因果推理：因果推理（Causal Inference）在人工智能（AI）领域中逐渐成为一个重要的研究方向，尤其是在复杂系统的决策分析、预测和干预策略设计中。传统的机器学习模型通常侧重于相关性分析，通过大量数据学习模式识别，而缺乏深入的因果关系理解。因果推理可以提升模型的透明度和解释性，帮助解决许多现有AI系统的“黑箱”问题。它允许AI系统根据已知的因果模型，推测出未观察到的变量变化或干预措施的潜在结果，进而优化决策过程。通过构建更为复杂的因果模型，利用数据的因果结构来改进算法的准确性和可靠性，探索如何在多变且高度不确定的环境中实现更好的智能决策。
人工智能故障诊断理论：人工智能（AI）故障诊断框架的研究领域主要集中在利用智能算法和数据驱动方法，提升故障诊断系统的准确性、效率和可解释性。传统的故障诊断方法依赖于专家经验或基于规则的推理，然而随着设备和系统的日益复杂，传统方法往往难以适应复杂多变的故障模式和大规模的数据环境。人工智能，特别是机器学习和深度学习技术，为故障诊断提供了新的解决方案。
新能源汽车领域：课题组在故障诊断领域的应用研究主要聚焦于通过先进的人工智能和机器学习技术，提升工业设备和系统的故障诊断能力，推动智能化故障预防和预测性维护。我们结合传感器数据采集、实时监控以及大数据分析，开发了多种基于AI的故障诊断模型，以应对不同类型设备在运行中的多样化故障模式。通过深度学习和自适应算法，课题组致力于在复杂系统中提取关键特征，准确识别故障源，并实现故障的实时定位与分类。此外，课题组还重点研究了智能算法与物联网技术的结合，推动了“智能+”维护模式的应用，能够通过远程监测和云计算平台，实时获取设备健康状况并进行数据分析，提前预警潜在故障。这种创新的诊断方法，不仅提高了设备的可靠性和运作效率，也大大降低了生产过程中因故障导致的停机时间和维修成本。课题组的研究成果在智能制造、能源、电力等多个行业中得到了广泛应用，帮助企业实现了智能化、自动化的维护管理，提升了整体生产效能。
具身智能和eVTOL：具身智能与eVTOL（电动垂直起降飞行器）故障诊断的结合，是当前多学科交叉研究中的一个前沿课题。具身智能强调通过感知、运动和互动的方式，构建与环境的深度连接，而eVTOL作为新型的航空交通工具，其设计和运行的复杂性要求高度的智能化故障诊断技术，以确保飞行器的安全性和可靠性。在这一领域的研究中，课题组主要聚焦于利用具身智能技术实现eVTOL飞行器的实时故障监控和自适应诊断。通过集成传感器、视觉感知、运动反馈等多模态数据，结合人工智能算法，研究如何实时识别和预测飞行器在飞行过程中可能出现的故障。例如，针对电动推进系统、能源管理系统、飞行控制系统等关键部件，课题组通过深度学习模型对数据进行全面分析，识别异常模式，并在出现潜在故障时提供精准的诊断和预警。
基于因果强化学习（CRL）的运动控制算法：通过引入因果推理机制，提升强化学习在复杂动态环境中的决策能力与稳定性。在传统强化学习中，智能体通过与环境交互来学习最优策略，但往往依赖于关联性学习，缺乏对因果关系的深刻理解。而因果强化学习则通过明确建模环境中各个因素之间的因果关系，在运动控制领域，CRL可以用于优化机器人或自动驾驶系统的运动决策。通过将因果推理与强化学习结合，CRL能够帮助智能体识别和理解运动过程中的关键因果因素，如速度、加速度、环境变化等，从而在动态复杂的环境中做出更精确的控制决策。研究内容包括如何设计因果模型来捕捉运动过程中的因果关系，如何利用这些因果信息引导智能体进行高效的策略优化，以及如何提高系统的鲁棒性，使其能够在面对外部扰动或不确定因素时，依然保持高效和稳定的运动控制。
理论研究：
目前，课题组已针对以上问题开展深入研究，近两年有近10篇相关论文发表在IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT，IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS，IEEE TRANSACTIONS ON RELIABILITY，IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY，IEEE SENSORS JOURNAL，EXPERT SYSTEMS WITH APPLICATIONS 等高水平期刊上。近两年授权发明专利20余件。课题组多位研究生获得国家奖学金和优秀毕业生称号。
应用研究：
目前，课题组参与TESLA、蔚来、小鹏等头部企业相关内容研究，承担横向委托课题近20项。科研经费较为充足。
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