东南大学

2007-04-05
报刊:东南大学报

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  • 大爱无言

    摘要:  我校杰出校友余纪忠先生离开我们已经五年了,但是作为东大华英遴委会秘书组的工作人员却始终未曾感到他离开过我们,因为我们

  • 一生献忠贞六朝松柏长苍翠九天含笑忆故园桃李又芳菲

    摘要:      刘松玉研究成果简介  本人蒙华英文化教育基金资助,于2001.8—2002.8在美国密执根大学土木与环境工程

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一生献忠贞六朝松柏长苍翠九天含笑忆故园桃李又芳菲

华英文教基金会受助学者成果与感言选登

   期次:第1025期   



      刘松玉研究成果简介
  本人蒙华英文化教育基金资助,于2001.8—2002.8在美国密执根大学土木与环境工程系访问一年,2002.8.15回到东南大学。现将回国半年多的工作情况作简要汇报。
  一、总结介绍学习成果,促进学科交流发展
  自从回国后,本人潜心准备了5份科研学术报告。分别在江苏岩土力学与工程学会组织的2002年学术年会、江苏省建筑会2002年地基基础学术年会、江苏省建工勘察情报网2002年学术会议、中国建筑学会2003年理事会、交通学院学术报告会等作了介绍,将自己在国外学习期间取得的成果和国际学术前沿课题方向进行了交流,获得了与会同行的高度评价,为促进我国岩土工程学科的发展,扩大我校的学术影响作了一定贡献。
  二、开展国际交流,提高学校国际知名度
  利用在美国期间建立的学术联系,回国后进一步开展了国际学术交流,参加了一次国际学术会议并邀请了二位外国教授来校访问,向即将举办的国际会议提交了6篇学术论文并被录用,今明两年将分别赴新加坡、美国及北京、台湾等地参加国际学术会议。与此同时本人于近期被任命为国际杂志LowlandTechnologyInternationa的编委。这些为进一步扩大我校的国际影响,提高该领域学术研究的国际化水平打下了基础。目前本人正认真准备申报国际科技合作项目,实现真正意义上的国际科技合作。
  三、开展创新课题研究,力争取得创新成果
  根据在美国一年的研究成果,结合我国研究现状,本人提出了岩土工程领域两个新的研究课题。一是关于岩土结构的电阻率法研究与应用技术,二是关于高速公路软土地基处理新技术,前者已开始研究,研制成功了相应的仪器,申报了专利,并申请了国家自然科学基金项目(待批);后者已申请到了江苏交通科技项目的资助(80万元),现已开始室内外试验,估计能取得创新性的成果。
  另外,根据在国外学习成果,在多个方向形成了新的思路,提出了新的研究项目。分别在江苏省高速公路、沪宁高速公路拓宽工程、南京长江三桥等工程实施中立项研究。已批准课题经费100余万元,有望取得较好的成果和社会经济效益。
  四、学习先进体制,开展教学改革
  在国外一年中,本人有目的地考察了美国几所大学的教学管理体制,并进行了反思,回国后选择本学科的二门核心课程进行教学改革:一是“土力学”课程的双语教学改革、二是“地基处理”课程的综合改革,正在编写相应的教材和教学素材,已初步获得了学生的好评。在专业建设的过程中,融入了一些新的思路,如课程整合、本硕课程贯通、考试方式、研究生培养方式等方面作了尝试。
      田玉平研究成果简介
  受华英文化教育基金会资助,我于2002年赴美国加州大学伯克莱分校电气工程与计算机科学系学习进修,2002年10月回国。进修期间,我在L.O.Chua教授领导的“非线性电路与系统”实验室参加了美国海军研究基金会项目“混沌及其在CDMA中的应用”的课题研究。
  回国虽然只有半年多,但深感此次访问对我的研究、教学工作的的影响在日益加深。感受最深的一点就是通过这次访问,拓宽了自己的研究领域。在去美国之前我就知道美国大学的专业划分不象国内这么细,如电气工程和计算机专业系就包含了国内无线电系、电子工程系、自动控制系、计算机系、电气工程系等多个系科。为了充分利用国外大学这一优势拓宽自己的知识面和研究领域,我在联系接待教授时就有意联系和自己研究兴趣有交叉但有较大差别的教授。因此,我没有去自己十分熟悉的伯克莱大学的自动控制组,而是和Chua教授联系。Chua是非线性电路和网络领域的国际顶尖专家,同时对控制科学和图像处理也十分熟悉,早年也曾和伯克莱大学控制界元老Desoer教授合作。其研究领域和我的研究兴趣也有很大的交集:混沌控制及其应用。访问期间,我通过参加“混沌及其在CDMA中的应用”这一课题的研究,结合自己的优势,在混杂系统的混沌控制与同步领域作了深入研究,首次提出用时滞脉冲反馈镇定混杂系统中隐含的内嵌周期轨道。本人应邀在美国的PolytechnicUniversity(NewYork)做“标志性科技系列讲座(SymbolTechnologiesLectureSeries)”时报告了有关结果,而且受G.Chen、D.Hill、X.Yu三位国际知名教授(主编)的邀请,还将结果作为独立一章在2003年Sringer-Verlag出版的专著中发表(附录文献1)牞我在文中特意提到对华英基金会的感谢。另外,得益于伯克莱大学十分活跃的学术交流气氛,我在课题组外学到的东西甚至超过在课题组内学到的。例如访问期间,我对Internet网的拥塞控制产生了浓厚的兴趣,回国后,将这一兴趣不断加深扩大,终于在最近证明出了有关Internet拥塞控制算法稳定性的一个著名猜想,不仅如此,我们还提出了比这一猜想更一般性的稳定性判据,使这一猜想成为我们新结果的特例。这一结果已经整理完毕,近日准备投出(附录文献2)。访问期间和访问归来后,独立或合作发表SCI论文8篇,EI论文3篇(其中2篇同时SCI收录),其中2篇发表在国际控制界最权威的刊物Automatica上。
  对华英基金会千言万语的感激化作一句话:祝华英基金会爱国兴教的事业蓬勃壮大,培养更多的科技栋梁,早日实现祖国伟大复兴的理想.
      陈云飞研究成果简介
  我受2000年度华英文教基金资助,在Berkeley机械系“田长霖实验室”从事微纳机电系统的器件设计和微尺度传热方面的理论研究工作,有机会参加了由Berkeley分校、SantaBarbara分校、SantaCruz分校及Intel公司组成的联合研究课题组从事的美国DARP项目‘微纳能量置换器件’的研究,在Berkeley期间与课题组的研究生、Fujitsu公司的工程师一起从事微器件的设计与制造及性能测试工作,在纳米线热物性性能测试、热电器件的设计制造方面取得了较好的研究成果,一些研究成果发表在国际一流的期刊上。回国后,由于实验条件的限制,主要从事理论方面的研究工作和纳米结构实验台的搭建工作。
  目前,我与我的课题组获得两项国家自然基金资助项目、一项江苏省自然基金资助项目和2002年度国家教育部优秀青年教师资助计划资助项目。在1998年受资助的国家自然基金项目‘超薄液膜润滑高密磁盘系统’的研究方面获得了一些重要进展,项目组紧密配合、努力工作,通过组合创新及优化设计,可将目前的磁头飞浮高度降到5—10nm,同时保证磁头的读写能力不受影响,这一研究成果,国内外目前还没有相关报道。
  由我负责的国家自然基金资助项目‘声子在超晶格结构中传输的理论与实验研究’项目,正在积极开展实验台搭建工作,主要设备和相关器件已完成安装,相关的测试工作在年底可以开始。同时,在原来理论研究工作基础上,从事声子传输的理论研究,开展晶格动力学、分子动力学方面的研究工作,以期优化热电器件的热电品质指数,从而提高能量的置换效率。在开展微纳结构基本物理特性研究的同时,还开展微致冷器、微发电器的器件研发工作,以期将微致冷器应用在CPU的温度控制上。目前,一些研究成果发表在《中国科学,E》、《JournalofChemicalandPhysics》等期刊上。在另一项国家自然基金资助项目上,主要从事纳米摩擦学、微流体控制方面的理论与实验研究工作,开展硅体加工工艺和纳米结构自组装技术及相关的性能测试方面的实验研究,以微热管、硬盘系统为研发对象,以现有的大型结构有限元分析软件为平台,进行结构力、热、电、声等耦合方面的理论研究,以原子力显微镜为实验平台,开展微纳尺度的可视化的实验研究。
  在积极开展学术研究的同时,我还与我的课题组关注本科生、研究生的教学改革工作,根据我在国外进修的经历,深深体会到我们目前教学现状与国外一流学校的差距,在工科创新人才培养方面由于受到实验条件、学习环境和我国工业现状的影响,极大限制了多学科交叉的复合型创新人才的培养,基于这个认识,我们对国外名校的工科人才培养模式进行了系统深入的研究,提出采用‘案例式工科人才的培养模式’,这一设想被学校教务处认可并被立项,作为一项教学改革的课题来开展研究。为了将我在国外进修期间所获得的新知识、新技术更好的传授给学生,2003年我在本科生、研究生分别开设了一门新课程,并对我系教学大纲的制定提出了相关的建议。
      宋爱国工作汇报
  首先感谢华英基金会给予我宝贵的赴国外著名大学进修的机会!进修期间,不仅使我与世界一流的专家进行了深入的交流与合作,而且了解了本领域的一些最前沿的研究方向和动态,同时也了解了国外著名大学培养人才的先进思想和措施。通过交流与合作,与美国西北大学的同行建立了密切的学术联系和私人友谊,为进一步的合作与交流奠定了良好的基础。自2004年4月回国以来,从事教学与科研正好两年,回顾这两年所开展的工作,更感觉到出国进修1年对我教学和科研的发展帮助相当大。
  回国后,根据我在美国西北大学智能机械系统实验室所从事的科研工作,在我原有的遥操作机器人领域开拓了几个新的研究方向:
  (1)虚拟触觉再现技术
  (2)远程康复遥操作机器人技术
  (3)基于生物电信号的人———机器人交互技术
  上述研究方向在回国后先后得到了国家自然科学基金项目、霍英东教育基金青年教师奖励基金项目、国防科工委民用航天高技术项目、教育部留学回国人员基金项目等5个项目的资助。
  2年来,在科研工作中取得了一些初步的、有意义的成果。提出了多种力觉反馈和真实感虚拟触觉再现技术,发现了人的触觉感知一些记忆特性和动态特性。将遥操作机器人技术应用于残疾人的远程康复医疗,研制了一种新颖的力觉辅助的远程康复训练机械手实验系统,提出了提高人体四肢肌电信号检测精度的方法和人手多维力/力矩测量的方法,为中风病人的康复评价提供了可定量的参考依据,为基于生物电信号的人———机器人交互接口提供了基础。在肢体运动控制的脑电信号检测方面,成功地实现了外在激发脑电波的检测。以上述成果为基础,2005年和2006年共发表和录用国际论文6篇,其中在国际核心刊物《PhysicsLettersA》、《SensorandActuators,PhysicalA》、《MeasurementScienceandTechnology》上发表或录用论文3篇。在国际最高级别的智能机器人学术年会《IEEE/RSJInternationalConferenceonIntelligentRobotsandSystems》发表宣读论文2篇,其中2005年1篇,2006年1篇。
  2年来,在上述领域取得了一批具有自主知识产权的成果:
  *在虚拟触觉再现技术研究方面申报国家发明专利3项、实用新型专利2项,其中1项国家发明专利和2项实用新型专利已授权。
  *在远程康复机器人技术研究方面申报国家发明专利1项。
  *在基于生物电信息检测技术研究方面申报国家发明专利1项、实用新型专利1项。
  在遥操作机器人研究上所取得的成果,获得2005年度教育部科技进步二等奖;由于在遥操作机器人技术及其应用和虚拟力觉、触觉再现技术研究领域所作的贡献,获得了2006年度江苏省青年科技奖。
  通过国外著名大学的进修和学习,也使我对人才培养的重要性有了深刻的认识,在认真总结国外人才培养的先进经验的基础上,积极探索如何结合重大科研项目的承担培养高水平的学生,申报并获准负责东南大学教学改革项目《结合国家重要科研项目,培养测控技术与仪器专业创新型人才》,2年来先后指导了本科生SRTP项目8组,共27人进行大学生课外科技创新活动,其中2组学生获东南大学机械大赛一等奖,2组学生获东南大学机械设计竞赛二等奖,1组学生获东南大学创业大赛银奖,1组学生获2005年中法科学计算软件SCILAB程序设计竞赛三等奖。主持的《传感器技术》课程被推荐申报江苏省精品课程;主编教材《测试信号分析与处理》入选教育部“十一五”规划教材;教学成果“测控技术与仪器本科专业人才培养体系的构建和培养方案的改革”获2004年江苏省教学成果一等奖。并于2006年3月入选教育部新一届仪器科学与技术教学指导委员会委员。
      华英学者万遂人访问归来谈体会
  把握机遇 选准课题 着力提高教学科研水平
  承蒙华英文化教育基金资助,我于2000年底赴美国麻省理工学院(MIT)电子学研究所(RLE)人与机器触觉实验室作访问学者。万分感谢华英基金会给了我这样难得的机会到这所世界著名的大学开展交流研究!总结这段学术交流,有很多体会,择其要点向大家作一汇报。
  一、自带经费的访问研究要积极主动
  赴美进入实验室,对方合作教授(包括实验室同事们)非常客气友好,短暂的欢迎过后,干什么,怎么干,就全靠自己主动把握了。美国人工作高效,紧凑,象MIT这样的学校里的工作人员更是如此,非常忙碌。几乎每个人都有个小拍字簿,上面记满了自己近一个月甚至近两三个月的日程安排。所以如果欢迎你的到来在他日程安排上并且过去之后,剩下的只有你自己去干了。这一方面是因为大家都很忙,无约定的事绝少去打扰你。另一个根本的原因是因为自带经费,所以对方合作教授一般不会主动安排你去做什么。这好像是西方人的一种习惯—我没有花钱雇你,所以不能要求你做什么。你是自由的。因此,自己一定要积极主动,去找双方契合点。以我自己为例,美方合作教授是机械和神经生物学方面的专家,正在进行人的触觉和机器仿生触觉的研究,和我的背景并不一致。我向他介绍了我的工作和我期望开展的工作后,他说,您看吧,我这儿您能干什么,您喜欢干什么,都行。实际上我早对他实验室作了深入的了解,他那里正在进行的高频超声医学成象是我感兴趣的,和我国内的工作很匹配。于是我选择并开始了利用高阶谱和小波相结合的超声医学反卷积成象研究,并在这方面协助他指导了一个研究生,获得博士学位。
  二、选题要结合当前形势,着眼未来发展
  结合当前形势一是要和自己的实际情况相结合,如自己的背景,自己的强项,自己的兴趣等等,另外更重要的是结合相关领域的前沿研究趋势这样的形势。这是我们赴美访问的关键。我们希望通过这样的访问研究能够接触,能够参与,能够吸收并能够移植或能够带回这样的前沿研究趋势。做到了这一点,就为未来的持续发展奠定了基础。我访美期间的第一个研究课题就是着眼于这第二点体会的结果。自我感觉比较喜欢工程中的数学问题,特别是工程问题中的新数学方法的应用,研究这个课题这是结合自身兴趣;反卷积方法研究在信号与系统中,在信息学和测量学中是一个既经典又现代的研究方向。其稳定的前沿趋势不会动摇。这就既结合了当前形势,又着眼了未来发展。我访美期间的第二个研究课题是极化光学相干成象研究。这在医学成象领域是非常新,非常前沿的研究专题。这同样是基于我自身比较熟悉的强项,基于当前的客观研究形势和未来的可持续发展所作的选择。
  考虑到回国后科研条件的限制,我特别注意利用MIT先进的科研条件,勤做实验,收集数据。就两个研究专题(超声医学反卷积成象,极化光学相干成象)我分别收集了几百例实验数据,这些数据已成为我回国后科研的重要资料。这也是结合当前形势,着眼未来发展的具体做法。
  三、重视教学是大学的根本
  访美期间我很感兴趣MIT的教学。如大家所知MIT是世界上第一个在其强大的网络环境下实施了网络开放课程工程,向全世界免费提供教材,教案。期望构建一个庞大的,统一的全球教学知识库,使世界各地都能为此出力,受惠。这项工程受到全世界高度称赞。另一方面我注意到牞在MIT教学是体现个人水平的一种荣耀。这是大环境多年积淀的结果,是一种可贵的风气。MIT可能是最具研究性的大学了,可是在那里工作的每一位教师如果他或她还没为学生上课的话,那么他们都渴望着,憧憬着,给学生上课这一天早日到来!从不以为自己从事高端研究而忽视或者不重视教学!所有授课教师都极其认真地对待教学工作。越是名家大师,越是担纲本科、基础教学。我们熟悉的著名教授AlanV.Oppenheim就是一个极好的例子。他的《离散时间信号处理》被奉为经典名著。他本人在学术界也担任诸多职务,很有名气。可他还担任着本科生《数字信号处理》教学。我见过他上课,极其投入,讲到忘情之处讲义被揉得稀烂,团在手中,学生则被他的课深深地吸引着,非常着迷。
  四、稳重端庄是一流大学的风格
  MIT给我的另一个深刻的体会是她的稳重和端庄。该校(包括现任教授和荣退教授)有57人为国家工程院院士;56人为国家科学院院士;16人为医学研究院院士;112人为美国人文及科学院院士。现职及前任MIT成员或MIT校友中有59人荣获诺贝尔奖(其中有11位现职教授)。2001年MIT的教授和校友囊括了除文学奖以外的所有诺贝尔奖项,被传为佳话。有多少知名和未知名的优秀学者在MIT?有多少惊世和酝酿中的巨大成就出自MIT﹖我不知道。她展现于我的是她的含蓄,她的安静和她的朴素。诺贝尔奖获得者归来了,向全校师生作个报告,大家报以热烈的掌声,以示祝贺和致敬。完了,一切又复归平静。照旧布衣素衫,或在实验室,或夹着讲义赶课堂。迎头撞上,打个招呼,仅此而已。
  最后我想表达的是随着时间的推移,华英基金对促进我校的科研和教学方面所作的贡献及其在我校发展史上的作用将愈加彰显。更多的人和更多的事将受到她的惠及!
  
      王桥博士感言
  华英基金资助我在哈佛大学度过了难忘的一年。在这里简要介绍一下我的进修心得。我想我最大的收获是开始明白、并切身感受了“名牌大学”的含义,而且对“华英基金”有了更加深切的思考。
  像所有质朴的中国知识分子一样,当我怀着敬畏的心情准备在哈佛进修一个专门的小领域时,我在哈佛得来的第一个忠告是:不要死守一个狭小的领域,而是要投入自然科学最核心的领域,从事最有价值的研究,思考最有挑战意义的问题。而哈佛提供了世界上独一无二的平台,使我得以加入由电子工程专业、分子和细胞生物学系、物理系联合研究计划———从事电子DNA测序的研究。这一课题的学术意义在于它体现了信息技术(IT)、生物技术(BT)和纳米技术(BT)的综合;对社会的价值在于控制大规模传染疾病爆发或者高速进行海关的检验、检疫,其原理也可以推广到一般线状聚合物(polymer)的分析之中。我想强调的是:这种跨越一切领域束缚,直接击中要害的学术气概,是哈佛给我的一个强烈震撼,我所得来的第一个启示就是———在自然科学的前沿,只有科学、没有学科。
  哈佛的经历让我开始思考什么是“名牌大学”。我所在的实验室紧靠着哈佛法学院,经常看到树上悬挂着这样的旗帜———“Wesetthestandards”———“我们树立规范”。我想所谓名牌大学,就是这么以非凡的气度来做非凡的自律。无所畏惧地思考,但又脚踏实地、规规矩矩地埋头苦干。
  我真诚地感谢华英基金给我去哈佛大学进修的机会。曾经有人深刻地指出,世界上所有的研究奖励,最初是由基金设立者的显赫声名给被奖励者带来极大的荣誉,而后则会由越来越出色的受奖者拿出越来越优秀的工作,使奖励基金越来越受众人瞩目。我愿意和所有的华英学者一起,以更加勤奋的工作,回于归属于“华英”的荣誉。再次感谢大家!
      华英学者戴先中研究成果简介
  我是第一批获华英文教基金资助出访美国Cornell大学的。从2000年回国至今已有4年了。在这前后的5年时间里,我主要在自动控制的以下三个方向上开展研究工作,并取得了较突出的成绩。
  1.多变量非线性系统的神经网络逆控制方法
  多变量非线性系统控制一直是自动控制理论与控制工程领域的前沿研究课题。因为在实际应用中,存在着大量的多输入多输出强耦合非线性系统(即使像单台感应电机本身就是一个多变量非线性强耦合的对象;而多感应电机同步系统还包含了多电机之间通过生产过程产生的复杂的强耦合、非线性关系)。数十年来,虽然自动控制科学家与工程师们共同努力研究出了许多针对非线性系统的控制理论与方法,但理论成果与实际应用间的鸿沟还很宽,既理论成熟又满足工程要求的控制方法还很少。如理论较完善的基于微分几何、微分代数和其他理论的反馈线性化解耦方法(如逆系统方法)在工程应用中面临难以突破的“瓶颈”:①被控系统的模型需精确已知;②需求出反馈控制器的解析式。
  针对实际应用中迫切需要解决的多变量连续非线性系统的控制,本人带领博士生们将理论比较成熟的逆系统方法与对未知非线性函数具有逼近与自学习功能的神经网络相结合,提出了具有原创性的多输入多输出连续非线性系统的神经网络逆系统控制方法,并发展成为一种系统性的控制器设计方法。
  神经网络逆系统控制的基本思路是:将由静态神经网络和若干积分器组成的动态神经网络来构成连续系统的逆系统,对被控多输入多输出非线性系统进行“线性化”并解耦,然后对线性化解耦后的各积分子系统设计闭环控制器获得优良的静、动态特性与抗干扰能力。这一控制方法的原创性体现在以下三个方面:
  ①提出了一种新结构的动态神经网络———由静态神经网络和若干积分器组成的连续时间动态网络,结构简单易于工程实现;
  ②提出了采用动态神经网络逼近逆系统的方法,并提出了扩展的神经网络逆系统结构,通过增加神经网络逆系统的输入使神经网络不仅能更好逼近非线性映射关系,而且能对系统参数、负荷变化具有更好的适应能力;
  ③提出了适用于多输入多输出连续时间系统的神经网络逆系统解耦控制方法。
  几年来,我们已将神经网络逆系统方法被成功地应用到机器人、电力系统、多电机同步系统等复杂非线性系统的线性化解耦控制中,已形成了具有自主知识产权的6项发明专利技术。围绕神经网络逆系统方法及其应用,我们已在国内外核心刊物发表论文40余篇,论文被SCI收录6篇、EI收录27篇,研究成果被国内外30余篇论文正面引用,其中实际应用该研究成果的论文有近10篇。江苏省科委鉴定,评价为国际领先水平,2003年获教育部自然科学二等奖。相应的专著将在2004年底由科学出版社出版。
  2.复杂电力大系统———建模与控制理论
  现代电力系统是一个典型的复杂非线性大系统。它的明显的非线性,巨大的规模,复杂的结构,网络拓扑和参数的不确定性以及运行方式持续而频繁的变化,都使这种系统难以用数学模型准确描述。而其(下转七版)
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