学科建设

计算机科学与技术博士点支撑学科建设

2018-08-20 网络部

一、立项建设情况简况

1、学科简介

    湖南科技大计算机科学与技术学科1994年开始招收本科生,2003、2005年分别获得“计算机应用技术”与“计算机软件与理论”硕士学位授权点,2010年获批“计算机科学与技术”一级硕士点。2009年获批设立芙蓉学者讲座教授岗位并已聘任芙蓉学者讲座教授1名。有教育部新世纪人才1人,教授13人,副教授25人,已获博士学位教师28人,具有博士学位的教授12人。

    本学科在如下四个方向上形成了特色与优势。1)知识网格与服务计算:在网络环境下软件协同开发模型与方法、可信服务组合与语义工作流技术方面等取得了进展。并在医疗与制造行业开展了应用验证,形成一定社会影响。获得国家级项目4项,省部级奖励2项,现有芙蓉学者讲座教授与教育部新世纪人才各1人。2)计算机网络与嵌入式系统:在传感网的网络拓扑控制、传感器节点的自适应节能设计技术、无线自组网安全路由等研究领域取得了阶段性的成果,并已开展将成果应用于提高矿山装备智能化程度与运行效率及矿山安全保障等方面。3)计算理论与信息安全:研究了半群、半环和群等代数系统的结构和分类并将研究结果应用于形式语言学、码论以及信息安全等方面。开展了信息隐藏技术与隐私保护技术研究,取得了阶段性成果。4)计算机控制与应用:以多学科合作研究平台“机械设备健康维护湖南省重点实验室”为基地,初步形成了早期旋转机械故障的预示与识别、大型多支承回转机械健康维护快速检测与信息管理以及智能决策等方面的理论与技术体系。获得了863项目支持和多项省部级奖励。

    本学科近五年项目经费1002万元。目前承担国家、省部级科研项目30项,其中主持国家自然科学基金面上项目及重大研究计划培育项目3项,863项目2项,973课题1项。获得省部级科技奖励3项。近五年发表学术论文296篇,其中SCI、EI、ISTP收录80篇。邀请了40多位院士、国内外知名学者来校短期访问、交流并为研究生开设课程。自2006年起连续举办了5届云计算与网格计算环境下工作流国际研讨会,产生了较好的效果,促进了本学科的交流与发展。

本学科结合国家及地方经济发展的实际需求,致力于服务“信息化带动工业化”这一湖南省工业发展战略目标,培养推进信息化建设的技术人才,解决信息化带动工业化转变中的各种信息技术问题,特别是为南方煤矿的矿山装备制造与矿山信息化提供坚实有力支撑。

 

2、学科方向                             

   (1)知识网格与服务计算

    网格计算、云计算与服务计算这些新的计算模式,深入影响了传统的软件开发方法与系统集成技术。本方向针对这些新的计算模式所导致的软件开发方法与系统集成技术的革新开展研究,已形成了如下三个稳定的子方向。 

    网络环境下软件协同开发模型与方法:针对大型软件项目所处的跨地域、全球化设计与开发过程中设计冲突与不一致性问题,即全球化协同设计问题,在芙蓉学者讲座教授带领下,深入开展了协同软件设计及开发模型与方法方面的研究,解决由于文化背景、地域及设计方法差异而产生的各种各样设计不一致引发的问题与矛盾。针对传统软件开发方法在质量和可靠性方面的不足,运用净室软件理论,以软件体系结构为基础,研究了构件化净室软件设计的技术方法。

    可信Web服务组合方法与技术:通过有效合成已有软件服务形成新的软件服务正成为构造软件的一种新方式,针对该方法中合成服务缺乏可信性问题,研究了基于行为模型的可信服务组合原理与方法,实现对组合服务的行为及可信性进行建模、校验、检测和控制。建立了组合服务行为与可信行为扩展模型并实现了组合服务静、动态行为可信性校验、检测和调控的方法。

    支持分布式应用集成与业务整合的工作流技术:针对网络环境下软件协同开发模型与方法以及可信的Web服务组合方法的需求,深入探讨网络环境下支持大型业务应用构建的语义工作流管理系统的相关理论和关键核心技术。为协同软件开发与可信Web服务提供理论、技术与工具支撑。

该方向目前有教授3人(其中芙蓉学者讲座教授1人),博士8人,在读博士4人。承担了国家自然科学基金、国家973、863以及省部级项目7项,其它项目10项,在《Information & Management》、《Future Generation Computer Systems》等重要刊物以及国际会议上发表学术论文60多篇,获得湖南省科技进步二等奖1项,获得专利受理与软件著作权登记12项。已毕业硕士研究生16名。

   (2)计算机网络与嵌入式系统

    针对普适计算中的关键技术和研究热点,在CPS(Cyber-Physical System)、无线传感器网络、无线自组网络和嵌入式系统方面进行了深入研究。形成了如下三个具有研究特色和优势的子方向。

    传感网络:针对传感网络低成本、低功耗、智能短距离无线通信的特点,在网络拓扑控制、能源有效的跨层路由设计以及传感器节点的自适应节能设计技术研究领域开展了较深入的研究并取得一些研究成果;在移动传感器网络节点移动性建模、移动节点分簇技术和能量有效的移动Sink数据收集协议研究领域也取得了阶段性研究成果。下一步将对移动传感网络的安全性、延迟容忍传感网络的数据转发、数据融合和间断路由技术进行研究。

    无线自组网络:针对无线自组网络(Wireless Ad Hoc Networks)无基础设施、无中心、自组织、自修复、节点移动等特点,对无线自组网的体系结构、多跳路由协议、MAC层通信协议以及安全性进行了研究。已在无线自组网安全路由与无线自组网路由入侵检测等研究领域取得了阶段性的成果。下一步将对车载网络、无线Mesh网络展开研究。

    嵌入式系统:以由大量RFID、传感器、全球定位接收模块等信息生成智能微单元加上微处理器组成智能嵌入式设备作为研究对象,研究其自适应性和可重构性。着重研究轻量级嵌入式网络通信协议、应用程序调用接口并取得了一些成果。以嵌入式系统和传感网研究为基础,开展了矿山的数字化、智能化与网络化控制应用研究,提高矿山装备智能化程度与运行效率、保障矿山设备与人员的安全。

本学科方向目前有教授3人,博士7人,在读博士3人。近年在《计算机研究与发展》《传感技术学报》等学术刊物和国际学术会议上发表学术论文60多篇,获批专利2项,已培养硕士研究生10名。

   (3)计算理论与信息安全

    针对信息安全的基础理论和应用技术,本方向已形成了如下三个稳定的子研究方向。 

    代数系统:代数学不仅是数学的一个重要分支,还是计算机科学与技术的主要基础理论之一。本子方向对在计算机科学与技术领域中具有广泛应用背景的半群、半环和群等代数系统的结构和分类进行了系统研究,并将研究结果应用于序理论(包括半格和格)、形式语言学、码论、自动机理论、算法设计与分析以及信息安全等方面。

    信息隐藏技术:为了对通过网络发布的软件、文本文件、多媒体作品的版权进行保护,防止他人对信息进行非法复制、传播以及篡改, 本子方向研究了基于多类载体(图像、文本、数据库、软件)的数字水印技术。通过伪装式通信的信息隐藏技术与密码技术相结合,研究了机密信息的安全传递。建立了隐藏信息检测的研究框架,对信息隐藏技术的使用进行监控和跟踪,针对各种隐藏情况下隐藏信息的特性进行较深入的研究。

    隐私保护技术:随着电子事务、电子政务等各种网络应用的不断发展,网络隐私引起了广泛的关注。本子方向对开放式环境下的隐私保护开展了深入研究,着重研究了开放式环境下数字证书中敏感信息的保护,分析了一些已有的访问控制模型存在的问题和不足,并提出了其相应的改进方案,提出了一种基于信任度的委托授权模型,研究了开放式环境下使用数字证书的隐私保护问题。对无线传感器网络的安全也进行了研究,主要包括无线传感器网络的信息保密和位置隐私保护以及无线网状网的隐私保护。

   (4)计算机控制与应用

    以多学科合作研究平台“机械设备健康维护湖南省重点实验室”为基地,应用人工智能、专家系统理论与方法开展设备故障的智能诊断,现已形成了如下三个稳定的研究方向,取得了较好的社会和经济效益。

计算机控制技术与应用:该方向主要研究先进的计算机控制技术应用于工业生产过程的控制,其领域包括:先进控制算法及其实现技术、现场总线技术在工业大系统中的应用技术、嵌入式系统开发应用研究、智能检测技术与故障诊断技术、工业机器人计算机控制等。

    故障智能诊断方法:该方向应用现代信号分析处理及故障诊断的理论与方法,开展了大型、复杂机械设备的工况信号测试与处理、运行状态监测与控制以及健康运行与维护的研究。初步形成了早期旋转机械故障的预示与识别、大型多支承回转机械健康维护快速检测与信息管理等方面的理论与技术体系。现研究重点集中在:1)大型设备的信号测试、分析与故障诊断的新方法;2)基于网络、多传感器集成、数据挖掘与信息融合技术的机械设备在线监测、诊断、维护与管理集成化系统;3)大规模复杂生产流程工况的多测点信号实时采集、通讯与控制以及大规模生产流程多生产环节、多生产设备与现场仪表等全面的监测、诊断、维护与智能优化调控。

    智能检测技术与自动化装置:该方向以信息技术为基础,应用先进控制理论及通信网络实现各种生产过程的自动监测,开发微机化、智能化在线检测系统;将人工智能的理论、方法和技术应用于仪器,研究智能仪器的实现方法;针对嵌入式系统在智能仪表、控制网络、工业测控、自动化工程等方面应用的相关技术进行研究。

该方向现有教授4人,博士7人,在读博士5人。2005年来已完成及正在承担的科研项目有国家863项目1项,国家自然科学基金项目2项,省部级项目7,其它项目6项。在《控制理论与应用》、《控制与决策》等期刊以及国际会议上发表学术论文50多篇,其中被EI收录20篇。已培养硕士研究生16名。

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