计算机科学与技术学科简介

  本学科的二级学科"计算机科学及应用"1993年列为湖南省重点学科,"计算机软件与理论"是湖南省"十五"和"十一五"重点学科(其中,"十一五"重点学科验收结论为"优秀")。

  学科建设发展情况

  经过"十一五"期间的建设,本学科在学术队伍、科学研究、人才培养、条件建设、学术交流、社会服务等方面取得了很大的成绩。

  1、学术队伍建设

  本学科具有一支职称、学位、年龄结构合理的研究队伍。学科队伍中现有教授8人,博士生导师4人,副高职称18人,博士23人,硕士23人,湖南省首批"*计划"特聘教授1人,湖南省普通高等学校学科带头人1人,湖南省"121人才工程"一、二、三层次各1人,湖南省青年骨干教师5人。

  "十一五"期间,新增:

  (1) 湖南省"*计划"特聘教授1人,教授3人,副教授13人。

  (2) 湖南省"121人才工程"一层次1人、二层次1人、三层次1人。

  (3) 新增博士16人。

  (4) 教育部国家留学基金资助对象4名。

  2、科学研究

  本学科有稳定的研究方向,主要在多值逻辑与模糊计算、智能计算与知识挖掘、可信计算与嵌入式系统、计算机智能控制等方向开展了科学研究。近五年来,共主持国家级科研项目12项,省部级科研项目22项,承担横向科研项目18项,总经费到达1306余万元。"十一五"期间,取得了一批高水平的研究成果和奖励:

  (1) 获湖南省自然科学二等奖和湖南省科技进步二等奖各1项,教育部科学技术进步二等奖1项,湖南省自然科学三等奖1项。

  (2)获得软件著作权6项。

  (3)出版专著3部,其中2部在科学出版社出版。

  (4)发表学术论文315篇,其中,SCI收录11篇,EI收录182篇,ISTP收录14篇。

  3、人才培养

  本学科历来重视本科生和研究生的培养质量。培养出的毕业生被用人单位评价为"基础牢、能吃苦、后劲足"; 中国科学院计算技术研究所(全国计算机学科排名前三位)从2002年开始,在免试推荐硕士研究生招生中破格接收省属非211学校湘潭大学的本科生,继续攻读博士学位且毕业后留所工作的近20人; 在各类本科生学科竞赛中,也取得了骄人的成绩。例如:在2007年的"泛珠三角大学生计算机作品赛总决赛"中,作为内地唯一高校荣获金奖、最佳创新奖(其中第2、3名为香港浸会大学和香港理工大学); 近五年,在国际ACM程序设计大赛中,获银奖3次、铜奖9次,在2010年湖南省大学生计算机程序设计竞赛中,获得3个一等奖、1个二等奖,2011年获得团体总分第一名的好成绩。在历年盲审抽检的硕士学位论文中,本学科没有出现不合格的硕士学位论文。 近五年,共有5篇硕士论文被评为湖南省优秀硕士论文; 青年教师肖芬在职攻读博士期间,获2006湖南省科技进步二等奖(排名第二),其博士毕业论文获湖南省优秀博士论文,留校后于2008年破格晋升为副教授。

  4、条件基地建设

  条件基地建设是科学建设的基础和保障。本学科是湘潭大学广州军区后备军官和总参三部研究生的重要培养基地。"十一五"期间,由教育厅、学校为本学科共投入554万元,大大改善了本学科的教学、科研和人才培养环境。目前,本学科现有教学科研用房2025平米,购置了201种中外文期刊,国际电子期刊480卷,仪器设备总价值380余万元。有高性能计算机集群等一批大型共享仪器和设备,价值350余万元。近五年来,本学科新增了一批教学科研基地和平台,现按建立时间顺序列举如下:

  (1)2006年组建了"湘大-湘钢信息工程研究生培养创新基地",与湘潭钢铁集团有限公司合作联合培养硕士研究生。

  (2)2007年组建了中央与地方共建"网络信息安全实验室",并对实验室进行了改造和扩充,改善了工作条件和基础实验设施。

  (3)2006年至2007年期间,分期分批完成了实验室改造和扩充,改善了工作条件和基础实验设施。

  (4)2008年12月,"智能制造"湖南省高等学校重点实验室顺利通过湖南省教育厅验收。

  (5)2010年7月,与中国科学院计算技术研究所建立硕士研究生联合培养基地。

  (6)2010年9月,与湖南开启时代电子信息技术有限公司合作申报的湖南省高校"电子信息研发与产业化基地"获教育厅批准。

  (7)2010年11月,与湖南省国家安全厅合作成立了"网络与信息安全"联合实验室。

  (8)2011年9月25日,"智能计算与信息处理"省部共建教育部重点实验室顺利通过教育部组织的专家验收。

  5、学术交流

  "十一五"期间,本学科贯彻"走出去、请进来"的学术交流方针。一方面,走出去将我们的研究成果向同行进行宣传和交流,另一方面,将本学科领域的知名学者请进来,开阔我们的眼界。积极参加IEEE华南地区分会的筹备工作,鼓励教师和研究生积极加入中国计算机学会。近五年来,举办国际学术会议1次,国内学术会议4次,参加国际学术会议73人次,国内学术会议80人次; 邀请国(境)内外学者专家来校讲学30余人次。

  6、服务社会

  本学科积极履行高等学校"教学、科研、人才培养、服务社会"的办学职能,开门办学,走产学研相结合的发展道路。近五年,先后与湖南开启时代电子信息技术有限公司成立了湖南省高校"电子信息研发与产业化基地",与湖南省国家安全厅合作成立了"网络与信息安全"联合实验室; 承担了一批企业委托的科研和开发课题,为他们解决了实际工作中的一些难题。

  计算机科学与技术学科方向

  目前与本学科有长期产学研合作关系的主要单位有:总参三部八局、湖南省国家安全厅、湘潭电信、长沙移动、江南机器(集团)有限公司、湘电风能、湖南电力公司等。通过与军队、地方企事业的密切合作,为国防和地方经济建设和社会发展服务,也为本学科的建设和发展赢得了外部资源。

  截止到2012年11月底,本学科已形成了一支具有四个稳定的研究方向,职称、学位、年龄结构较合理的研究队伍。其中,湖南省首批"*计划"特聘教授1名,湖南省"计算机软件与理论"学科带头人1名、湖南省"121人才工程"一层次1人、二层次1人、三层次1人。

  2012年,共有2人晋升为教授、3人晋升为副教授,2人获得了博士学位并回校工作,引进博士1人; 申请成功国家自然科学基金项目8项、国家科技支撑计划子课题1项、湖南省自然科学基金等省部级项目15项。梯队的整体水平有较大的提高,在上述四个研究方向上取得了一批高水平的研究成果,在本学科领域中有较大的学术影响。

 

正高职称

副高职称

中级职称

具有

博士学位

具有

硕士学位

2012年1月

8

18

22

23

23

2012年11月

10

19

19

25

21

Ⅱ-1    研究方向名称:多值逻辑与模糊计算

目前从事

本方向的

研究人员

主要学术带头人及学术骨干姓名

高级职称人数

副高级职称人数

拥有博士学位人数

 

刘任任

欧阳建权

文中华

2

5

7

  建设期内,本方向研究人员所做工作的主要内容、特色和取得的主要突破

  主要研究内容:主要研究部分多值逻辑函数的结构理论及其应用。(1)通过确定部分多值逻辑函数集中准完备集的最小覆盖来研究Sheffer函数的判定和构造; (2)研究生成De Bruijn 序列的算法; (3)研究社会计算中的"可诊断性"问题。(4)研究生物信息网络的知识表示问题。

  研究特色:(1)采用"相似关系"概念和群论工具对部分多值逻辑函数集中准完备集进行分类研究,确定准完备集的最小覆盖; (2)运用多值逻辑函数结构理论产生新的生成De Bruijn 序列的算法; (3)将多值逻辑理论中的"社会诊断"成果应用于社会计算研究中。

  主要突破:(1)给出了并证明了非空关系是完全关系以及子群是的对称群的充要条件,定出了部分k值逻辑中完满对称函数类中函数集的个数。

  (2)给出了一种在不确定规划领域求规划解的新思路:在求规划解之前,找到不确定状态转移系统的状态之间的可达关系,从而根据状态之间的可达关系进行约简。提出了不确定状态转移系统的超图、超图的邻接矩阵和可达矩阵等概念,设计了用超图的邻接矩阵求不确定状态转移系统中状态之间可达关系的方法。利用不确定状态转移系统的超图、超图的邻接矩阵和状态之间的可达关系获得了关于弱规划解、强规划解和强循环规划解的一些重要性质。

  (3)提出一种基于大图的生物信息网络的可视化方法。

Ⅱ-2    研究方向名称:智能计算与知识挖掘

目前从事

本方向的

研究人员

主要学术带头人及学术骨干姓名

高级职称人数

副高级职称人数

拥有博士学位人数

郑金华

黎自强

肖芬

3

5

7

  建设期内,本方向研究人员所做工作的主要内容、特色和取得的主要突破

  主要研究内容:本方向以解决高度复杂的非线性、多属性优化、约束布局优化等为研究对象,系统开展智能进化优化方法和技术的研究:1)进化多目标优化性能评价。相关研究成果在Research and Surveys、电子学报等国内外重要学术期刊上发表。2)进化计算鲁棒性能研究。相关研究成果发表在软件学报、电子学报等国内外本学科重要的学术期刊上。3)进化环境研究。完成了国家自然科学基金项目"基于进化环境的多目标进化算法及其收敛性研究"(编号:06A074,2007-2009)的研究,取得了一系列成果。4)以国家战略需求和地方经济持续性发展为牵引,研究航天器布局设计、板材切割软件的规划,在规划钢铁企业宽厚板软件时根据新增非计划合同情况自动调整切割指令。

  研究特色:1)本研究方向的带头人郑金华教授自1996年以来一直从事智能优化研究,与加拿大西安大略大学、英国Essex大学、英国Brunel大学、香港城市大学、中科院计算所、中国科技大学、国防科技大学、中南大学、湖南大学等有广泛的学术交流与合作研究。2)研究成果得到了国内外同行学者的高度评价,如《多目标进化算法及其应用》(科学出版社,2007),是中国最早的多目标进化优化方面的两部专著之一,统计到2012年,该著作被中科院、清华大学等单位的43篇博士、硕士论文及《软件学报》、《电子学报》、《化工学报》等52种重要学术期刊他引99次。3)拥有智能计算与信息处理教育部重点实验室及软件开发项目支撑,为最新成果及时融入地方经济发展等相关应用研究提供了良好的基础。4)研究成果得到了较好的推广和应用,与湖南华菱湘潭钢铁有限公司等企业建立了良好的合作关系,为产学研一体化提供了良好的平台。

  主要突破:1)提出了一种2,3维情况下个体独立支配区域的Hypervolume指标的计算方法,该方法用于评价个体对群体的贡献时只需要1次计算(同类方法需要2次计算); 当外部种群中非支配个体数目超过规定规模时,根据个体独立支配区域的Hypervolume指标的大小对其进行修剪; 在此基础上,提出了一种基于Hypervolume指标的自适应邻域多目标进化算法。

  (2)提出一种自适应小生境分布性保持策略。

  (3)提出基于Delaunay三角剖分的多目标进化算法解集分布度方法。

Ⅱ-3    研究方向名称:可信计算与嵌入式系统

目前从事

本方向的

研究人员

主要学术带头人及学术骨干姓名

高级职称人数

副高级职称人数

拥有博士学位人数

段斌

许小曙

李澄清

2

5

5

  建设期内,本方向研究人员所做工作的主要内容、特色和取得的主要突破

  主要研究内容:本方向主要从以下几个方面开展工作:(1)密码算法的设计与硬件实现; (2)多媒体加密算法的密码分析; 用已知/选择/差分攻击方法成功破解多个加密算法,成果发表在影响因子为2.6的Comm. Nonl. Sci.&Num Simu和混沌领域的顶级杂志Intl J. Bifr and Chaos上。(3)可信工业监控软件及集成环境; (4)信息安全理论与技术在电力自动化和风电技术中的应用。

  研究特色:本研究方向充分利用本梯队成员对已有研究的丰硕成果和经验,将密码设计和密码分析的理论与技术、信息资源安全管理、网络环境下电力自动化安全运行等有机地融合研究,在国内外该领域的研究中具有鲜明的特色。

  优势:以"智能电网"为重点研究对象,并在"风力发电技术"领域具备良好的产学研基础和发展平台。本学科方向在"智能电网通信系统"技术领域和"密码分析"领域具有优势。与中共中央办公厅电子科技学院、国家商用密码局多家定点科研单位、香港城市大学电子工程学系、英国萨里大学计算机系、中科院计算技术研究所建立了稳定的合作关系,在将国家自主密码芯片应用于电力系统智能电子设备解决监控通信安全问题以及混沌密码分析等方面,处于国内领先地位。根据Web of Science的记录,本方向研究人员在信息安全领域所发表的论文的正面引用次数已经超过250次,h指数达11。

  主要突破:(1)段斌团队与湘潭电机集团合作,承担"数字化集团企业制造协同平台关键技术研究及应用示范",产生较大经济效益。湘潭市经信委已将该项目列入湘潭市制造企业两化深度融合推广项目。主要创新包括:多源异构信息交换技术; 多产线协同生产优化控制技术; 多主体操作权限管理技术。

  (2)许小曙团队研发了中国首台拥有自主知识产权的选择性激光尼龙烧结设备--"激光3D打印机"。

  (3)分析了非静态量子位的密码学性质。

Ⅱ-4    研究方向名称:计算机智能控制技术

目前从事

本方向的

研究人员

主要学术带头人及学术骨干姓名

高级职称人数

副高级职称人数

拥有博士学位人数

邓文浪

周经野

张东波

3

4

6

  建设期内,本方向研究人员所做工作的主要内容、特色和取得的主要突破

  主要研究内容:研究新型高效电力电子功率变换器的拓扑结构、调制策略、控制策略及其在新能源风力发电领域中的应用。在模糊集、神经网络、粗糙集、进化算法等智能信息处理理论及应用方面有系统深入研究,特别是结合各种混合智能方法解决了工业生产过程控制、运动控制,机器人视觉控制等应用领域的实际问题。

  研究特色:在矩阵变换器的结构、建模与优化控制方面取得了大量研究成果。以单级式矩阵变换器、双级式矩阵变换器等为主要研究对象,研究相关调制策略,改进其在非理想运行条件的输入输出性能,提高电压传输比,提高系统稳态输出精度等,增强系统鲁棒性; 善于运用各种智能信息处理理论与优化理论解决实际系统的优化与控制问题,特别是在混合智能集成方法方面有丰富研究成果:如针对粗糙不确定性和模糊不确定性共存问题的粗糙模糊神经网络、解决定性分析和定量优化的问题的粗集神经网络,提升系统泛化性能的高效神经网络集成方法等。

  主要突破:(1)设计了混合式双级矩阵变换器闭环控制方法。

  (2)提出了应用双级矩阵变换器的永磁直驱风力发电系统集成控制策略。

  (3)提出了基于粗集神经网络的视网膜图像定位方法。