数学科学学院
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河南省科技创新团队简介

2018年11月04日 18:32

组合编码与图像处理科技创新团队创建于2004年,以应用数学学科为依托,以我校数学科学研究所为支撑,是我校设立最早的科技创新团队之一。2004年,应用数学学科被学校遴选为校级重点学科;2005年被确定为校级重中之重的重点学科,2012年应用数学学科被评为“河南省重点学科”。2012年依托应用数学学科而组建的“组合编码与图像处理实验室”被确定为洛阳市重点实验室,并且同年被评为校级协同创新中心。2013年,应用数学团队被确定为洛阳市科技创新团队。应用数学学科拥有各类实验室5个,面积600平方米,实验仪器设备总价值400余万元。2005年团队成员开始在省内高校联合培养硕士研究生,在团队成员所承担的本科基础课程中,《解析几何》、《高等代数》为省级精品课程,同时《解析几何》还被评为省级资源共享课程。2011年团队所在的数学科学学院成为我校首批招收教育硕士研究生的教学院系之一,数学科学学院基础数学课程团队被评为省级教学团队,数学与应用数学专业被确定为省级特色专业,信息与计算科学为校级特色专业。

组合编码与图像处理科技创新团队由16位博士所组成,其中教授1人,副教授10人,讲师5人,已经成为一支具有一定学术研究水平、梯次结构合理的研究队伍,处于省内外同类院校以及同类研究的前列,其中省管专家1人,省学术与技术带头人1人、河南省高校创新人才2人、河南省教育厅学术技术带头人4人、河南省五一劳动奖章获得者1人、河南省青年骨干教师5人,洛阳市优秀专家1人,洛阳市劳动模范1人,洛阳市创新英雄1人。

组合编码与图像处理科技创新团队带头人张之正教授是南京大学与南开大学双站博士后、郑州大学与河南师范大学兼职硕士生导师、河南省优秀专家、河南省学术与技术带头人、河南省高等学校创新人才、洛阳市优秀专家、洛阳市创新英雄、河南省百名技术英杰等,也是中国组合数学与图论学会理事(河南省唯一理事)、河南省数学会常务理事、河南省应用统计学会理事、河南省优选法统筹法与经济数学学会理事、河南省高校数学教学指导委员会委员,洛阳市数学会常务理事兼学术委员会主任,洛阳市优秀青年科技专家。主持国家自然科学基金五项、参加完成一项,主持与参加河南省自然科学基金、河南省教学改革项目及河南省教育厅自然科学基础研究项目共17项。先后在《Discrete Math.》、《Linear Algebra Appl.》、《Discrete Appl. Math.》、《J. Phys. A: Math. Gen.》、《J. Math. Anal.Appl.》、《数学学报》等国内外学术期刊上发表学术论文100多篇,其中已被美国《科学引文索引》(SCI)收录50余篇;曾获河南省自然科学优秀学术论文一等奖6项、二等奖12项,洛阳市优秀青年科技奖一等奖。由于其出色的领导和协调组织能力,2013年被命名为河南省教育厅优秀教育管理人才,也被确定为洛阳市科技领军人物。

近年来,团队成员主持国家自然科学基金项目14项,参加完成国家自然科学基金7项,主持省部级项目15项,河南省教育厅研究课题30多项。发表学术论文106篇,在SCI刊源上发表论文100余篇,获河南省自然科学优秀学术论文奖50余项。2009年以来承办国际学术会议1次,全国性学术会议2次,省级学术会议2次,邀请国内外专家来校讲学50余次。团队教师赴国内外参加学术会议和学术交流200余次。2008年以来获校级、省级教学成果奖10余项,指导学生获省级以上奖励100余项,特别是2012年在美国大学生数学建模竞赛中获一等奖1项;在全国大学生数学建模竞赛中,获国家一等奖3项、二等奖9项,省级一等奖19项、二等奖17项,获奖成绩在全国高校中名列前茅。团队教师与兄弟院校联合培养硕士研究生10余名。

目前,组合编码与图像处理科技创新团队形成了自己的特色和优势,在应用组合数学、代数与编码、系统优化与图像处理三个研究方向已具有一定的学术地位与优势,研究成果产生了较为广泛的影响,在国内同类院校中总体居于先进水平。应用组合数学是当前一个十分活跃的数学分支。一方面用数学其它分支中的方法来解纯粹组合问题的趋向日益增长;另一方面组合方法和技巧越来越多地渗透到数学的其它分支以及物理、化学、生物学、计算机科学、信息编码等自然科学或技术领域,并显示出强大的生命力和应用前景。本团队在组合研究方面建立了Calkin恒等式及其交错形式更一般形式的推广,也给出了Calkin恒等式及其交错形式的组合解释,被文献成为“张恒等式”;在组合矩阵方面引入了Bernoulli矩阵等新概念,研究了二项式系数、Bernoulli数、Fibonacci数等组合上著名的数所构成的矩阵的构造等,并且这方面的研究成果得到了国内外专家的注意。

现代光学发展的一个重要方向是计算机通信领域的光信息技术,其中信号编码、存储和传输中的加密解密是保障信息安全的重要课题。随着计算能力的飞速提高和各种先进算法的提出,基于计算复杂性的经典密码体制的安全性受到了严峻挑战。例如量子并行算法能在多项式时间内解决大数因子分解难题,一旦这种算法能够在量子计算机上付诸实施,现行基于大数因子分解难题的公钥密码体制将毫无安全性可言。量子密码体制就是针对这种状况发展起来的,它是密码学与量子光学相结合的产物,其安全性由量子力学基本原理保证,与攻击者的计算能力无关,具有得天独厚的优势。现代计算机网络以光纤为传输介质,各种文本、图像、语音和视频信号通过编码后最终以光信号的形式传输,实现网络上不同终端之间的信号交换。采用量子密码在信号生成、传输和解读过程中进行加密、解密,是确保信息安全的不二途径,必将成为下一代密码技术的重要力量。不远的未来,要对付拥有量子计算能力的密码破译者,量子密码体制可能是唯一的选择。近年来团队成员已在代数编码理论;密码协议的分析、设计及安全性证明理论方面开展了一系列研究,在《IEEE Transactions on Information Theory》、《Optics Comm.》、《Designs, Codes and Cryptography》》等权威刊物发表了多篇与此相关的高质量论文。

系统优化与图像处理是应用数学中十分活跃的一个分支,在短短的几十年中,系统优化及其在图像处理中的应用已获得了长足的发展,特别是随着科技的发展和计算机图像技术的成熟,该方向在算法的理论和实践中都取得了丰硕成果。本团队在该方向的主要研究内容包括:(1)用同类内点方法研究了非凸优化问题以及非凸集合上的不动点问题;(2)研究了求解分裂可行问题的CQ算法,该算法避免了估计算子范数的困难,改进了算法的收敛速度;(3)运用变步长投影算法,提出了一类解决图像去噪问题的快速迭代算法,并证明了算法的稳定性和收敛性。近年来团队成员先后在《Inverse Problems》、《Journal of Global Optimization》、《Journal of Mathematical Analysis and Applications》等期刊上发表论文四十余篇。

本团队的发展目标是,以应用数学省级重点学科、洛阳市重点实验室、洛阳市应用数学创新团队及校级协同创新中心为平台,充分有效开展国内国际学术交流,培养敬业精神良好、研究方向明确、具有较高水平的学术带头人,构建可持续发展的学术研究骨干队伍,形成一个在省内外有一定特色与影响的高水平研究队伍。在这个总目标下,大力引进高层次人才,使本团队博士达到30人左右,积极申报国家级研究项目,使得未来五年内主持的国家自然科学基金项目近20项,做出一批有影响的突破性的研究成果,特别是注重本学科在国民经济建设的作用。


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