2018年度湖南省智能信息处理与应用重点实验室课题申报通知

2018年度湖南省智能信息处理与应用重点实验室研究课题申报工作已经开始，现将有关事项通知如下。

一、请课题申请人按照《湖南省智能信息处理与应用重点实验室2018年研究课题申报指南》的要求进行申报。

二、本年度设置二类课题：重点课题、一般课题，申报要求请见指南。

三、请申请人于2018年4月8日之前将申请书word版本发送到邮箱315652855@qq.com。

                           湖南省智能信息处理与应用重点实验室

    2018年3月5日

 

 

湖南省智能信息处理与应用重点实验室2018年研究课题申报指南

一、总体目标

遵循“有限目标、稳定支持、集成升华、跨越发展”的总体思路，依据实验室科学技术发展规划，拟围绕智能控制与探测、智能算法设计与优化、大数据与信息安全、模式识别、面向大数据处理的多目标进化优化等相关研究方向，争取在这些研究方向上取得基础研究、应用基础研究、应用开发研究重要成果，解决智能信息处理与应用方面重要科学和技术问题。使实验室的整体水平在本领域内湖南省领跑，并在全国形成一定的影响力。请有意申报者将撰写完成的项目申报书电子版于2018年4月8日之前将发送到315652855@qq.com，申请时不用寄送纸质版，待立项后申报书与项目合同书纸质版一起寄送。

二、课题类型设置

重点实验室经费主要支持重点实验室固定人员围绕研究方向开展持续深入的自主研究，同时也适当支持重点实验室合作人员选择的有助于重点实验室发展的开放课题研究。

实验室课题设置分两大类：重点课题与一般课题。开放基金设立重点项目每项2万元，一般项目1万元。申报重点项目根据评审结果可能会调整至同类项目的一般项目。

三、本年度重点支持方向

根据实验室发展规划的总体部署，实验室2018年度重点支持的研究方向如下：

（一）大数据及其应用

1.大数据与信息安全

主要研究实验室其它研究方向所产生的大数据处理技术，以及数据在通信存储等的安全保障，在基础理论与范式上力求有所突破，在轻量级密码上进行创新，在应用上能产业化，主要围绕如下问题进行研究：

①大数据的智能处理技术，重点研究在智能计算中产生的大数据实时处理技术，包括大数据结构化分析、文本分析、Web分析技术等。②面向智慧城市的大数据可视化技术，重点研究大数据的轻量化安全传输，面向决策的数据可视化决策原型系统，以及基于智慧云的大数据图像处理与可视技术。③自主知识产权的新型轻量化密码算法，大数据以及云同态加密安全技术是不同于传统加密技术，重点研究拥有自主知识产权的新型加密算法，要求能提供密文检索，同时由于智慧城市中对大数据处理需要的实时性，研究具有轻量化的高效新型密码算法。

2.模式识别与视觉信息处理

模式识别是指对表征事物或现象的各种形式的（数值的、文字的和逻辑关系的）信息进行处理和分析，以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程，是信息科学和人工智能的重要组成部分。

重点突破①模式分类和机器学习基础理论与方法，高效模式识别算法、图形图像处理算法；②智能数据挖掘技术、高维数据处理技术以及物联网应用技术，并为开发高效智能应用系统提供关键技术；③对模式识别分类器学习与自适应算法、基于图的机器学习、深度学习，在云计算技术和大数据技术中的智能优化理论与方法的研究等。④高鲁棒性的快速计算方法，特别是从图像中可靠、快速三维重构算法、快速地提取三维形状信息的方法等。

3.多目标进化优化

多目标进化优化算法特别适合于解决非线性复杂优化问题，而在如今大数据时代，存在大量高度非线性复杂优化问题用确定性算法难以解决，而进化算法是解决这类问题的有效方法。此外，在处理庞大的数据集中，许多优化问题都是多个目标的，并且其问题是与时间相关的。如动态数据调度问题，考虑时间间隔上各个运行状态之间的约束，即时间带来的约束，这些约束称为动态约束，面对一个复杂动态变化的系统，静态优化方法具有明显的局限性。

重点突破主要研究大数据的优化模型，及其优化算法：①动态多目标优化基准测试问题和算法性能指标的研究；②进化动态多目标优化算法的设计；③多目标算法研究，动态多目标优化研究；④高维多目标进化优化方法研究；⑤偏好多目标进化优化方法的研究。

    （二）智能探测与控制

实验室拟以智能探测与控制作为产业化应用的研究方向。该方向的研究主要涉及到：智能光电探测、智能光电信息处理与智能控制等研究内容。

1.智能光电探测

主要研究内容涉及光电信号探测原理，以光信息智能探测为目标的光机电复杂系统智能控制等相关理论与技术，该方向成员主要围绕如下问题进行研究：

（1）敏感材料受到核辐射后产生的复杂微弱光信号的机理与探测问题：无机、有机发光材料受到核辐射后的微弱发光；半导体探测器受到核辐射后产生的微弱电信号。

（2）微弱光、电信号的放大、转换及信息的读取等电路方案的设计、优化、稳定性及可靠性分析和检测方法。

（3）核辐射测量仪器的新原理、新方法。

重点突破：半导体探测器测量高能粒子的能量，闪烁体测量β和γ射线的研究；智能连续跟踪测量变化的氡浓度的新模型和氡析出率智能测量的新模型，为智能型核辐射探测仪器提供完整实用的科学理论和技术方案。

2.智能光电信息处理与通信

主要研究内容涉及光电信息智能处理、传送与微弱振动光电检测信号智能处理等相关理论与技术，该方向成员主要围绕如下问题进行研究：

（1）通信方案的设计、优化及安全性分析和检测方法：设计高效、可行的通信模式和方案（局域和非局域的信息分布、局域和非局域的信息浓缩、信息的编码与解码等方案）。

（2）量子纠缠与量子关联方面的基本问题：研究多体纠缠态的纠缠特性及在量子通信（如信息的传输、分布、编码等）中的潜在应用；利用量子失协等工具研究不同情况下的复合量子体系中子体系之间的非经典关联性，研究量子失协与量子纠缠在描述量子关联方面的异同；探索不同类型的纠缠态在各种噪声环境或信道中的退相干情况；探索抑制或消除退纠缠的有效方法。

（3）量子信息处理的光学实现：研究光子纠缠态的产生新方法；研究两光子比特宇称门的实现新方法，探讨其在全光量子计算与通信中的应用前景。

重点突破：设计和优化一些新的多方量子通信模式为量子信息的安全分布与传输提供了新的思路和方法，推进量子信息理论的研究；发掘新型多体纠缠资源，为多体纠缠的应用提供知识积累；设计新的多体纠缠态制备方法和实验方案为基于多体纠缠态的量子信息处理及其物理实现提供理论依据和实验指导；设计光子GHZ态非破性分析仪来提高相关纠缠分布和量子信息处理的效率；研究噪声环境中量子纠缠保护方法及奇异物理现象用于提高实际量子通信的效率和抗噪声或抗干扰能力。

3.智能控制

智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动控制，也是用计算机模拟人类智能的一个重要领域。主要研究内容涉及变论域模糊控制器的特性研究、适用于复杂系统的控制理论和技术以及智能家居控制系统研究。该方向成员主要围绕如下问题进行研究：

（1）变论域模糊控制器的特性研究：变论域模糊控制器具有控制精度高、所需规则少的突出优点，这正是众多模糊控制器设计者长期追求的目标和尚未完全解决的问题，该研究可以为变论域模糊控制器应用于智能设备控制提供完整实用的控制技术方案；

（2）适用于复杂系统的控制理论和技术：传统的自动控制系统对控制任务的要求要么使输出量为定值（调节系统），要么使输出量跟随期望的运动轨迹（跟随系统），因此具有控制任务单一性的特点。但是目前智能控制系统的控制任务可非常复杂，要求系统对一个复杂的任务具有自动规划和决策的能力，有自动躲避障碍物运动到某一预期目标位置的能力等。研究适用于复杂系统的控制理论和技术是智能控制重要内容和发展方向。

（3）智能家居控制系统：以智能家居系统为平台，家居电器及家电设备为主要控制对象，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施进行高效集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的控制管理系统，提升家居智能、安全、便利、舒适，并实现环保控制系统平台。智能家居控制系统是智能家居核心，是智能家居控制功能实现的基础。

   （三）智能优化与算法

实验室拟以智能优化与算法作为基础理论研究和应用为方向。该方向主要涉及：动力系统与随机过程、最优化理论与算法、非线性系统模型与决策等内容。

1.动力系统与随机过程

该方向研究成员主要围绕如下问题进行研究：

（1）复杂系统的动力学性质研究。利用泛函分析中的不动点理论、临界点理论、随机过程理论以及微分系统理论中的Lyapunov函数法研究生态系统、神经网络系统（双向联想记忆型等）和哈密顿系统解的存在性与有界性，系统的稳定性与持续生存能力等动力学行为，特别探讨脉冲（随机脉冲）因素影响下系统解的存在唯一性、连续性、稳定性等渐近行为的复杂动力学性质。

（2）系统的建模与优化决策研究。研究复杂经济信息系统、复杂交通和物流信息系统的建模过程以及复杂网络的集群动力学与传播动力学性质，以统计决策理论、优化方法为基础，对其中的确定型、风险型和不确定环境下的各类决策问题进行分析，结合优化方法，给出最优决策方案。

（3）系统的数值分析与仿真。注重方法创新，以MATLAB、Simulink等数学软件为主要工具，对模型中系统解的各种性态进行计算和分析，利用计算机进行仿真、分析系统产生分支与混沌等复杂动力学行为的充分条件，找到系统稳定时模型中重要参数的阈值，预测系统的变化发展趋势，合理利用和调控系统，同时将研究成果应用于实际生产实践。

重点突破：本研究方向丰富和发展微分动力系统理论和随机过程理论，特别是在有脉冲影响的“非连续型”系统模型的定性研究方面，通过寻找脉冲因素对相关生态信息系统动力学性质的重要影响，获得保持系统稳定时模型中相关参数的阈值，更好地调控系统和利用系统。本研究方向将讨论脉冲因素对传染病模型定性性质的影响，特别探讨随机因素以及多种因素共存对系统动力学行为的影响，力争在随机微分系统的稳定性研究方法方面取得重要突破。

2.最优化理论与算法

该方向成员主要拟围绕如下问题开展研究：

（1）非线性约束优化理论与算法研究。在实际问题驱动下，提出新的半无限非线性优化问题的理论和方法，建立最优性理论和模型的牛顿型算法；对非线性不等式约束优化提出具有良好收敛性能和计算效果的信赖域-线搜索组合算法，发展约束光滑化方程和半光滑无约束方程系统的牛顿型方法，提出具有良好收敛性能的新算法。

（2）智能信息系统安全稳定运行的模型和算法研究。运用半光滑理论构建可用于输电能力、最优潮流、动态投标等智能信息系统的模型以及设计出系列高效算法；提出系统安全性风险约束下的调度和优化运行的新模型，以及模型求解的相关算法。

（3）神经网络的自适应模糊系统算法研究。对模糊系统提出无约束非线性优化算法，建立模糊系统参数的自适应优化梯度下降型和共轭梯度型学习算法，证明算法的计算效率和收敛性，为解决自动控制系统、决策分析与质量控制、计算流体等相关学科的关键科学问题提供数学理论依据。

重点突破：针对国民经济发展对能源、环境要求和市场化改革的新问题，建立与之相关的系统经济性、安全性和稳定性的数学模型和高效算法，解决实际信息处理系统下的某些关键问题；基于实际问题驱动，提出运筹、优化和控制相关的数学研究问题；运用优化方法研究神经网络和模糊系统的参数优化等问题，实现理论和方法的突破。

3.非线性系统模型与决策

该方向成员主要围绕如下问题拟进行研究：

（1）非线性控制和多模型预测研究。非线性切换控制的子系统相关控制算法的基础研究，设计切换控制系统的基本理论框架模型和基本切换控制规则；提出一类非线性决策系统的多模型预测控制方法，并将该方法应用到在线检测产品设计与优化中。

（2）多目标随机模型决策方法的研究。利用随机模糊决策相关理论和方法，研究多目标条件下，多准则随机模糊矩阵的求解和决策等相关问题，并将相关研究成果应用到医学图像处理、环境监控和物流园区一体化系统构建等方面提供智能决策支持。

（3）大数据分析与挖掘的研究。针对大数据的不同类型，研究大数据存储技术，设计索引模型和查询方法，管理大数据。结合统计学相关专业知识和方法，构建优化模型，设计高效并行算法和数据架构，对智能信息系统中的高维数据进行降维、数据挖掘机理进行分析和研究。

重点突破：根据计算模型匹配程度和控制权重来控制模型参数的变化，得到动态预测效果；在随机模糊决策中，提出求解模糊最小熵值下准则权重的新方法，为经济管理领域提供更加可靠的决策；设计出自动分类模型和算法，针对高维大数据的维数约简等方法和规则开展深入研究。

 四、课题申报及成果标注要求

（1）有明确的研究目标、研究内容和创新点；

（2）资助课题的执行时间为一年；可申请延期一年；

（3）完成指标应参照各类课题的验收要求分类量化，如：发明专利、学术专著、一级学术期刊论文、SCI或EI收录论文、其它核心期刊论文、获奖成果等类别及预期完成的数量。

(4) 由实验室资助的开放基金课题，其研究成果归本实验室及研究者所在单位共享；论文发表时，作者单位必须署名本实验室，同时必须标注如下资助号。

单位名称：

中文全称：（智能信息处理与应用湖南省重点实验室，衡阳，421002，中国）

英文全称：

（Hunan Provincial Key Laboratory of Intelligent Information Processing and Application, Hengyang, 421002, China）；

资助号：

中文资助号标注：湖南省科技计划项目资助(2016TP1020)，衡阳师范学院智能信息处理与应用湖南省重点实验室开放基金资助项目。

英文资助号标注：the Science and Technology Plan Project of Hunan Province (2016TP1020)，Open fund project of Hunan Provincial Key Laboratory of Intelligent Information Processing and Application for Hengyang normal university。

五、申请联系方式

  联系人：邓艳红

电话：15211892066

电子邮箱：315652855@qq.com

通讯地址：湖南省衡阳市珠晖区衡阳师范学院