文档介绍：推荐2016年度国家自然科学奖公示:
项目名称:复杂动态网络的同步、控制与识别理论与方法
推荐单位:中国科学院
主要完***:吕金虎(中国科学院数学与系统科学研究院),虞文武(东南大学),陈关荣(香港城市大学),陆君安(武汉大学),周进(武汉大学)
三、项目简介
当今世界是网络的世界,复杂动态网络在各种重大工程系统中发挥了核心关键作用。中国北斗地基增强系统的瓶颈之一是要解决复杂动态网络的构网问题。2015年,美国国防部将基于社交网络的人类行为计算模型研究列入六大颠覆性基础研究领域之一。这些都说明复杂动态网络的同步、控制与识别已成为具有共性的重大科学问题,迫切需要发展新理论与新方法。
项目组1998年开始关注复杂动态网络这一新领域,是国内外最早系统从事复杂动态网络研究的小组之一。师生三代人经过18年协同攻关,不仅在复杂动态网络的同步、控制与识别的几个瓶颈问题上取得了关键性突破,而且服务于国家重大战略需求。主要创新点包括:
1)突破传统静态网络同步的根本局限性,首次揭示了一类典型时变复杂动态网络同步的普适性规律,证明了时变复杂网络的同步本质上由该网络的内耦合矩阵和外耦合矩阵的特征根及其特征向量所决定。代表性论文1是时变复杂动态网络同步的最早文献之一,被D. Li院士在IEEE TCAS-II上称为“several important milestones”之一。
2)克服由于网络规模大导致的耦合矩阵特征值摄动的本质困难,解决了复杂动态网络牵制控制中的核心关键科学问题,给出了一类典型复杂动态网络的耦合强度、牵制节点数与控制增益之间的定量关系。
3) 突破单节点获取网络全局信息的关键瓶颈,创造性地将分布式演化规律引入复杂动态网络的结构调控上,给出了一类不确定性复杂动态网络自适应同步与参数识别的基本准则,揭示了网络结构识别的内在机理。
4) 复杂动态网络的同步、控制与识别实现了理论与应用的结合,与武汉大学国家***系统工程技术研究中心合作服务于国家重大战略需求,为北斗地基增强系统的厘米级服务的构网法则、可靠性和完备性提供了关键理论支撑。
20篇主要论文大部分发表在IEEE 和SIAM会刊及Automatica等本学科著名期刊,SCI他引2852次,其中15篇ESI高被引论文(Top 1%)。8篇代表性论文SCI他引1739次,全部为ESI高被引论文,其中5篇SCI他引超200次。20篇主要论文被58个国家或地区的学者(. Barabasi、T. Vicsek、J. Kurths等40多位院士或Fellow)在Nature、Nature子刊等引用,其中控制理论著名期刊IEEE TAC、Automatica、SIAM JCO引用180次及其他IEEE会刊405次。Science编辑A. Cho特邀项目成员对Nature封面论文做专题评述。获中国百篇最具影响国际学术论文奖、亚洲控制会议最佳论文奖、中国物理学会最有影响论文一等奖等。项目成员过去18年应邀做大会或特邀报告100余次。3名成员2014和2015入选汤森路透全球“高被引科学家”(中国学者134人和148人)。
第一完***因在复杂网络领域的贡献当选IEEE Fellow(2012)并获何梁何利
科学与技术进步奖(2015)、中国工程院光华工程科技奖(2012)、中科院青年科学家