复杂系统控制与信息处理中的若干关键问题研究与应用

 

  群体的基本情况

研究群体共有成员12名,其中:

  1. 国家杰出青年科学基金获得者4人次

  2. 新世纪百千万人才工程”国家级人选1人次

  3. 中国青年科技奖获得者1人次

  4. 跨世纪优秀人才3人次

  5. 新世纪优秀人才5人次

  6. 全国“百优”博士论文奖1人次

  群体成员

群体主要成员

周东华教授   2000年杰出青年基金

戴琼海教授   2005年杰出青年基金

周   彤教授   2006年杰出青年基金

张学工教授   2006年杰出青年基金

张   毅教授   2001年跨世纪人才

张长水教授   2005年新世纪人才 

群体其它成员

赵千川教授 博士生导师,04年教育部新世纪优秀人才

周    杰教授 博士生导师,05年教育部新世纪优秀人才 

袁睿翕教授 博士生导师,清华大学“百人计划”引进人才

刘   民教授 06年教育部新世纪优秀人才,曾获国家科技进步二等奖

李   梢教授 03年全国“百优”博士论文奖,曾获国家科技进步二等奖

叶   昊教授 博士生导师

顾问

李衍达院士  国务院学位委员会控制科学与工程学科评议组召集人、中科院信息科学部主任

吴   澄院士  高等学校自动化专业教学指导分委员会主任委员

  承担科研项目情况

  • 国家杰出青年基金4项

  • 跨世纪人才计划3项

  • 新世纪人才计划5项

  • 国家 973项目1项、973课题3项、前期专项1项

  • 国家自然科学基金重点项目5项

  • 国家863计划项目1项

  • 国家发改委示范工程1项

  研究方向

关键问题一:复杂系统的分析与设计

主要成员:周彤,李梢,赵千川

关键问题二:复杂系统的安全性与控制

主要成员 :周东华,赵千川,叶昊,袁睿翕

关键问题三:复杂系统的优化与调度

主要成员 :张毅,刘民,周杰

关键问题四: 复杂系统的信息处理

主要成员 :戴琼海,张学工,张长水,周杰,李梢

  拟开展研究工作

1 复杂系统的分析与综合

2 复杂系统的智能信息处理技术与应用

3 复杂工程系统的故障预测与预测维护技术

4 复杂系统的综合优化调度技术与应用

其中,问题1和2分别侧重复杂系统控制和信息处理的基础性问题;问题3致力于解决复杂工程系统的安全性问题;问题4致力于解决制造业、交通运输业等国家支柱产业的复杂优化调度问题。

  发展目标

在复杂系统的控制与信息处理方向取得一批具有原创性的和具有重要国际影响的理论成果。

部分研究成果在国家大型企业得到应用,解决国家重大经济与安全问题。

形成该研究方向的国际一流的研究群体和人才培养基地。在5年内,争取培养2~3名长江特聘教授和国家杰出青年基金获得者,1~ 2 名全国“百优”博士论文奖获得者,每年培养出12~15名高水平的工学博士。

  分年度研究成果

2010年三年成果总结


2009年研究成果

本年度,我们按照计划书的要求,在上一年的研究基础上,对复杂系统的分析与综合、故障预测与预测维护技术、综合优化调度和智能信息处理四方面继续进行深入研究,取得了一批高水平的成果。

本年度,项目组成员获得 国家级教学成果奖二等奖 1 项,教育部自然科学二等奖 1 项, 广东省科学技术奖一等奖 1 项, 及中国航海学会科学技术二等奖 1 项 。获得专利授权 6 项。 本年度,课题正式发表国际期刊论文 32 篇(全部被 SCI 收录或为 SCI 源刊文章),正式发表国内期刊论文 14 篇(其中 4 篇被 SCI 收录或为 SCI 源刊文章),发表国际会议论文 23 篇。此外,本年度还被国内外期刊录用论文 20 篇(含部分在线发表文章),并且全部为 SCI 源刊文章。 本年度,项目组成员获批一些重大项目,包括国家 973 项目、 国家自然科学基金重点项目、国家 863 目标导向项目及重大横向项目。 此外,本年度项目组还有1人当选教育部长江学者特聘教授。

本年度,我们按照计划书的要求,在上一年的研究基础上,对复杂系统的分析与综合、故障预测与预测维护技术、综合优化调度和智能信息处理四方面继续进行深入研究,取得了一批高水平的成果。

本年度,项目组成员获得 国家级教学成果奖二等奖 1 项,教育部自然科学二等奖 1 项, 广东省科学技术奖一等奖 1 项, 及中国航海学会科学技术二等奖 1 项 。获得专利授权 6 项。 本年度,课题正式发表国际期刊论文 32 篇(全部被 SCI 收录或为 SCI 源刊文章),正式发表国内期刊论文 14 篇(其中 4 篇被 SCI 收录或为 SCI 源刊文章),发表国际会议论文 23 篇。此外,本年度还被国内外期刊录用论文 20 篇(含部分在线发表文章),并且全部为 SCI 源刊文章。 本年度,项目组成员获批一些重大项目,包括国家 973 项目、 国家自然科学基金重点项目、国家 863 目标导向项目及重大横向项目。 此外,本年度项目组还有1人当选教育部长江学者特聘教授。

2009年工作总结


2008年研究成果

基于生物网络的人类疾病基因大规模预测

李梢副教授指导吴雪兵同学近期在运用生物信息学、系统生物学方法解释人类表型网络与生物网络的关联方面取得重要进展。有关论文“Network-based Global Inference of Human Disease Genes”2008年5月在Nature出版集团的《Molecular Systems Biology》杂志作为长文发表。MSB 杂志是系统生物学领域最有影响的国际刊物之一(2007年影响因子:7.941)。这项工作也是在该刊物发表的、第一和通讯作者来自中国的第3篇长文。

图“表型网络—生物网络”的内在模块性质以及疾病基因的协同作用

阐释表型-基因型的复杂关系是目前医学生命科学领域的重要前沿问题,本研究从网络的角度对该问题给出了一种系统的理解。本研究在整合人类蛋白质相互作用、表型相似性以及已知基因-表型关联信息的基础上,建立了一种疾病基因预测与排序的CIPHER方法,发现人类蛋白质相互作用网络与表型网络的全局关联有助于预测疾病基因。CIPHER方法可用于遗传基础不明的疾病,能够有效进行全基因组规模的疾病基因预测,并能够用于分析疾病中的基因组合效应。基于这一模型,还进一步发现了表型-基因型关联中的模块性质,并对5000多种已知人类表型实施了全基因组范围的致病基因排序。值得注意的是,“表型”也是中医“证”与西医“病”共同的观察学基础,中医学“辨证论治”更侧重于考察疾病表型之间的相互联系。因此,本研究建立的“表型网络-生物网络”研究框架,也为研究中医辨证论治提供了一条新的思路,并有助于推动未来个体化、系统医学的发展。

本项工作是李梢指导吴雪兵同学本科生综合论文训练取得的研究成果。Michael Q.Zhang以及江瑞对本文的撰写与修改也给与了帮助。本研究得到了863计划、国家自然科学基金创新研究群体、信息学院基础研究基金等项目的支持。

2008年工作总结

  学术交流情况

2008年1月24日下午,在清华大学中央主楼,自动化系“复杂系统控制与信息处理中的若干关键问题研究与应用”国家自然科学基金会优秀创新群体的主要成员与基金委领导举行了座谈会。参加会议的有,基金委信息科学部3处王成红处长、宋苏教授和孙长银教授,以及 创新群体负责人周东华教授等9位主要成员。会议主要内容包括:基金委领导在原创性研究、平台建设、企业合作、国际学术交流、群体建设目标等方面,对创新群体成员提出了宝贵的意见和建议;群体与会成员向基金委领导汇报了群体研究计划和工作进展,并和基金委领导进行了热烈的讨论。

2007年11月11日,创新群体召开了学术研讨会。参加会议的有,创新群体顾问李衍达院士和吴澄院士,清华大学信息学院副院长牛志升教授、清华大学自动化系主任管晓宏教授、清华大学自动化系党委书记张佐教授,以及创新群体主要成员。会议主要内容包括:创新群体成员就准备开展的工作进行了汇报;李衍达院士、吴澄院士、牛志升教授、管晓宏教授和张佐教授分别发表了讲话;全体与会成员就群体研究方向进行了热烈的讨论。