А. Бобцов (ИТМО) и А.А. Пыркин (ИТМО), председателем меж-

дународного программного комитета (International Programme Commit-

tee, IPC) Дмитрий Посель (LAAS CNRS, Франция). Рецензирование до-

кладов проводилось редколлегией конференций EUCA (EUCA Conference

Editorial Board) под руководством Антонеллы Феррара (Италия). Техниче-

ское спонсорство мероприятия было предоставлено Обществом систем управ-

ления IEEE (IEEE CSS) и Международной федерацией автоматического

управления (IFAC). Более подробную информацию можно найти на офици-

альной веб-странице https://ecc20.eu/

Первоначально планировалось собрать относительно небольшое число

участников около 300, так как на июль 2020 г. было запланировано другое

крупное международное мероприятие Всемирный конгресс ИФАК (IFAC

2020) в Берлине. Однако из-за вспышки COVID-19 организаторы столкну-

лись с форс-мажорными обстоятельствами и были поставлены перед необхо-

димостью принятия нестандартных и новаторских решений. Многие между-

народные мероприятия были отменены или перенесены на 2021 г. В середине

марта 2020 г. стало ясно, что университеты в России, как и во многих других

странах, собираются перейти на дистанционное обучение хотя бы на несколь-

ко месяцев. Таким образом, единственным вариантом реализации ECC 2020

был запуск ее в виртуальном формате. К счастью, организаторы узнали о па-

ре успешных виртуальных конференций, проведенных на платформе Zoom, и

решили использовать Zoom и для ECC 2020. Это произошло 18 марта, менее

чем за два месяца до даты начала конференции.

Были аргументы ¾за¿ и ¾против¿ такого решения. Главный минус в том,

что многие планировали посетить Санкт-Петербург, один из красивейших го-

161

родов мира, бывшую столицу и исторический научный центр России, а такая

возможность отсутствовала. Чтобы хотя бы отчасти удовлетворить интерес

участников, были организованы виртуальные экскурсии по городу и музе-

ям и предоставлены ссылки на существующие виртуальные туры по город-

ским туристическим объектам, а также виртуальные кофе-брейки в системе

Online Town (https://theonline.town/). Был устроен также виртуальный бан-

кет в стиле B.Y.O.B. (Bring Your Own Beverages) с сохранением традиционной

программы банкета с награждениями и презентацией очередной конференции

ECC 2021 ее председателем Хенком Неймейером. В последний день конфе-

ренции перед церемонией закрытия в восьми виртуальных конференц-залах

было проведено восемь виртуальных круглых столов, соответствующих вось-

ми тематическим конференц-трекам. На них участники имели возможность

обсудить итоги конференции как научные, так и организационные.

В итоге было зарегистрировано 374 участника и около 30 гостей из

45 стран, что свидетельствует об успехе ECC 2020.

Что касается программы конференции, то всего на ECC 2020 было подано

около 600 докладов из 60 разных стран. С учетом числа авторов этих 600 зая-

вок в первую десятку стран-участниц вошли: Россия (88), Германия (73),

Франция (61), Китай (44), Италия (42), Соединенные Штаты Америки (36),

Индия (29), Швеция (19), Нидерланды (17), Великобритания (15). Всего в

программе приняли участие 1085 авторов и соавторов, а 10 ведущих стран-

участниц были следующие: Германия (158), Франция (115), Россия (107), Сое-

диненные Штаты Америки (89), Италия (84), Китай (70), Нидерланды (52),

Швеция (39), Индия (33) и Испания (29).

Из представленных материалов было 516 отдельных статей (contributed

papers), 25 статей из приглашенных сессий (invited sessions) и 37 расширен-

ных тезисов (extended abstracts). Остальные статьи относятся к пленарным

заседаниям, семинарам (workshops) и учебной сессии (tutorial). Такое коли-

чество докладов примерно половина от числа докладов, представленных

на ECC 2019, было ожидаемым, с учетом того, что 2020 г. является годом

Всемирного конгресса ИФАК, который к тому же проводился в Европе.

Все представленные и приглашенные доклады прошли тщательный от-

бор под руководством редакционной коллегии конференции. Было собрано

1506 рецензий (в среднем 2,9 рецензии на каждый опубликованный и при-

глашенный доклад), и все они сопровождались подробными рекомендациями

старших редакторов. В отношении очень небольшого числа документов (ме-

нее 5%) председатель CEB и председатель международного программного

комитета (IPC) обсудили и приняли решение об использовании дополнитель-

ных экспертных оценок со стороны старших членов IPC. К концу процесса

рецензирования 270 работ получили оценки A, B+, B или B- и были приня-

ты для включения в программу. Еще несколько работ, 63 из 98 с оценкой C,

также были приняты на основании их актуальности на этапе построения сес-

сий программы конференции. Всего было принято 333 представленных или

приглашенных статей, что соответствует достаточно строгому уровню при-

нятия (acceptance rate) 63%. Важно отметить, что организаторы не имели

возможности влиять на ход рецензирования, что соответствует высшим ми-

ровым стандартам. Отметим также, что не все принятые статьи были вклю-

162

чены в программу, так как некоторые были сняты авторами или в связи с

отсутствием регистрации. Расширенные тезисы (26 принятых в программе на

основе специальной оценки) были размещены в соответствующих по темати-

ке технических сессиях, чтобы заполнить пустые места, или организованы в

специальные ¾интерактивные¿ сессии (WeIB9 и ThIB9).

На ECC 2020 состоялись пленарные доклады ряда выдающихся ученых.

В докладе Эдуардо Сонтага (North-Western University, USA) ¾Некоторые

идеи теории управления в системной и синтетической биологии¿ обсужда-

лось, как определенные типы сетевой качественной информации могут быть

почерпнуты из ¾динамических фенотипов¿ термина, охватывающего пе-

реходные характеристики временных реакций. Примеры динамических фе-

нотипов включают обнаружение кратных изменений (масштабная инвари-

антность), немонотонные реакции и индуцированные субгармонические ко-

лебания. Были представлены теоремы, которые связывают различное пове-

дение с мотивами цепей, а также биологические приложения на разных уров-

нях, включая ферментативные механизмы, химиочувствительность, генера-

цию определенных стрессовых реакций и кинетическое распознавание ¾свой¿

или ¾чужой¿ иммунной системой.

Эмилия Фридман (Тель-Авивский университет, Израиль) в докладе

¾Управление системами ODE и PDE¹ по запаздывающим и выборочным дан-

ным¿ показала, что для некоторых систем наличие задержки может иметь

стабилизирующий эффект. Описан подход к дискретному управлению непре-

рывными объектами (sampled data control) на основе введения переменного

запаздывания, который стал в последнее время популярным в сетевых систе-

мах управления, где объект и регулятор обмениваются данными через сеть

связи. Этот подход был представлен в докладе для сетевого управления си-

стемами ODE и PDE. В отличие от других подходов этот подход допускает

задержки в каналах связи, превышающие интервалы дискретизации при на-

личии протоколов коммутирования. Представлен также совсем недавний под-

ход к усреднению на основе запаздывания, дающий конструктивные верхние

границы малого параметра, сохраняющие устойчивость.

Доклад Владимира Пешехонова (Концерн ЦНИИ

¾Электроприбор¿,

Санкт-Петербург, Россия) был посвящен перспективам гироскопии. Гироско-

пические датчики (гироскопы, акселерометры и инерциальные системы) ши-

роко используются в системах управления движением благодаря своей уни-

версальности, автономности и высокой точности. Однако создание глобаль-

ных навигационных спутниковых систем (ГНСС), обеспечивающих точное

координирование, сузило область применения гироскопических датчиков до

задач, где важны автономность (под водой, под землей, в ограниченном про-

странстве) или высокая помехозащищенность. В области пространственной

стабилизации гироскопические датчики по-прежнему занимают монопольное

положение. Развитие гироскопии направлено на устранение разрыва с поль-

зовательским оборудованием (ПО) ГНСС. В связи с тем, что механические

¹ ODE Ordinary Differential Equations (Обыкновенные дифференциальные уравне-

ния), PDE Partial Differential Equation (Дифференциальные уравнения в частных про-

изводных).

163

гироскопические датчики были вытеснены гироскопами, основанными на эф-

фекте Саньяка, впервые налажено крупносерийное производство гироскопи-

ческой техники. Осуществляется серийное производство микромеханических

гироскопических датчиков, сопоставимых с ПО ГНСС по массогабаритным

характеристикам, энергопотреблению и стоимости. Созданы высокоточные

малогабаритные гироскопы на основе инерционного действия упругих волн

во вращающемся осесимметричном теле. Разрабатывается высокоточный ми-

ниатюрный гироскоп на эффекте ядерного магнитного резонанса. Продол-

жаются исследования возможности создания гироскопа на волнах де Бройля

(холодных атомов), сопоставимого по точности с ПО ГНСС.

Большой интерес вызвал доклад Стефано Страмиджиоли (Университет

Твенте, Нидерланды) ¾Физическое управление физическими системами: по-

чему и как¿. Принципы управления, о которых он рассказывал, основаны

на описании энергетического взаимодействия: как описать взаимодействие

физических и технических объектов, робота и внешней среды через энерге-

тический подход, через дифференциальные уравнения, которые описывают

передачу энергии. Им удалось достичь таких успехов, благодаря которым

робот-птица может разогнаться в небе до 80 километров в час.

Флориан Дёрфлер (ETH Zurich, Швейцария) в докладе ¾Оптимизация

онлайн-обратной связи с приложениями к энергосистемам¿ говорил о регуля-

торах, которые асимптотически ведут физическую систему к решению неко-

торой задачи оптимизации при соблюдении физических и эксплуатационных

ограничений. Для рассматриваемой задачи оптимизации многие параметры

могут быть неизвестны, но можно полагаться на измерения в реальном вре-

мени и на лежащую в основе физическую систему, обеспечивающую опреде-

ленные ограничения. Эта постановка проблемы мотивирована приложениями

к электроэнергетическим системам и имеет исторические корни в сетях свя-

зи и управлении технологическими процессами. По сравнению с обычными

стратегиями оптимального управления оптимальность переходных процессов

не является основной целью и не требуется никаких прогнозирующих моде-

лей или заданных извне установившихся значений. Таким образом, ищутся

регуляторы, которым требуется мало информации о модели, имеющие низ-

кие вычислительные затраты, но которые используют измерения в реальном

времени. В докладе такие регуляторы строятся на основе алгоритмов опти-

мизации, которые принимают форму открытых и разрывных динамических

систем. Обсуждаются различные алгоритмы, такие как проекция градиента

и седловые потоки, устойчивость в замкнутом контуре при взаимодействии

с физическими системами, условия робастности и аспекты реализации для

работы энергосистем в реальном времени.

Доклад Мазьяра Миррахими (INRIA, Ecole Polytechnique и Mines Paris-

tech, Франция) ¾На пути к отказоустойчивому квантовому компьютеру¿ был

посвящен недавнему прогрессу в управлении квантовыми системами, кото-

рый привел к ускоренной гонке по созданию практически полезного кванто-

вого компьютера. Основная часть последних разработок касается шумящих

квантовых битов и нацелена на доказательство их преимущества по сравне-

нию с классическими процессорами. Однако для того чтобы в полной ме-

ре использовать возможности квантовой физики в вычислениях, необходима

164

разработка отказоустойчивых процессоров. В таком процессоре квантовые

биты и логические вентили динамически и непрерывно защищены от шума

посредством квантовой коррекции ошибок. Хотя теория квантовой коррекции

ошибок существует и развивается с середины 1990-х годов, первые экспери-

менты в физических лабораториях по всему миру стали проводиться только

сейчас. Центральная проблема во всех этих экспериментах связана с управ-

лением обратной связью в реальном времени, необходимым для исправления

ошибок. В докладе объясняется, как можно подходить к этой проблеме на

основе пассивности и диссипативности. Дан обзор серии недавних экспери-

ментальных разработок сверхпроводящих схем (ведущей физической плат-

формы для разработки таких квантовых процессоров).

Распределение докладов по сессиям частично определялось организацион-

ными ограничениями, определенными еще до вспышки COVID-19. Органи-

заторы решили сохранить эту структуру, хотя конференция стала полностью

виртуальной. Программа состояла из 8 параллельных треков, каждый из ко-

торых содержал от четырех до шести сессий.

Тематика трека T1 включала обучение и подходы, основанные на данных.

Трек T2 был посвящен робастному управлению и системам с неопределен-

ностями.

Работы по нелинейному управлению были отнесены к Треку T3.

Трек Т4 охватывал автомобилестроение и робототехнику.

В треке T5 были представлены сетевые многоагентные системы и коопе-

ративное управление.

В треке T6 были собраны доклады по дедуктивным рассуждениям, а так-

же по оптимальному и прогнозирующему управлению.

Трек T7 содержал доклады по диагностике, идентификации, оцениванию

и наблюдателям.

Трек T8 был посвящен приложениям, в частности в биологии и медицине.

Некоторые специальные сессии заслуживают отдельного внимания.

Был проведен мини-семинар под названием ¾Новые вызовы в области

устойчивости, управления и оптимизации энергосистем¿, организованный

при участии Флориана Дёрфлера, обладателя премии EUCA European Con-

trol Award в этом году, пленарного докладчика ECC 2020.

Были организованы приглашенные сессии на темы ¾Новые разработки в

области управления дорожным движением¿, ¾Моделирование и управление в

биологических системах и медицине¿, ¾История нелинейных систем и управ-

ления¿. Была проведена учебная сессия ¾Совместное проектирование управ-

ления и распределение ресурсов в периферийных вычислениях и динамиче-

ских сетях¿.

Наконец, 15 мая 2020 г. традиционный спонсор серии конференций ECC,

компания The Mathworks, являющаяся разработчиком MATLAB, провела

обеденное заседание (lunchtime session), посвященное использованию техно-

логии Live Scripts для создания интерактивных документов. После докла-

да представителей компании развернулась оживленная дискуссия о плюсах

и минусах этого продукта, возможных сферах использования, перспективах

165

развития и существующих аналогах. Это была очень хорошая возможность

пообщаться непосредственно с производителем основного для многих “рабо-

чего инструмента” и обменяться мнениями о развитии этого продукта.

Среди удачных особенностей программы отметим сочетание синхронного

(через Zoom) и асинхронного (через Paperplaza) просмотров с синхронными

обсуждениями (9 синхронных треков). Достоинством конференции явилась

также открытая трансляция докладов на канале Youtube, привлекшая к ней

дополнительный интерес специалистов и заслужившее одобрение сообщества.

Еще одним признаком успеха конференции ECC 2020 явилось то, что после

ее окончания к организаторам обратились организаторы крупнейшей между-

народной конференции IEEE Conference on Decision and Control (CDC 2020)

с просьбой поделиться опытом. Во время конференции к ней проявляли ин-

терес и организаторы других крупных конференций: American Control Con-

ference (ACC 2020), IFAC World Congress on Automatic Control (IFAC 2020).

Поэтому ниже приводятся технические подробности, которые могут быть по-

лезными для организаторов будущих виртуальных конференций.

Для проведения конференции был приобретен аккаунт Zoom категории

Business, который позволяет добавлять от 10 организаторов, что позволило

реализовать одновременно 10 параллельных секций. При необходимости мож-

но докупить большее число “организаторов”. Все “организаторы” позволяют

создавать конференции до 300 участников, поэтому для пленарных лекций

было докуплено расширение “Большая конференция” для одного организато-

ра, расширяющее число участников до 500 подключений. Пленарные докла-

ды были реализованы в режиме вебинара. Для этого также была докуплена

опция веб-семинара в зум “Webinar” для одного организатора. Особенностью

этой опции является то, что слушатели не видят списка участников, но могут

задавать вопросы в чат или в Q&A сессии. Разумеется, требовалось записы-

вать конференцию и с Zoom это сделать было очень удобно. Все записи ECC

2020 за 4 дня (9 параллельных сессий) в Zoom заняли около 100 Гб храни-

лища. Для увеличения размера хранилища была приобретена опция “Облач-

ное хранилище”. Удобной опцией Zoom оказалась и возможность трансляции

сессий на видеохостинг Youtube. Для этого потребовалось завести 9 верифи-

цированных youtube-аккаунтов. Не обошлось и без курьезных случаев, когда

алгоритм машинного обучения Youtube в одной из сессий распознал непри-

стойный контент и заблокировал трансляцию. После подачи апелляции этот

аккаунт был оперативно разблокирован и трансляция продолжилась.

Технически конференция была реализована в форме полностью децентра-

лизованной системы. Для обеспечения большей устойчивости работы было

закуплено девять производительных ноутбуков, на которых было установ-

лено лишь минимально необходимое программное обеспечение и отключены

все уведомления и системные звуки, чтобы ничего не могло даже теорети-

чески прервать трансляцию. На ноутбуки были загружены все предвари-

тельно записанные видеопрезентации участников, которые включали моде-

раторы сессий, что позволило гарантировать показ презентаций и коммен-

тариев авторов независимо от условий каналов связи участников. Ноутбу-

ки были распространены среди волонтеров (студентов и аспирантов Универ-

ситета ИТМО, помогавших проводить конференцию), имеющих устойчивое

166

Интернет-соединение и широкий канал связи. Дополнительно каждого во-

лонтера страховал напарник с личным ноутбуком, на котором также было

установлено необходимое программное обеспечение и загружены видеопре-

зентации на случай, если вдруг внезапно что-то пойдет не так и можно бы-

ло бы оперативно перезапустить сессию с теми же данными. Все напарники

должны были находиться на связи друг с другом посредством телефонного

контакта. Поскольку на ECC 2020 было до 9 параллельных сессий одновре-

менно, регулярно на связи находилось 18 волонтеров.

В день перед официальным открытием конференции с утра до вечера бы-

ло открыто три сессии, где каждый участник мог протестировать в Zoom

свои камеру и микрофон, научиться ими пользоваться, если установил это

приложение впервые, освоиться с переходами между сессиями. Как показала

практика, большая часть участников воспользовалась этой возможностью и

совершила тестовые подключения. В конце первого дня после тестирования

системы, в качестве Welcome Reception был проведен виртуальный тур по

Санкт-Петербургу с использованием web-сервиса Яндекс.Панорамы профес-

сиональным лицензированным гидом-переводчиком.

В пятницу 15 мая после окончания последних сессий в качестве Farewell

Reception были организованы тематические круглые столы, где участники

смогли обсудить насущные темы: управление на основе обработки данных;

робастное управление и системы с неопределенностью; управление нелиней-

ными системами; автомобили и робототехника; сетевые мультиагентные си-

стемы и кооперативное управление; оптимальное и предиктивное управле-

ние; диагностика, идентификация, оценка и системы наблюдения; приложе-

ния теории управления в медицине и биологии. Ведущие мировые ученые

смогли собраться одновременно и обсудить актуальные проблемы и решения

уже независимо от программы. На некоторых круглых столах развернулась

столь жаркая дискуссия, что участники едва не опоздали на виртуальную це-

ремонию закрытия, где была предоставлена возможность после официальной

части выступить всем желающим в формате “свободного микрофона”. Было

высказано много теплых слов о качестве организации конференции в таком

“инновационном” формате и о том, что многие ожидали худшего. Напоследок

был организован еще один “виртуальный” тур по Санкт-Петербургу для тех,

кто не смог его посетить в день открытия.

Организаторы не забыли и такую традиционную для конференций руб-

рику на сайте, как фотогалерея, которую можно найти на странице Photo

(https://ecc20.eu/photo/). На этой странице можно увидеть, как проходила

первая виртуальная европейская конференция по управлению.

Интересна статистика “посещения” конференции по данным аналитическо-

го сервиса Яндекс.Метрика. За 4 дня конференции сайт https://ecc20.eu посе-

тило 2113 уникальных посетителей. В день открытия конференции, 13 мая,

сайт посетил 1051 уникальный посетитель. Стоит отметить, что самой по-

пулярной страницей на сайте после главной страницы является страница со

ссылками на трансляции в Youtube. Одновременно в Zoom на всех сессиях

в среднем присутствовало порядка 160 участников и порядка 40 зрителей в

Youtube. Также интерес представляет и возрастная статистика уникальных

посетителей сайта. Основной процент посетителей приходится на возраст лю-

167