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[成果] 1900010645 陕西
N941.4 基础研究 社会人文科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于网络空间安全领域。针对物联网、互联网+、智慧城市等大规模复杂系统所呈现的多源异构、多网融合、多域共享等特点,该项目围绕多元实体身份认证、海量数据安全保护、跨域信息受控共享等核心问题开展研究,攻克了相关关键技术,构建了大规模复杂系统信息安全技术体系,为跨管理域、跨层级、跨业务的协同服务和管控提供支撑。 (1)多元实体身份认证的核心问题是海量差异化实体的多模态跨域快速认证。提出了海量异构实体跨域认证架构,发明了跨管理域的“内生特征”快速安全关联和自适应认证方法,设计了远程设备/用户认证协议,主导制定了ITU-T X.1089(我国首次主导制定的生物认证领域的ITU标准)、IEEE P2413和ONVIF标准,实现了十亿量级差异化实体的高效跨域身份可信管理。 (2)海量数据安全保护的核心问题是海量密文透明管理和密码按需服务。提出了数据管理系统的加密参考结构、“服务状态跨层跟随”的密码服务计算架构,发明了自适应的数据分级细粒度加密操作方法、在线高并发业务数据处理方法、多算法/多密钥/多数据流随机交叉加解密和签名验签方法,研发了秦盾云加密数据库系统(QinCloudDB),研制了两款高性能密码服务系统(商密型号:SJJ1405、SRJ1310),实现了亿级在线并发的密码按需服务。 (3)跨域信息受控共享的核心问题是跨域信息共享的可信管控。提出了跨域信息共享的全局联动可信访问框架,发明了基于深度学习的信息按需过滤清洗方法、边界受控交换的域间信息共享方法、基于“内生特征”的细粒度访问控制方法,主导制定了国际标准2项(ITU-TX.1240、ITU-TX.1243),研发了USG内容过滤网关,实现了跨管理域跨系统的信息受控共享。 授权技术发明专利40项,包括中国技术发明专利26项、美国技术发明专利4项、欧洲技术发明专利5项、国际PCT专利5项,形成了面向大规模复杂系统的信息安全专利池:研发了内容过滤网关、安全视频监控系统、云加密数据库系统、高性能密码服务系统等,登记软件著作权9件:主导制定了ITU-T标准3项、IEEE标准1项、ONVIF标准1项,引领了相关技术发展;发表SCI论文100多篇,累计他引4000余次,出版专著4部。该成果已得到转化,多项技术已被华为技术有限公司等企业采用,近三年,新增了超过20亿元经济效益。 该项目的相关成果分别获教育部科技进步一等奖、中国电子学会科学技术一等奖、中国通信学会科学技术一等奖、第十八届中国科协年会全国科技工作者创新创业大赛金奖(16/1800+)以及最佳商业投资价值奖(2/1800+)、中国发明协会金奖等。
[成果] 1900010417 北京
N941.4 基础研究 社会人文科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:网络互联技术的广泛应用迫切需要信息科学理论方法的不断创新。大数据的聚变、网络拓扑无限拓展使得复杂信息系统的研究已经成为国际信息科学前沿领域的热点。然而,由于网络结构不断演化和资源数据的爆发增长,给信息基础理论提出新的挑战,如何揭示网络结构以及大数据动态演化的形态和本质,成为该项目研究的核心内容。 项目针对信息系统演化机理难以刻画、信息行为难以调控、小概率事件难以发现等由动态复杂性导致的难题,在973计划、国防科工局重大专项和自然科学基金重大项目等多项基金的资助下,经过二十余年攻关,阐明了复杂信息系统动态行为与结构复杂性是由系统关键要素之间随机与非线性关联相互作用决定的这一动力学学术观点,系统研究了信息系统的演化机理、网络结构特征和数据行为特征,建立了坚实的基础理论和原创性计算技术,主要发现如下: 1、针对复杂信息系统的随机非线性本质的表征,发现系统的复杂性可由有限的基本周期轨道度量,构建了复杂系统的有限多级逼近道路:提出了基本周期轨道的概念,率先证明了一类典型系统的复杂度可由有限“基本周期轨道”构成的代数方程严格求解,并由此揭示了复杂系统的有限逼近途径。 2、针对信息快速传播与全局突发涌现,发现网络核心结构的动态捕捉机制与爆炸性相变原理:首次创建了真实网络中“超级传播子”的局部拓扑信息流快速捕获方法;发现了对应多巨大连通分支的不稳定超临界相变现象,创建了动态网络快速传播与爆炸性渗流的连续与非连续相变机制。为信息传播优化、传播强度探测及网络攻防与安全等奠定了重要的理论基础。 3、针对多源异构海量数据分析难题,提出多动态数据子系统高效解耦重建的新计算模式,实现了大数据高精度计算分析:创立了多源动态异构数据系统的子系统解耦重建模式,构建了小概率事件的并行蒙特卡洛发现方法。解决了AMS-02的数据重建与分析难题,效率提高两个数量级,错误率低于万分之一。 项目发表SCI论文85篇,其中8篇代表性论文含两篇ESI高被引论文,SCI他引730次,WOS他引871次,8篇代表性引文平均影响因子指数为21.7。成果得到欧美百余位院士和著名专家在相关一流期刊上的正面评价和引用,例如MIT Technology Review以“超级传播子的新兴科学”为题对项目成果进行了长篇专题报道,称“北航的学者完成了真实网络世界中超级传播子研究的首个工作(first study)”;美国科学院院士E.H.Stanley称“能够有效并高效地识别大规模网络的关键节点”;欧洲科学院院士J.Kurths等称“相关工作迅速成为学术热点”,“开辟了一条理解真实传播的新道路(new way)”等;法国国家科研中心M. Boudaud教授称“数据分析达到了空前的(unprecedented)精度”。诺贝尔奖获得者丁肇中先生称该项目独立负责的数据分析“为AMS的成功做出了决定性的贡献”。项目第一完成人任两个国际期刊主编,2011年获美国宇航局(NASA)表彰,获2015年何梁何利科技进步奖。该项目获2013年教育部自然科学一等奖。
[成果] 1800130388 北京
N941.4 基础研究 其他科技服务 公布年份:2018
成果简介:该成果属于航空、航天科学技术领域。虚拟试验技术如今已被广泛应用于各行各业的研发、设计、试验与使用中,特别是在航天及武器装备的研发与评估、作战任务的规划与演习、电子信息系统的集成与电子对抗等现代军事领域中,占据着越来越重要的地位。 运载火箭型号的地面或飞行试验过程存在很多较为复杂的环节,比如级间分离过程、整流罩分离过程、助推分离过程与星箭分离过程等。围绕这些环节的设计验证手段是否有效都极大程度地影响着型号的成败或研制进度。面临航天领域新型运载型号、新研技术研究时,现有的主要依靠地面试验和单专业仿真分析的设计验证手段已存在一定的不足。尤其在型号产品精细化设计、航天领域关键技术攻关研制等场合时,上述设计验证手段提升的需求显得尤为迫切。 因此,急需针对地面或飞行试验过程的复杂环节,强化用于精细化分析的虚拟试验验证能力建设。该成果围绕航天领域的虚拟试验验证环节,开展了关键技术研究与系统建设工作,主要的技术创新点: 1)创造性地提出和研制了支撑火箭总体设计的多专业耦合虚拟试验系统,实现了火箭型号多专业耦合虚拟试验工作的流程标准化与自动化,建立了以虚拟试验为中心的综合验证环境,推进型号研制逐步转变为以虚拟试验为主、虚实结合的先进试验验证模式。 2)提出一种基于异构仿真模型的虚拟试验封装、集成及配置方法,突破了流体、结构、动力学与控制等不同专业间的耦合虚拟试验技术难点,解决了不同运载型号地面或飞行试验复杂环节的精细化试验预示与分析的关键难题,显著提升了运载型号在难点分析与技术攻关能力。 3)提出了面向多学科耦合计算的虚拟试验分布式运行方法,解决了基于时间与事件驱动、串行与并行计算、同步与异步仿真的综合仿真推进难题,实现不同专业计算节点的数据交互与协同控制,保证协调一致地完成既定的虚拟试验任务,适用于以运载火箭为代表的复杂工程系统的各类应用。 该成果共发表论文20余篇,形成技术秘密10余项,技术水平已达到国际同类水平。该成果所涉及的技术或系统已经成功应用于新一代运载火箭的研制过程,为型号首飞成功提供了数据分析支撑。上述技术和系统具有较好的通用性,可以应用推广到航空、兵器、核等国防领域以及汽车、风电、电子、电力等民用产业。
[成果] 1900010176 江苏
N941.5 基础研究 其他科技服务 公布年份:2018
成果简介:该项目属于工程技术科学领域。复杂装备研制过程具有典型的贫信息特征,深入认知与挖掘贫信息系统规律是复杂装备研制的关键。贫信息表征与计算、复杂因素关联、分类信息集结、贫信息数据序列预测、动态靶向决策是复杂装备研制过程的核心科学问题。项目组针对这些问题开展了深入研究,建构了复杂装备研制灰色系统分析、预测与决策理论体系,取得的重要科学发现如下: 建立了新的灰代数系统与缓冲算子理论体系。发现了贫信息合成与隐含冲击扰动信息挖掘的客观规律,给出一般灰数的定义,提出了灰数合成和缓冲算子公理,构建了新的灰代数系统与缓冲算子理论体系。 构建了贫信息数据序列灰色预测方法体系。揭示了复杂装备研制贫信息系统建模机理,深度挖掘灰信息数据序列高增长、自记忆演化规律,提出原始差分、均值差分、离散、分数阶和多变量灰色模型,构建了灰色预测方法体系。 构建了新型灰色关联分析模型体系。发现了基于全局视角的贫信息系统积分关联规律,揭示了复杂系统要素之间接近性、相似性和高维关联规则,提出了绝对关联、相似关联、接近关联、三维关联等系列灰色关联分析模型,构建了新型灰色关联分析模型体系。 提出了系列灰色系统评估和决策新模型。发现了指标信息集结和理性决策者目标导向规律,提出了基于混合可能度函数的灰色评估模型、多目标智能加权灰靶决策模型和基于聚核权向量组的两阶段灰色决策模型。 该项目理论成果获江苏省自然科学一等奖,项目组解决了中国商飞公司、中国空空导弹研究院和中国运载火箭技术研究院等单位复杂装备研制贫信息数据分析难题,应用成果获国防科学技术奖一等奖。8篇代表作SCI他引1328次,总他引16599次。引用者包括加拿大皇家科学院院长K. W. Hipel,皇家工程院院士L. Fang、立陶宛E.K. Zavadskas和吴中如、孙才新等20多位院士以及中国数百位承担国家科技重大专项、973、863、科技支撑计划、国家自然科学基金重大、重点项目的重量级科学家和美、英、法、德、加、日、澳、西、葡、希、波等50多个国家和地区的著名学者。代表作1被中国知网评为1949-2009自然科学总论高被引图书第一名。第一完成人2008年当选系统与控制世界组织荣誉会士,2013年入选欧盟玛丽•居里国际人才引进计划,是欧盟从各成员国推荐的8120名优秀学者中遴选出的184位杰出学者之一;2017年评为欧盟居里夫人计划学者“最有为科学家”,是该计划推出以来首位获奖的中国学者。担任11届国际会议主席,在国际会议做大会报告14次,应邀到国内外学术机构报告100多次,2007年任IEEE灰色系统委员会主席,2015年当选国际灰色系统与不确定性分析联合会主席。任J Grey Sys.(SCI)和Grey Sys.The. Appl.(ESCI)主编。H-Index 59。灰色系统理论创始人邓聚龙、协同学创始人H. Haken(德)、IEEE前学术主席J. Tien (美)、系统与控制世界组织主席R.Vallee(法)、中科院和工程院许国志、林群、胡海岩等30多位中外院士给予高度评价。
[成果] 1900010250 北京
N941.4 基础研究 社会人文科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:输运过程广泛存在于交通、生态、经济、金融、社会等各种复杂系统之中,是复杂相互作用的载体、是系统结构与功能之间的纽带。该项目充分发挥学科交叉优势,借助系统科学、信息科学、控制科学、管理科学和交通工程中的理论和方法,在复杂系统输运过程的时空演化、重构、优化和控制等方面建立了普适的理论与方法,揭示了复杂系统输运过程的一般规律和内在机理,并将其成功应用于交通运输这一典型复杂系统的输运过程,解决了道路和轨道交通系统中的若干前沿问题,为实际交通规划提供了科学依据。主要科学发现如下: 1.主要研究内容和科学发现点: 1)在复杂系统输运过程的重构和控制方面,基于压缩感知理论,提出了通过稀疏数据重构复杂系统输运结构和过程的普适方法,通过远低于奈奎斯特频率的采样方式实现了精确重构;提出了针对复杂系统输运过程的严格可控性理论和优化复杂输运过程可控性的结构微扰法。 2)针对典型的复杂系统-道路交通系统的输运过程,构建了全速度差车辆跟驰微观模型,精准刻画了速度差对车辆跟驰行为的影响,克服了已有模型的缺陷;在全速度差模型基础之上,通过分析微观和宏观参数之间的协变关系,构建了速度梯度宏观模型,克服了已有模型中扰动传播各向同性的理论缺陷。 3)针对典型的复杂系统-轨道交通系统的输运过程,构建了不确定环境下列车运行图优化模型;采用离散事件建模方法,构建了基于全局信息的列车运行组织与控制优化模型;进一步与惰行控制相结合,构建了面向能效提升的列车运行组织与控制一体化模型,并设计了高效的求解算法。 2.科学价值: 该项目深入研究了复杂系统输运过程的一般规律和内在机理,建立了重构和控制复杂系统输运过程的研究框架;将复杂系统输运过程的一般理论应用于道路交通与轨道交通等交通运输系统中,揭示了交通系统输运过程的时空特性和内在演化机理,并提出了高效的优化与控制方法,解决了若干前沿难题。部分方法已在实际交通运输系统的运行实践中得到验证。 3.客观评价: 8篇代表性论文发表于Nature Communications、交通领域顶级期刊Transportation Research Part B、管理科学权威期刊Omega等,其中2篇入选ESI高被引论文,1篇入选2012年度中国百篇最具影响国际学术论文,SCI他引1068次;得到德国科学院院士、欧洲科学院院士、IEEE Fellow等著名学者的广泛引用和正面评价。1位完成人入选Elsevier 2014、2015、2016年度中国高被引科学家。该项目组成员中有国家杰青1人次、长江学者1人次、青年长江学者1人次、青年千人1人次、优青2人次。以项目完成人为骨干的系统科学学科评估连续四次全国排名第一,并入选教育部“双一流”建设学科;2014年度荣获教育部自然科学一等奖,出版专著4部,并获5项国家发明专利。
[成果] 1700630020 湖北
N941.4 基础研究 社会人文科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该项目所属的科学技术领域:信息产业与现代服务业。 对复杂系统的研究是信息科学与系统科学发展的国际前沿。该项目以冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室为科研平台,在多项国家和省教育厅项目的持续资助下,在复杂系统的动力学行为分析、同步控制以及非线性特性研究方面不断探索,取得了三个方面的创新性研究成果。 1.复杂网络的动力学分析、同步控制与拓扑结构识别。分析和探索时滞复杂动力网络的动力学行为,提出渐近指数同步的理论框架和刻画指标,并首次给出了时滞上界的具体表达式;设置自适应控制器,实现随机噪声下网络的全局聚类均方同步,同时,识别网络的时变耦合拓扑结构;引入医学上的ROC曲线分析方法,通过噪声时间序列来识别网络的拓扑结构。 2.复杂系统的非线性定性研究。突破经典的Nadler不动点定理中对于映射必须是有界闭集值算子的要求,建立一系列新的不动点定理;所提出的算子类型被学者们命名为“Feng-Liu”型算子,SCI他引125次,入选ESI高被引论文库;首次证明锥度量空间与度量空间的等价性,并指出锥度量空间中的不动点定理,本质上仍然是度量空间中的不动点定理。 3.复杂随机系统的鲁棒控制与特性分析。设计出全阶Hiinfin;时滞滤波器,提出中立型随机混合系统在随机噪声的干扰下鲁棒镇定的条件;提出时滞相关的随机Markov跳跃有界实引理,并提出基于观测器的非脆弱Hiinfin;控制器存在的充分条件;首次探索随机Gilpin-Ayala竞争模型解的存在唯一性条件,明确该模型解的性质、逼近行为、以及随机估计。 该项目围绕复杂系统的动力学行为、控制及特性进行研究,2006.01-2014.06共发表SCI论文38篇,大多发表在国际权威刊物包括JMAA,CMA,Eur. Phys. J. B,NCA,ND等;8篇代表性论文得到了国内外同行的广泛认同和引用。引用的作者包括该领域国际著名学者,总被引用次数223次,其中ESI高被引论文1篇,单篇SCI引用最高125次,单篇Googler Scholar被引频次197;培养21名硕士。 这些成果丰富了复杂系统研究的范畴,为实时监控各种系统动态、预防系统故障、增强系统安全等提供了理论和实践参考。
[成果] 1800060376 广东
N4 基础研究 其他科技服务 公布年份:2017
成果简介:非正规教育已成为发达国家和地区培养青少年科技创新能力的主要教育形态之一。在中国,科普场馆正成为青少年非正规教育的主要阵地,但如何建立科普场馆非正规教育与学校正规教育相结合的科技教育体系,是以科普教育为最主要功能的科普场馆面临的挑战。广东科学中心作为国内三大科技馆之一,自2011年以来,联合华南理工大学,在3项广东省科技计划项目、1项中国科协教育培育项目和11项广州市青少年科技教育项目支持下,持续开展“以创意机器人为载体的青少年科技创新能力培养模式研究及应用推广”项目相关工作,取得一批创新性成果。在创新科学教育模式方面,依托自主创意机器人教育资源,开展了自主品牌的创意机器人教师培训、进校园、大赛和特训营等形式的普适型和拔尖型相结合的创意机器人系列教育活动,构建了“以系列自主创意机器人为支撑,以‘认识-参与-传播’的模式免费培训教师,采取DIY、翻转课堂、线上线下、幕课和创客等多种形式并行的教学方式,兼顾普适型和拔尖型学生”的“多位一体”的科学教育模式。在创新科普传播模式方面,已形成以广东科学中心为枢纽的跨部门大联合的普及推广平台;创建了“由科技馆为主导和枢纽,联合高等院校和高新企业进行教育资源的研发和生产,面向中小学校应用和普及推广”的馆校合作模式;打造了“研发-生产-应用-普及推广”科普链,在科普传播模式中具有明显的创新性和示范性。在教育资源研发方面,创设了教育机器人的一个分支体系。针对国内机器人教育活动形式偏少、设备昂贵、师资匮乏,商业化、模块化、高端化等现状,该项目立足自主研发具低成本、易普及、易操作等特点的机器人教育资源。基于逻辑芯片和编程芯片两种不同的控制器,设计出适合青少年的主题系列化普适型的创意机器人教育套件,大大降低了普通青少年对机器人的认知和制作门槛。已成功研制14套自主知识产权的创意机器人教育套件,包括仿生鼹鼠机器人、仿生飞蛾机器人、龙舟争霸机器人、龙舟挑战机器人、月球探测车、无人驾驶车、扫地机器人、工业机器人、触碰机器人和声控四足机器人等。该项目获得4件实用新型和2件外观设计专利,1项软件著作权,公开发表论文8篇。项目成果已在广东省约3,800间(次)学校推广普及,并传播辐射至省外及国外,覆盖各地师生超过160,000人次(其中免费培训教师约10,000人次),被报刊、电视、网络等媒体广泛传播,取得良好的社会效益,并取得一定的经济效益。该项目受到国内国际同行的高度认可。“创意机器人活动进校园”荣获2013年第13届ASPAC亚太科学中心协会年会“创意科学传播奖”,是中国大陆科技馆获得的首个ASPAC“创意科学传播奖”;“创意机器人教师培训”荣获2016年全国科技场馆教育项目展评二等奖。以院士为评价委员会主任的评价委员会一致认为,该项目成果整体达国际先进水平。
[成果] 1800060167 广东
N93 基础研究 其他科技服务 公布年份:2017
成果简介:非线性动力学系统的数理问题是非线性动力学系统研究领域中的热点和难点.Gross-Pitaevski、Navier-Stokes、Schordinger、Korteweg de Vries系统等描述了自然界物质运动的基本规律,是数理学科中最重要的模型,特别是广义Gross-Pitaevski系统的P孤子解及局域激发的时空演化,巨波产生、发展及湮灭的瞬态过程等仍是一个世界性公开难题.该成果主要研究广义Korteweg de Vries-Poisson系统、广义非线性Schordinger系统、广义Navier-Stokes系统及约化形式(流体流动基本方程)、以及Gross-Pitaevski系统(非线性光学和波色爱因斯坦凝聚的基本模型)的动力学演化性质和基于分形思想的广义映射理论的研究。 项目的创新成果主要有:1.分析构造各类相干拓朴结构的不同方法,发展适用于高维动力学系统的研究方法,如多线性分离变量方法、映射理论和对称约化方法等。2.比较多线性分离变量方法和映射理论或对称约化方法研究高维动力学系统所得到的局域激发的联系和方法上的优势,研究其混沌分形解的动力学行为。3.完整地验证了相关非线性系统严格解和数值解,寻找相关拓朴结构。主要研究了新的激发模式或具有新演化行为的激发模式的研究,揭示它们可能所蕴涵新的动力学行为。4.根据找到的相关相似拓朴结构,用仿真图形动态分析和理论比对,深入探讨高维动力学系统的各种激发模式现象以及它们稳定性问题和相互作用规律等非线性性质。5.怪波现象是浅水波领域长期滞留的重要问题。成功将将广义相似映射理论推广到一般非线性(GP形式)的动力学系统。 项目在国际重要学术期刊《J. Differential Equations》、《Journal of Mathematical Physics》、《J.Phys. Soc. Japn.》、《Phys. Lett. A》、《Eur. Phys. J.D》、《Nonlinear Dyna.》等发表SCI学术论文百余篇。项目成员郑春龙是浙江省“新世纪151人才”,浙江省高等学校教学名师,浙江省优秀教师,广东省重点学科《理论物理》带头人,教育部高等学校物理学类教学指导委员会中南地区副主任、广东省高等学校物理学类教学指导委员会副主任。在国内外主流学术刊物上,如:Phys. Lett. A,Eur. Phys. J.D等,发表论文150余篇,其中被SCI系统收录109篇,SCI二区论文26篇,被引用九百余次,主持完成国家级和省部级项目等23项;成员李银中山大学博士毕业,广东省扬帆计划培养高层次人才,发表国际学术论文48余篇,其中SCI论文30篇(JCR一区8篇、二区及以上15篇)收录;主持国家级、省部级项目等14项。
[成果] 1800100057 广西
N941.4 基础研究 其他科技服务 公布年份:2017
成果简介:所属科学技术领域:数学与物理交叉科学领域。 非线性科学和网络科学是研究复杂系统的主要工具,复杂网络正是这两门科学相结合的产物,已成为近二十年来的热点研究领域,网络同步和网络仿播是其中两个重要的研究方向。由于已有的复杂网络振子模型和传播模型不能很好地反映实际网络系统的特点和规律,对网络同步和传播行为缺乏客观而全面的认识,为此项目提出了一系列新的广义网络系统模型,借助稳定性分析、矩阵分析等理论工具开展研究,形成了研究几类广义网络系统的新方法,阐明了这些系统的动力学性质及其控制方法。研究成果为网络同步及传播动力学的探索提供了新的思想、方法和理论,推动了网络科学和传播动力学等学科的发展,并为保密通讯和传染病的预防和控制等现实问题提供了理论支持和数值指导,具有重要的科学意义。 主要的科学发现: 获得了广义网络聚类同步的稳定性条件及控制方法: 提出了几类新的广义网络振子模型,将节点的不一致性、信息传递的滞后性、节点相互耦合的权重性、网络的社团结构等特征引入到模型中,使模型更加符合实际动力学网络的演化规律;重点分析广义网络的聚类同步及其控制方法,获得了一系列聚类同步的稳定性条件,设计出多种高效的聚类同步控制方法,并基于同步提出了具有强抗攻击的混沌保密通讯系统。 发现了广义网络传播系统的动力学演化机制: 根据传染性疾病的发展和流行特点,构建了两类新的广义网络传播系统模型;重点研究平衡点的稳定性、感染规模以及动力学演化与网络结构之间的依赖关系,研究结果表明模型的基本再生数能够确定平衡点的全局稳定性,严格证明了网络的异质性结构能够使得疾病更容易传播;发现网络上传染性疾病的感染规模关于传播阈值是单调递减的,关于有效接触数是单调递增的。 发现了网络同步与传播行为之间的动力学关系: 首次提出网络振子系统与网络传播系统相互作用的耦合系统,获得了精确的传播阈值公式,得到了传播同步的稳定性条件。发现当网络传播系统的地方病平衡点全局渐近稳定时,网络振子系统的同步流形也是全局渐近稳定的,且最为有效的传播控制方法就是提高个体的自我保护意识。 论文发表及同行引用评价: 项目发表的8篇代表性论文,全被该领域国际权威SCI期刊收录和美国数学评论收录,被他人正面引用共305次,其中SCI期刊他引217次。按中科院分区,8篇代表性论文被SCI大类一区的Top期刊收录3篇,大类二区期刊收录1篇;8篇代表性论文均被JCR小类一区期刊收录。
[成果] 1700240116 广西
N93 基础研究 其他科技服务 公布年份:2017
成果简介:该项目为广西自然科学基金(编号:2011GXNSFA018134)资助的项目。非线性科学是继量子力学、相对论之后20世纪自然科学的重大发展,自然科学中的诸多现象,如孤波、混沌、分形和拟序结构等都是非线性科学中的问题。在日常生活中,课题组经常会遇到各种各样的波,如水波、声波、电磁波等。描述和刻画各种波动现象的非线性波动方程的研究是数学、力学、物理学、生物学和信息学等学科研究的热门问题之一,其研究意义重大。该项目针对力学,光学和生物学中的非线性波动问题,系统研究奇异孤波和秩一混沌现象。研究过程按照研究计划顺利进行,研究成果达到了预期研究目标。 对各种可积非线性波动方程,利用动力系统分支理论和相图分析技术求出了精确奇异孤波解。 根据奇异行波系统中的奇异直线,奇异双曲线和奇异椭圆等各种不同的奇异曲线,分析诸如compactons, peakons, cuspons 和 W/M-型孤立波等各种奇异孤波的产生机制,建立奇异孤波的分类理论框架。 对周期扰动和非周期扰动的波动方程,研究了周期解的存在性,对混沌的研究做了初步的探讨。通过项目组的努力,完成了任务书的内容,推动了孤立子和混沌理论的发展,给工程技术中关键力学问题的分析提供有效的定性分析手段和理论指导。通过该项目的实施,在理论、研究方法以及应用上取得了一些重要突破。项目发表学术论文6篇,其中SCI收录4篇,培养研究生10名。
[成果] 1800070013 河北
N941.4 基础研究 其他科技服务 公布年份:2017
成果简介:该项目系国家自然科学基金(基于数据挖掘的大型燃煤发电机组节能诊断理论与方法研究,71171080;多源信息系统知识获取的粒计算方法,61170107;直觉模糊近似空间和形式背景中的知识获取研究,61105041)等项目的主要研究成果,属于理论计算机科学中知识的获取与表示以及不确定推理等人工智能研究领域,具有计算机和数学的交叉学科性质。 随着信息技术的日新月异,一些具有海量、高维、分布式、动态等特征的大规模复杂数据不断涌现,人们迫切需要去分析处理这些复杂数据,从中找到有价值的信息。然而,直接对这些数据的处理面临着严重的计算问题和维数灾难问题。因此,如何有效、快速地的处理这些复杂数据,并提取出隐含其中的、潜在有用的知识,一直是智能信息处理领域的一个研究热点。 作为知识获取和数据挖掘的重要工具,粒计算是在解决大规模复杂问题时模拟人类思考问题自然模式的一个新的理论、技术和方法,其基本思想是在问题求解过程中使用信息粒,从不同角度、不同层次上对现实问题进行描述、推理与求解。该课题研究的内容是针对各种复杂的信息系统,为复杂数据集的决策分析和数据挖掘提供新的理论与方法。主要内容及创新点包括:(1)提出了模糊粗糙集中基于最小元、高斯核函数属性约简高效算法,发展了面向带异构数据复杂系统的属性约简理论,为复杂环境的知识发现与规则获取提供了强有力的理论根据和实现方法。(2)修正了覆盖广义粗糙集上、下近似无对偶性的缺点,同时在领域覆盖广义粗糙集中给出了基于证据理论属性约简的高效数值算法,极大地完善了覆盖广义粗糙集的理论基础。(3)引入了不协调信息系统的最大分布约简,在保证最大决策类不变的前提下克服了分配约简产生的不一致现象;并进一步给出了模糊环境下基于证据理论的属性约简理论框架,探讨了二者之间的关系,搭建了证据理论与粒计算方法的重要桥梁。(4)建立了复杂环境下信息系统知识不确定度量的数学刻画方法,奠定了信息系统粒化不确定性分析的理论基础。(5)发展了基于优势关系、相容关系以及三角模信息系统多粒度模式知识发现的数据建模方法,为求解更加合理、更加满意的决策规则提供了多角度、多层次的分析方法。 科学价值:该成果所涉及的问题是数学、信息科学、计算机科学,以及管理科学等多学科交叉领域的热点问题,解决这些问题不但能够丰富和发展粗糙集、概念格理论、粒计算与知识获取理论,为复杂信息系统的数据挖掘及不确定性分析提供新的理论和方法,而且对决策管理、市场预测、医疗诊断以及军事国防等其他科学领域也有重要的应用价值。 该项目属应用基础研究,2007年11月至2014年10月,共出版2部学术著作,发表论文87篇,有42篇被SCI检索。6篇代表性论文共被引用157次,他引133次,其中单篇引用最高59次。引文分布于30多种国际信息科学核心期刊,最高影响因子为8.746。
[成果] 1700240115 广西
N93 基础研究 其他科技服务 公布年份:2017
成果简介:该项目为国家自然科学基金(编号:11161013)资助的项目。非线性波方程出现在数学、力学、光学和生物学等众多学科领域,是非线性科学的重要分支。该项目利用微分方程定性理论分析奇异直线、奇异双曲线、奇异椭圆和奇异抛物线对非线性波方程的奇异孤子的影响,分析奇异孤子的产生原因并提出分类标准。利用动力系统理论研究了几类非线性波方程,研究结果阐述了幂零奇点与紧孤子存在紧密联系。通过分析奇异椭圆,获得了两个新的紧孤子。利用李群方法研究了一个短波方程的李点对称和广义对称,通过解的对称性,运用动力系统分支方法对方程的参数空间进行分析,获得了方程的四类行波解。对非线性波方程的周期波解,推导出相关的Picard-Fuchs 方程,分析周期函数的单调性和凸性等解析性质,揭示周期波解的周期与能量之间的关系,并根据周期函数的凸性研究周期波解的稳定性。该项目的研究丰富了非线性波方程的理论,推动相关学科的发展。二次奇异曲线与可积方程的研究:研究了奇异双曲线、奇异椭圆和奇异抛物线与奇异孤子以及奇异周期波解的关系,首次给出了拟 cuspon解的概念,显示拟 cuspon解在峰点虽然一阶导数存在,但二阶导数不存在,获得了方程新的奇异周期波解。奇异孤子与幂零奇点的研究:通过变量变换,将非线性波方程转化为微分系统,利用动力系统分支方法,分析各种参数条件下系统的相图,从而明确奇异直线,奇异椭圆与奇异孤子的关系。利用微分方程定性理论,结合相图分析技术,研究了Olver-Rosenau 方程以及其他非线性波方程的幂零奇点出现的条件,给出了幂零奇点的具体类型的理论判据,阐述了奇异椭圆与奇异孤子存在紧密联系,并首次发现了一种新的奇异紧孤子,一个有趣的现象是在同一系统同一参数条件下同时出现两个紧孤子。周期波解的稳定性研究:研究了非线性薛定谔方程的周期波解的存在性,给出了周期波解存在的参数条件,分析了周期波解所对应的周期函数的单调性和凸性,阐述周期波解的周期与能量之间的关系,利用Picard-Fuchs 方程分析周期函数的单调性并根据周期函数的单调性和凸性分析周期波解的轨道稳定性。行波解分支与极限环分支的研究:利用动力系统方法研究了KP-MEW(2,2)方程与Boussinesq方程的行波解分支,给出了方程在无穷边界条件下的各种奇异孤子的存在条件与分类,证明了各种孤立波解的渐近性质,从动力系统观点区分了各种奇异孤子的联系与区别,并通过数值模拟进行了验证。此外,利用符号计算方法计算四次系统的奇点量,研究了四次系统的极限环分支。通过该项目的实施,在理论、研究方法以及应用上取得了一些重要突破。项目发表学术论文21篇,其中SCI收录20篇、中文核心1篇,培养研究生13名。
[成果] 1800080053 四川
N4 基础研究 其他科技服务 公布年份:2017
成果简介:该项目是综合生物学、动物学、教育学、心理学、传播学、博物馆学、管理学等学科原理的应用型研究项目,属于社会公益类领域。 利用文献法、观察法、访问法、问卷调查法、数学统计等方法,通过研究培训专职教员、兼职教员及志愿者,摸索出建立野生动物保护教育人才队伍体系的方法;通过研究教育项目设计、出版物设计及科普实施的设计维护等,建立了项目体系的方法;通过研究制定组织制度、科普信息化和科普宣传等,探讨了建立组织运行体系的方法;通过研究行规指南、表彰制度及智力支持、资金获取等,建立了支持保障体系的方法。 该项目具有研究内容丰富、成绩突出的特点。在理论和技术上均有重要的创新,处于国际先进、中国领先水平。首次提出野生动物保护教育体系的构成、要素及其特征,较为系统地提出了建立野生动物保护教育体系的方法和要点。通过定性、定量研究,有较强说服力。形式多样,有人偶剧、手偶剧、绘画及宣传短片、出版物等,突出互动。培养了专职教员17人,兼职人员28人,志愿者1200人,还参与了300名教员的培训。研发实施教育项目300个,形成十大园区教育活动品牌和18个经典学校项目课程。撰写的《动物大家园》已4版,达4万套(24万本),获得“省优质科普资源”和“世界华人科普新人奖优秀奖”;撰写的《生态道德教育有你有我》(理论篇、案例篇、感言篇)为开展生态道德教育提供了参考;《成都动物园那些事》深受欢迎。还研发运用印刷品百万份。通过微信、微博、新闻宣传提高了野生动物保护教育功效。400多篇微信常年吸引粉丝3万人,微博吸引3.18万多粉丝,平均阅读量在20-30万/条;新闻每年发稿300篇以上,传播了保护野生动物的理念、知识和方法。通过“网易”直播,受众多达1.8万人。撰写和交流了近30篇论文,提高了科普研究能力,填补了中国野生动物保护教育研究的空白点,丰富了科普理论,推进了野生动物保护教育事业的发展。获得表彰达50多人次,其中3次被评为全国优秀科普教育基地。首次撰写了《中国动物园公众教育指南》和部标《动物园管理规范》中“动物科研”和“公众教育”部分,具有行业指导意义。 技术成熟,得到普遍认可,具有广泛的可推广性。通过咨询、现场指导、项目策划书等形式,已在北京动物园、白水河国家级自然保护区、成都市熊猫路小学等60多家机构成功应用。项目7年经济收益达482.2万,为同期动物园3.3亿收入提供了支撑;受众广泛,2150万人次(其中,500万人次免费)分享了项目研究成果,近400万人次直接参与了保护教育活动,引导公众“尊重自然 保护自然”,提高了公众野生动物保护意识和行动力,促进生态文明建设,推动了社会的进步,生态效益、社会效益显著,发挥了动物园在当今社会中的独有作用。
[成果] 1700300477 山东
N93 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:很多实际工程问题的数学模型都具有非线性特性。镇定控制旨在设计控制器使得闭环系统稳定,它是控制设计的核心课题。复杂多样的非线性特征,以及可能出现的随机不确定性和时滞因素,使得非线性系统的研究需要很高的技巧性。 在非线性系统领域、时滞系统领域和随机系统领域,该项目发表的20篇主要论文,至今已被他引691次,其中SCI他引409次,受到控制理论界很高的评价。其中代表性论文[4]入选为高被引论文,被归入其学术领域中最优秀论文的前1%之列(据EssentialScienceIndicators统计)。 该项目有如下四个重要科学发现。 第一、针对一类状态带时滞的规范型前馈非线性系统,在非线性项满足函数增益的增长条件下,运用动态增益控制方法,该项目给出了状态反馈和输出反馈控制器的设计方法,见代表性论文[1]。设计过程比较简洁,没有使用研究前馈非线性系统惯用的前推饱和控制方法。设计过程引入了单调有界的动态参数,巧妙地解决了时滞给状态变换带来的困难。 第二、针对状态带时滞和输入带时滞的高阶型前馈非线性系统,该项目分别运用动态增益控制方法和静态增益控制方法,解决了全局渐近镇定控制问题,见代表性论文[2][3]。 代表性论文[2]给出了适用于研究高阶三角非线性系统的引理,科学地引入了具有待定动态参数的坐标变换,而动态参数具有很大的设计自由度,可以有效处理初始系统中的强非线性项。代表性论文[3]通过对原状态变量和分布输入时滞的巧妙组合,将最初输入带时滞的前馈系统转化为状态带时滞的前馈系统。所得控制器用到了系统的可量测状态和此前一段时间内的控制输入,具有更强的镇定控制能力。 第三、在反馈非线性系统研究方面,该项目解决了带“强非线性”和“本质时变”系统的有限时间镇定问题、以及状态带时滞大规模系统的分散递阶控制问题,见代表性论文[4][5]。 代表性论文[4]首次通过引入非光滑动态参数,来降低系统的阶次,进而用Lyapunov有限时间稳定性定理,来分析闭环系统的有限时间稳定性。代表性论文[5]综合运用分散递阶策略和动态增益控制技术,设计了基于高增益观测器的镇定控制器,所研究的系统具有强非线性、各子系统状态相互耦合程度高、且带有时变时滞特性。 第四、在复杂奇异非线性系统的研究方面,该项目解决了离散时滞系统的随机稳定性分析和镇定问题、连续系统的滑模变结构控制问题,获得了奇异时滞系统的时滞相关型稳定性判据,见代表性论文[6][7][8]。 代表性论文[6]通过巧妙引进自由矩阵,使得稳定性条件是直接用原系统的系数矩阵表示,避免了对系统进行分解所引起的数值问题,解决了离散奇异Markov跳跃时滞系统的随机稳定性分析和镇定控制问题。代表性论文[7]首次运用奇异系统方法,将滑动模态和切换面一起作为一个连续奇异Markov跳跃系统,并利用随机稳定的条件,构造出了保证闭环系统有限时间到达切换面的滑模控制器。代表性论文[8]创造性地运用时滞分解方法,并充分利用时滞信息,获得了奇异时滞系统正则、无脉冲模且渐近稳定的时滞相关型稳定性判据,在很大程度上增加了稳定性判据的可解性。
[成果] 1700160460 甘肃
N941.3 基础研究 其他科技服务 公布年份:2016
成果简介:项目经济和社会环境效益:1)该项目借助系统动力学、闭环供应链、质量控制、Vensim软件等相关知识,构建由供应商、制造商、销售商组成的三级闭环供应链模型,并结合相关算例,分析了闭环供应链质量控制的机理,进一步验证该项目所建立的理论和提出的方法。2)该项目对影响闭环供应链质量控制的影响因素加以分析,运用Vensim软件进行仿真实验,在此基础上加入契约约束来研究不同契约协调闭环供应链质量控制效率问题。第一,通过分析得出闭环供应链质量控制的影响因素,这能为实际闭环供应链节点企业的内部的质量控制提供思路;第二,明确闭环供应链节点企业质量控制的关键控制因素不足以实现闭环供应链整体质量控制的协调,因此,该项目进一步分析了闭环供应链质量控制的协调问题。通过仿真实验得出,契约能够有效协调闭环供应链的质量控制,同时,以多种契约共同实现不同主体之间的利益协调比单独使用契约更有效。这就为闭环供应链整体质量控制与协调提供了科学的决策依据与指导;第三,高效的闭环供应链质量控制能使资源投入减少,实现废弃物品的再循环和再利用,间接地给企业带来获利的新机遇,如顾客满意度的提高以及环境法规的一致性;第四,该项目的研究不仅丰富闭环供应链质量控制、契约协调等理论,也为实际闭环供应链的运营提供了科学的决策指导,具有一定的经济效益。成果推广应用前景的评价:1)该研究项目为闭环供应链上各节点企业的质量控制协调决策提供理论支持和实践指导。对闭环供应链契约协调质量控制模型构建及应用研究充实了闭环供应链契约协调理论及质量控制控制理论的内容。通过系统动力学方法对闭环供应链的不同契约质量控制协调模式进行建模仿真分析,有助于闭环供应链节点各企业从不同契约未来预期效果的具体量化上来优化整个供应链。2)该研究项目具有重要的现实意义。十八大报告指出全面促进资源节约,坚持节约资源和保护环境的基本国策,与包括了产品回收与生命周期支持的逆向物流的闭环供应链管理具有一致性,利用SD寻找适合CLSC质量控制的契约模式,有助于企业运用契约参数指导实际中质量控制的具体运作。闭环供应链对循环经济、可持续发展具有重要意义,该项目的研究使得各企业在响应国家相关法律政策的同时,更好的应用契约来提高闭环供应链系统的整体质量水平及整体利润。
[成果] 1700160732 甘肃
N945.1 基础研究 其他科技服务 公布年份:2016
成果简介:该项目研究单一元件基本的截断δ冲击模型及其构成的复杂系统的可靠性理论和在关系营销中的应用研究。该项目的特色在于:以δ冲击模型的研究作为理论研究基础,以关系营销客户寿命价值作为研究实践来解决截断δ冲击模型的可靠性分析。项目研究了各类δ冲击模型的的寿命性质,对比了截断δ冲击模型与关系营销系统的异同,得到了δ冲击模型和关系营销客户的寿命分布、平均寿命、平均全周期寿命价值以及泊松营销系统参数的性质,完成了随机数学建模方法的系统化总结工作。项目不仅从理论上拓展了冲击模型的研究范围,使δ冲击模型的研究更一般化,而且从应用上拓展了冲击模型的研究范围,使冲击模型应用到了管理科学领域。
[成果] 1700260339 安徽
[O157.5, N941.3] 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该项目“复杂网络上典型动力学的研究”隶属于数学与物理交叉的新兴学科:复杂网络科学领域。主要研究复杂网络上的疾病传播、演化博弈以及同步可控性问题。如何基于复杂网络研究传染病动力学、如何基于复杂网络研究演化博弈中的合作行为、以及如何针对不同的网络结构给出系统同步的条件,这些是复杂网络领域的一些典型而又基本的问题。该项目围绕这些问题开展研究,取得以下结果,推动网络科学研究的发展。开展复杂网络上传染病动力学的研究:率先系统地研究了传播过程中个体的行为反应与传染病动力学的相互作用。代表作[1]被国际权威科学新闻媒体Sciencedaily(http://www.sciencedaily.com/releases/2010/02/100211084834.htm)。意大利顶级科学家S. Boccaletti等人在综述Physics Reports 544 (2014) 1–122(顶级综述杂志,影响因子为22.91)中特别强调此工作的重要发现,同时著名学者王震等人在Physics of Life Reviews(影响因子为7.478)也再次强调该工作的创新之处,SCI他引36次。代表作[3,4,6,7,8]以及核心论文[14]深入、系统地研究了行为反应、网络结构、补贴策略与传播动力学的影响,这部分的工作得到国内外同行的广泛关注。在短短的时间内被SCI他引59次。国外著名学者C. T. Bauch (疾病与行为反应的奠基人,在science发表本方向的论文),J. Gomez-Gardenes,D. Broder-Rodgers,E. Verheggen, E. Fukuda,香港Jiming Liu教授课题组,复旦大学李翔课题组,浙江大学夏永祥课题组,兰州大学吴枝喜课题组,华东师范大学刘宗华等课题组在这些工作基础上进一步开展研究或多次引用。代表作[3]被Chaos编辑作为亮点推荐。深入研究复杂网络上相关传染病模型的传播阈值及相应的控制策略。代表作[5]率先基于复杂网络研究疾病的非线性传播率对传播阈值的影响,被SCI他引28次。国外学者F. Roshani借鉴此方法研究谣言传播。核心论文[11]建立复合种群动力学模型研究人口移动对传播阈值的影响,桂林电子科技大学李科赞教授在CNSNS 22 (2015) 596–604中引用此论文佐证人口移动对传播阈值的影响。核心论文[12]首次提出删边的免疫策略,该方法被福州大学著名学者杨涵新等人用来研究路由问题。核心论文[17,18]提出的多阶段模型被武汉大学丁莉等人进一步推广(Physica A, 444, (2016), 1041)。结合时间滞后效应,建立了疾病传播与网络共同演化模型。核心论文[13]系统研究了传播过程中个体间的断边、恢复以及时间滞后效应对网络结构和传播动力学的影响,发现了Hopf分叉等现象,该工作被Y. Qin在文献Applied Mathematics and Computation 261 (2015) 206–215着重强调。深入研究网络结构以及期望对演化博弈中合作行为的影响:系统研究期望对网络结构、合作频率的影响。代表作[2]首次提出基于期望的断边重练机制,发现该机制一方面可以导致网络结构呈现异质性,另一方面使得合作频率提高。该论文入选2011年Europhys. Letters最佳论文集。被SCI他引51次。演化博弈专家M. Perc(Scientific Reports, Phy. Rev. E, AMC, Plos One等权威杂志编辑)等人在综述J. R. Soc. Interface, 10, 20120997,( 2013),(综合类权威杂志)中重点介绍此代表作。核心论文[10,19]提出基于期望的演化动力学模型,发现随机共振等现象。被SCI他引17次。该文被M. Perc,奥地利学者T. Hadzibeganovic,日本J. Tanimoto课题组,北京大学王龙课题组等多次引用。研究不平等分配机制对合作行为的影响。核心论文[9,20]研究表明适当的不平等机制和含权重的条件策略可以促进合作,被SCI他引20次。核心论文[11]被浙江工商大学朱平在Plos one, 9, e95169, (2014)中特别评价此论文,同时网络博弈方面著名专家M. Perc在综述J. R. Soc. Interface, 10, 20120997,( 2013)中也引用此代表作。核心论文[20]被山西师范大学王祎玲教授在Chaos, Solitons & Fractals 56 (2013) 96–100中强调。研究了复杂网络的牵引控制条件和提高网络同步能力的方法:率先发现离散系统比连续系统更难以实现牵引控制。核心论文[13]被作为典型论据说明离散动态网络不利于牵引控制,美国学者V. Mwaffo,巴西学者T. H. Cupertino以及东北大学宫大为等人以该文结论佐证离散系统牵引控制的艰难性。
[成果] 1700290048 湖南
N941.4 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:随着经济社会发展、技术进步和产业升级,各种控制系统越来越复杂,现有系统分析设计方法已远远不能有效地解决这些复杂系统所面临的许多关键性问题,需要新的理论、方法和技术有针对性地进行复杂系统建模优化与控制决策。其中,智能优化方法是解决复杂优化问题尤其是复杂系统中产生的各种困难优化问题的有效方法。同时,基于模型和知识的先进控制理论方法对于提高系统控制品质、改进产品质量、提高经济效益和生产效率、降低生产成本和资源消耗等具有重要理论意义和应用价值。该项目围绕电力系统环境经济调度、混合动力汽车优化设计、永磁同步电机多参数辨识、高精度伺服驱动控制和复杂大系统分散控制等现实需要,深入研究多目标差分进化算法、基于免疫机理的协同粒子群算法、二维模型重复控制系统设计与主动干扰抑制方法、非仿射时滞大系统分散模糊自适应控制器设计方法等智能优化和学习控制理论方法,取得的创新性成果主要包括:提出了一种考虑多目标优化解在目标空间分布的拥挤熵多样性精确测量方法、一种适应任何目标个数的多目标优化解散布性性能指标、一种基于模糊集理论的多目标最优折衷解决策方法;提出了一种考虑系统网损的电力系统环境经济负荷分配的新的多目标优化模型,建立了一种包含油耗和排放的并行混合动力汽车四目标优化模型并对动力部件参数和控制策略参数同时进行多目标优化和决策;融合免疫系统优化原理、协同进化思想及粒子群的邻域信息构造了免疫协同粒子群进化模型,并成功应用于永磁同步电机的多参数估计;提出基于二维模型的鲁棒改进型重复控制系统设计与主动干扰抑制方法,从根本上改善了系统的过渡过程性能并实现主动干扰抑制;提出基于最少学习参数算法的非仿射时滞大系统的分散模糊自适应控制器设计方法,克服了系统模型的不确定性给控制设计带来的困难,拓展了分散控制的应用范围。该项目20篇主要论文发表在IEEETC、IEEETVT、IETCTA等智能优化和控制理论国内外权威期刊,SCI他引137次、他引610多次;8篇代表性论文SCI他引128次、他引280多次。引用者来自全球20多个国家和地区,包括多位IEEE Fellow、多目标进化优化国际权威学者如C. A. C. Coello和P. N. Suganthan、中国工程院院士张勇传教授等。有许多引用对该项目成果给出了很高的评价并直接应用该项目提出的理论方法,如香港理工大学电气工程系副系主任K. W. Chan教授等在IEEE TII10(2)2014的论文完整采用拥挤熵方法用于SPMGSO算法的约束处理技术,厦门大学曾文华教授等在进化计算顶级期刊IEEE TEC19(1)2015的论文完整采用该项目提出的散布性指标对算法进行比较研究。
[成果] 1700340435 上海
N941.4 基础研究 其他科技服务 公布年份:2016
成果简介:复杂网络(网络科学)是物理、信息等领域的前沿交叉学科。随机游走是网络科学中十分活跃的研究方向,是网络上传播、搜索、运输等其它动力学的基本机制。首达时间是随机游走最基本的一个物理量,在不同的现实问题中对应着不同的重要物理意义,然而计算首达时间是个巨大的理论挑战。项目完成人对网络化复杂系统上随机游走的首达时间进行了系统的研究,取得了系列创新性的成果。主要研究成果包括:从拉普拉斯矩阵与概率转移矩阵谱的视角,分别提出了加权网络上包含与不含陷阱(目标)点随机游走的一般性框架,给出了计算(平均)首达时间及特征时间的普适计算方法,得到使首达时间最小的网络权重分布条件,并给出了通过改变权分布来调节首达时间行为的方法。成果为谱理论在加权网络上随机游走中的应用提供了的一个范例,为控制加权网络上随机游走行为、设计具有高运输效率的网络提供了有效途径。提出若干计算无向无权网络(平均)首达时间的普适计算方法,解决了一些网络首达时间的计算问题,揭示了不同结构性质对网络上随机游走首达时间行为的影响。得到了首达时间的一个紧的上下界及其成立条件,给出了无标度网络上目标点为集散点时平均首达时间与度分布指数的关系,发现了两个首达时间标度最小的无标度网络。研究成果有助于深入理解网络结构与随机游走的关系,在网络结构及个性化推荐算法的设计方面有着潜在的应用。对树状大分子、超支化聚合物、小世界聚合物网络等无环聚合物网络上的平均达时间进行了广泛研究,揭示了拓扑结构、陷阱位置对聚合物网络上随机游走首达时间行为的影响;给出多个不同方法,对若干具有不同拓扑性质的聚合物网络拉普拉斯谱与归一化拉普拉斯谱进行了解析求解。将经典的Koch雪花分形映射成无标度网络(称作Koch网络),系统研究了Koch网络的随机游走与拉普拉斯谱性质,并研究包括Koch网络在内的无标度网络的与首达时间相关的性质(如生成树),揭示了无标度、分形维等性质对无标度网络生成树数目的影响。成果揭示了分形与复杂网络的部分关系,所给出的将分形映射成网络的方法,对分形的研究提供了新视角。围绕项目成果,在Journal of Chemical Physics (JCP,中科院SCI期刊分区表中Top期刊)、Physical Review E(PRE)、Europhysics Letters (EPL)、Chaos、European Physics Journal B(EPJB)、Journal of Physics A(JPA)等期刊上发表论文数十篇,其中列入项目成果的20篇主要论文包括:8篇JCP、6篇PRE、1篇EPL、1篇Chaos、2篇EPJB、2篇JPA。20篇主要论文总引用348次,其中SCI他引171次。1篇PRE论文获2013年全国复杂网络会议最佳学生论文奖;1篇JCP论文与1篇JPA论文被遴选为特写文章(Featured article),入选期刊当期封面。项目完成人章忠志受邀在2011年全国复杂网络学术会议上作大会特邀报告。
[成果] 1700300464 山东
N941.4 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该项目属于复杂系统与复杂性科学,研究内容属于交叉学科,以Fisher信息理论为基础,长期专注于非线性系统中噪声和弱信号的随机共振机制,在统计信号处理、数字通信和生物信息处理中取得了显著的研究成果,并在低频通讯信号接收机设计方面取得了实际进展。该项目主要研究内容和发现点如下: 一:在Fisher信息理论框架下统一了弱信号处理的四种度量:信噪比增益、信号检测功效、传输相关系数和估计子均方误差,建立了不同弱信号处理任务之间联系,给出了最优处理器的渐近性能上限与噪声分布的Fisher信息量关系,发现了信号波形和Fisher信息阵特征向量的匹配性质,求解了有色噪声情况下局部最优处理器向量解,利用噪声协方差阵正定性,证明了局部最优处理器的渐近性能上界为信号能量与Fisher信息阵的最大特征值乘积; 二:利用Fiher信息卷积不等式界定了随机共振产生条件,对于一类非高斯噪声中弱信号检测问题,论证了随机共振信号处理方法的可行性,对于尺度和非尺度噪声,给出最优噪声强度调谐方法,证实了随机共振机制在阵列信号检测中的可实现性和自适应性; 三:依据循环平稳随机过程理论,推导了多通道动态模型的阵列增益理论表达式,发现了无限并联阵列可利用任意两个不同通道实现的理论方法,在可兴奋性感知神经网络和饱和突触神经网络中验证了噪声对于神经信息编码策略的积极作用。 申请人段法兵在国际期刊发表SCI收录论文32篇,8篇代表性论文中5篇为JCR1区期刊文章,发表在国际综合类期刊《PLoSONE》、物理类期刊《PhysicalReviewE》,信息类期刊《SignalProcessing》等期刊上。8篇代表性论文的SCI他引次数为38次,该项目有关随机共振研究主要20篇论文SCI他引次数为239次。该项目还为中国船舶重工集团公司第七研究院提供了技术支持,在厚拖尾噪声环境和低输入信噪比-30dB条件下,与经典信号处理方法相比,随机共振技术将输出信噪比提高了5dB。 美国国家标准技术研究所J.F.Douglas研究员,斯洛维尼亚马里博尔大学M.Perc教授,日本索尼公司研究员M.Ueda和东京大学S.Yonekura教授,澳大利亚南澳大学远程通讯研究所(FutureResearchFellow)M.D.McDonnell教授,美国纽约精神卫生研究所R.Wallace教授,法国勃艮大学图形处理实验室S.Morfu教授,美国加州大学电子工程系教授A.Akbay,土耳其比尔坎特大学电气与电子工程系S.Gezici(IEEEFellow),澳门科技大学医学重点实验室W.Zhang教授等国内外同行对于论文进行了广泛引用。
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