科学研究

## 一、总体研究框架 我们团队专注于人工智能 (**AI**,尤其是机器学习和视频分析查询)和分布式网络系统(Distributed Networked System, **DNS**,尤其是**云计算、端边云协同和5G网络**)的**交叉领域研究**;根据两者主体客体关系可以分为以下两类: - **<span style="color:firebrick">DNS-based AI:</span>**专注于设计DNS环境下的AI算法、平台和应用,旨在突破当前AI和大数据技术的**实时性、资源消耗**以及**隐私安全**三方面的**技术瓶颈**,并探索和实施在智慧能源、工业互联网和智慧城市领域中的**killer applications**。 - **<span style="color:firebrick">AI-driven DNS:</span>**专注于如何使用AI技术(特别是深度学习、强化学习和元学习)来赋能和优化以5G为代表的新兴DNS关键技术(如网络优化)和典型应用(如云VR)。 ## 二、团队所坚持的研究原则 面向国家重大需求、聚焦前沿核心技术、突破本质科学问题、赋能产业典型应用。 ## 三、主要研究内容 - **<span style="color:firebrick">端边云协同分布式机器学习算法、平台与应用:</span>**疫情过后,5G、人工智能、工业互联网等成为我国新基建主要目标。针对3-5年后普遍部署的端边云协同网络,设计新型的端边云协同机器学习算法、平台和应用(边云协同聚类分析、深度学习、元学习等),极大降低大数据获取和分析成本,为AI应用的实时性需求(如工业异常检测、自动驾驶)提供共性技术支撑。 - **<span style="color:firebrick">联邦学习与隐私保护算法、平台与应用:</span>**人们对数据的隐私保护意识和相关法律的健全成为影响大数据获取分析和人工智能应用的核心瓶颈之一。谷歌在2016年提出联邦学习,旨在不暴露用户数据隐私的情况下达到大数据分析和AI应用的目的。自2018年起,我们团队在联邦学习模型训练、差分隐私保护等领域展开研究。 - **<span style="color:firebrick">AI驱动网络优化与5G核心应用:</span>**通过融合5G技术“物理机理”的数学建模方法和基于数据的AI方法,提升5G网络运行稳定性、资源利用率以及核心应用(云VR)的用户体验。 - **<span style="color:firebrick">DNS+AI领域自由探索基础研究:</span>**致力于凝练和解决DNS和AI交叉领域中的本质共性科学问题。 ## 四、研究所涉及主要理论与技术 - **核心理论:**应用统计、优化、图论、博弈论 - **AI算法:**深度学习、在线学习、强化学习、元学习、小样本学习、图像处理、视频分析 - **编程环境:**Matlab, Python, Pytorch, Spark,TensorFLow, Docker, ECCI, K3s/K8s等 - **软硬件环境:**个人PC、CPU/GPU计算集群、阿里云、华为云、嵌入式AI开发板(x86/ARM)、其他设备(VR眼镜、工业路由器等) ## 五、研究所涉及相关热点领域和关注企业 - **热点领域:**机器学习(2015-);云计算(2012-);大数据(2014-);边缘计算(Gartner 2018、2019全球十大新型技术);5G技术(2019-);联邦学习(2017-);物联网(2011-);工业互联网(2018-) - **企业关注:**谷歌、微软、华为、阿里、腾讯 ## 六、科研项目   <ol start=''> <li><span><u>基于人工智能技术的复杂网络系统优化研究</u>,华为公司重大横向课题,2019-2022,在研,项目负责人:杨树森。</span></li><li><span><u>边云协同验证技术研究</u>,国家电网公司横向课题,2019-2019,在研,项目负责人:杨树森。</span></li><li><span><u>人为参与的移动群智感知数据获取与发布的安全与隐私保护研究</u>,自然科学基金-面上项目,2018-2021,在研,项目负责人:杨树森。</span></li><li><span><u>面向航空发动机先进制造的工业互联网络构建与集成应用-边云协同智能子课题</u>,工信部创新项目,2017-2020,在研,西安交大课题负责人:杨树森。</span></li><li><span><u>青年人才计划</u>,国家人才计划,2017-2020,在研,项目负责人:杨树森。</span></li><li><span><u>青年拔尖人才(A类)</u>,校内人才计划,2016-2022,在研,项目负责人:杨树森。</span></li><li><span><u>智慧水网络系统</u>,日本NEC公司项目,2014-2018,结题,参与人:杨树森。</span></li><li><span><u>智慧城市</u>,美国Intel公司项目,2012-2018,结题,参与人:杨树森。</span></li><li><span><u>河滩地下传感器网络</u>,英国自然环境研究会(NERC)项目,2011-2013,结题,参与人:杨树森。</span></li><li><span><u>深度学习驱动的端边云协同智能计算研究</u>,中国博士后基金面上项目,2020-2021,在研,项目负责人:赵鹏。</span></li><li><span><u>高效能云计算数据中心关键技术与装备</u>,科技部重点研发计划项目子任务,2018-2021,在研,西安交通大学负责人:赵鹏。</span></li><li><span><u>软件定义Mesh接入网中带宽敏感数据的传输策略研究</u>,自然科学基金-青年项目,2016-2018,在研,项目负责人:赵鹏。</span></li><li><span><u>软件定义无线Mesh网络中带宽感知的机会转发策略研究</u>,中国博士后基金一等,2015-2016,结题,项目负责人:赵鹏。</span></li><li><span><u>软件定义无线Mesh网络中基于测量的机会传输研究</u>,中央高校基本科研业务费-国际前沿与自主创新类项目,2015-2017,结题,项目负责人:赵鹏。</span></li><li><span><u>群智感知系统中面向数据发布的本地隐私保护机制研究</u>,自然科学基金-青年项目,2019-2021,在研,项目负责人:任雪斌。</span></li><li><span><u>群智感知系统中隐私保护的高维数据汇聚机制研究</u>,中国博士后基金-面上项目,2018-2020,在研,项目负责人:任雪斌。</span></li></ol>