一、实验室简介
复杂系统建模与智能计算实验室,是依托beat365在线唯一官网建设的湖南省普通高等学校重点实验室。实验室面向国家重大需求与湖南省“三高四新”战略,聚焦复杂系统科学前沿问题,围绕复杂网络与动力系统、系统建模与科学计算、智能信息处理与数据分析等方向开展基础理论与关键技术研究,致力于建设集科学研究、人才培养、成果转化与社会服务于一体的高水平科研创新平台。
实验室以数学学科为理论根基,融合计算机科学、人工智能、数据科学、力学、控制科学等多学科交叉优势,重点研究复杂系统中的非线性演化、随机耦合、多尺度协同及智能决策等关键科学问题。当前,复杂系统研究已成为金融安全、智能制造、生态治理、生物医学、智慧交通等领域的重要理论支撑,而实验室正是在这一背景下应运而生。
实验室现有专职科研人员18人,其中教授6人、副教授6人、博士11人,45岁以下青年教师占比超过三分之二,形成了结构合理、梯队完善、充满创新活力的科研团队。实验室拥有湖南省科技创新领军人才、芙蓉学者青年学者、省杰青、省121层次人才等高层次人才,实验室负责人黄创霞教授连续6年入选全球前2%顶尖科学家“终身科学影响力排行榜”。
二、主要研究方向
1. 复杂网络与动力系统 实验室围绕金融、生物、能源、交通等真实复杂系统,研究多层动态网络结构演化、风险传播机制与非自治动力系统的全局行为,重点突破复杂网络中的稳定性分析、同步控制、协同优化与系统性风险预警等关键理论问题。相关研究成果可广泛应用于金融风险防控、公共安全治理与智慧城市建设等领域。
2. 系统建模与科学计算 面向智能制造、高端装备、材料力学及工业数字孪生等应用需求,实验室重点开展偏微分方程建模、高精度数值算法、模型降阶、自适应有限元及多物理场耦合计算等研究,推动复杂工程问题从理论建模到高性能计算实现的全链条创新。
3. 智能信息处理与数据分析 实验室积极探索人工智能与复杂系统研究的深度融合,研发面向动力系统参数辨识、反问题求解与智能优化的算法体系,构建复杂系统数据分析与智能决策平台,推动从“数据关联”向“机理因果”的智能分析模式转变。
三、科研成果与创新能力
实验室坚持“基础研究—应用突破—成果转化”协同发展,近年来在复杂系统理论与智能计算领域取得了一系列具有影响力的成果。
在复杂网络与动力系统方向,实验室围绕非自治系统全局动力学、行波解存在性、金融风险定量测度等问题开展深入研究,在《Applied Mathematics Letters》等国际重要期刊发表高水平论文30余篇,相关研究获得国家自然科学基金面上项目、天元项目及湖南省自然科学基金创新研究群体项目支持。
在系统建模与科学计算方向,实验室在弹性力学、自适应有限元、偏微分方程最优控制及模型降阶等领域形成特色优势,在《Applied Mathematics and Computation》等重要刊物发表论文20余篇,多项成果获得国家自然科学基金青年项目和省自然科学基金项目资助。
在智能信息处理与数据分析方向,实验室利用智能优化算法解决复杂网络与动力系统中的参数辨识问题,并将大数据分析方法应用于金融系统、车联网等复杂场景的数据处理与风险分析,形成了良好的应用示范效应。
四、社会服务与发展前景
实验室坚持面向国家战略需求与区域经济社会发展,在智能制造、大数据分析、算法优化等方向积极开展技术服务与成果转化。近年来,实验室与永州经济开发区、零陵工业园等单位建立了长期合作关系,横向科研经费累计超过1000万元。实验室积极推进产学研协同创新,与华为云谷(永州)、中国联通等企业合作共建校级计算中心、现代产业学院及多个省级校企合作平台和实践基地,形成了“科研—产业—人才”协同发展的良好生态。
未来,实验室将围绕“复杂系统+智能计算”交叉融合方向,持续推进复杂网络理论、高性能科学计算与人工智能技术创新,打造湖南省复杂系统科学研究的重要基地、高层次人才培养的重要平台以及服务区域产业升级的重要科技支撑中心,为国家科技创新和地方经济高质量发展贡献力量。