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南京应用数学中心取得阶段性重要成果

发布时间:2021-04-29 17:45来源:

南京应用数学中心自2020年8月揭牌运行以来,在麒麟科创园管委会和东南大学的大力支持下,在中心主任丘成桐的直接指导下,各项目组克服全球新冠疫情带来的巨大影响,采取多方式、多渠道与业内学者互动交流,研究工作稳步推进,取得了一系列阶段性的重要成果。

COVID-19 是在2020年对全球经济和社会发展具有重大影响的事件。除了发展有效的医学诊疗方法以外,对COVID-19基于合适的数学模型进行预测,对帮助政府部门决策具有重要的意义。自疫情发生以来,中心刘继军教授课题组在这方面开展了系统的研究工作。完成的研究论文“The dynamical model for COVID-19 with asymptotic analysis and numerical implementations”已发表于国际学术刊物“Applied Mathematical Modelling”2021年第89卷第2期。该文章的作者为刘继军,王丽艳,张嫱以及丘成桐先生。AMM属于JCR分类的一区期刊,作为数学类杂志,影响因子达到3.633是很难得的,表明此期刊位居应用数学领域的世界一流期刊。

研究工作建立了COVID-19流行的非局部发展模型,并对疾病的发展趋势进行了预测。论文结果还和武汉,意大利等地的实际数据进行了对比,实际比对效果良好。

由林文伟教授负责并由丘成桐主任亲自指导的“3D医学影像及分割技术”,将计算共形几何理论与大规模矩阵计算方法、优化算法、计算机图形学等技术密切融合,设计了一种针对3D大脑影像的利用二阶段最优传输函数及深度神经网络算法的脑肿瘤分割方法,该技术实现了训练集及测试集病变分割的精度分別达到了98.5% 及 92.0%的效果。部分成果已于近期发表在国际顶级学术期刊SIAM J. Imag. Sci.上,团队未来将基于此进一步深化研究,搭建一套基于深度学习的智能医学辅助诊断平台。

林文伟教授项目组的另一项研究课题“新型材料的电磁计算”,以复杂材料中电磁场的大规模计算为核心,设计了基于CPU-GPU多尺度混合并行的新型材料电磁仿真软件FAME,已形成了成熟的程序包,并发布了下载页面(http://www.njcam.org.cn/fame/index.phtml), 供业界测试和使用。该仿真技术高效计算三维光子晶体材料的能带结构,其效率大大高于现有的同类商业软件,有巨大的应用前景。

在近日刚刚落幕的2021年日内瓦国际发明展线上评选活动中,中心徐青山教授项目团队参展的项目“非侵入式电动自行车充电行为辨识与预警系统”获得日内瓦国际发明展金奖。

日内瓦国际发明展创办于1973年,由世界知识产权组织、瑞士联邦政府等联合举办,是世界上历史最长、规模最大、知名度最高的发明展之一。日内瓦国际发明展奖在国际上有较大的影响力,本届日内瓦发明展的1000余项参赛作品来自40多个国家和地区。中国代表团共有70多个项目参展,参展单位包括中国电力科学研究院、格力电器、中国联通等龙头企业及清华大学,中国科技大学,浙江大学,东南大学等国内一流高校,代表了国内在该方向的研究水平。

徐青山教授团队项目成果于2020 年入选中国代表团,历经线上视频展示、实物功能演示、组委会问询、国际同行专家组线上答辩等环节后,从全球众多参展项目中脱颖而出,获得金奖。

徐青山教授主持的“智能电网的控制与优化技术的研究”是中心的一个重要研究项目,对当代社会电网的智能管理和基于电量数据分析的供用电优化技术具有重要的意义。我们相信,该项目的研究团队在未来一定会取得新的突破!



在4月10号中国自动化学会的颁奖典礼上,由李新德教授领衔的项目“移动医疗服务机器人复杂定位与导航控制关键技术及应用”荣获中国自动化学会科技进步一等奖。这是南京应用数学中心科研团队首次获得国家一级学会颁发的奖项。

移动机器人的定位与导航,尤其在复杂动态非结构环境下的定位与导航,一直是移动机器人研究领域的硬骨头,定位精度不准或导航控制不好,将会严重影响机器人服务质量和执行效率。在该获奖项目中,李新德教授及其团队创新性地提出了自然交互式导航方法,使机器人更易融于复杂动态非结构环境,如医院、康复中心等,为移动服务机器人的广泛应用创造了条件。

李新德教授主持的自主服务机器人技术研究是中心的一个重要研究项目。针对社区、养老院、康复中心等室内动态、不确定等复杂场景下智能机器人的自主服务问题, 机器人系统存在物理环境建模不充分,智能化程度弱,自主学习效率低等问题,迫切需要开展自主服务机器人学习建模与迭代进化等方面研究。本次获奖项目是对李新德教授及其团队工作的充分肯定和认可,也显示了李新德教授的研究工作在国内的领先水平。

根据丘成桐主任对中心下一阶段工作的要求和中心的工作规划,中心各项目组将继续在高水平论文、专利申请、与应用项目的交叉研究、高质量研究项目等工作上继续努力,取得进一步的成绩。

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