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美国国家工程院院士Lorenz T. Biegler教授做客海外名师大讲堂(184)

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发布时间:2025.08.07
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        2025年1月和7月,美国国家工程院院士、卡内基梅隆大学Lorenz T. Biegler教授两次来访浙大,做客“海外名师大讲堂”第184场系列活动。

        Biegler教授现任美国卡内基梅隆大学化工系教授、浙江大学求是讲座教授,是美国国家工程院院士、美国化学工程师学会会士,曾获美国总统青年科学家奖,曾任美国卡内基梅隆大学化工系主任。他在大规模系统优化、复杂系统动态优化方面做出了划时代的贡献,成果在工业界、学术界享有盛誉并得到广泛应用,是优化控制领域的国际大师。

        7月23日上午,Biegler教授在玉泉校区教四112教室作了题为“Process Optimization with Digital Twins: A comparison case study with pooling problems to capture CO₂ point sources”的讲座报告,聚焦于数字孪生(Digital Twins,DTs)技术在碳捕集一体化优化中的应用。讲座由李翔教授主持,共吸引了60余位师生参与。

 

        Biegler教授基于严谨的Aspen Plus工艺模拟构建代理模型,将数字孪生集成进数学优化框架,解决工业园区中CO₂排放点汇聚(pooling)问题,以提升系统整体效率并降低捕集成本。他重点介绍了五种不同类型的数字孪生建模方法,包括ALAMO、克里金(Kriging)、径向基函数(RBFs)、多项式函数以及人工神经网络(ANNs),并从精度、计算效率和优化性能等多个维度进行了对比分析。结果表明,在“一次性”优化(one-shot optimization)中,ALAMO展现出卓越的计算效率,而Kriging模型则在收敛性与计算资源消耗方面存在挑战。为提升优化结果的可靠性,Biegler教授引入了“信赖域滤波器”(Trust-Region Filter, TRF)策略,有效保证解收敛至真实模型的最优解。其中,ALAMO在效率、稳定性与计算成本之间展现出良好平衡,成为值得关注的建模与优化工具。

        本次讲座内容丰富、方法前沿,不仅展示了数字孪生在碳中和背景下的技术潜力,也为与会者提供了深入理解复杂优化问题的新视角。讲座结束后,Biegler教授与现场听众就代理模型构建、工业应用前景等话题进行了热烈互动,学术氛围浓厚。会后,李翔教授为Biegler教授颁发“海外名师大讲堂”致谢证书。

 

        1月6日上午,Biegler教授在玉泉校区作了题为 “Multi-level Optimization Strategies for Large Scale Nonlinear Process Systems” 的学术报告,系统介绍了面向化工与能源过程的多层次优化策略,涵盖从过程开发、合成设计到运行、调度和规划的各个决策层面,促进了过程优化领域的学术合作与前沿探索。

        7月24日下午,Biegler教授与工智所陈曦、邵之江、李翔教授等老师共同接待了上海开利研发中心工程师Zhao Junyu博士等一行5人,并针对数据中心制冷系统建模与优化进行技术研讨。

        Biegler教授此行来访为推动我校过程系统优化与可持续发展研究提供了宝贵启示,促进了相关领域的科研国际交流与合作,系列讲座和研讨活动反响热烈,受到了师生的好评。


(控制科学与工程学院供稿)