北京师范大学模糊系统与人工智能方向简介(讨论稿)

1北京师范大学模糊系统与人工智能方向简介（讨论稿）北京师范大学模糊数学与人工智能方向是国内最早从事模糊数学及其应用研究的单位之一，可以说是国内模糊数学研究的重要基地。早在1979年北师大数学科学学院开始就开始招收模糊数学研究方向的硕士研究生，是我国最早从事模糊数学研究的硕士学科点。1986年，汪培庄先生牵头，以模糊数学为主申请下来应用数学博士点，这也是我国最早从事模糊数学研究的博士学科点。迄今为止，北师大数学科学学院已培养几十名硕士和博士研究生，并且在各种工作岗位已成为骨干力量。北京师范大学模糊系统与模糊信息研究中心暨复杂系统实时智能控制实验室创建于2000年。现任中心主任为国家级有突出贡献中青年专家李洪兴教授。目前，实验室拥有博导教授2人，副教授3人，博士后2人，在读博士生15人（其中具有教授职称者2人，副教授4人），硕士研究生19人。该研究中心现有一个应用数学的博士学位授权点，应用数学和控制理论与控制工程两个硕士学位授权点。1982年至今，北京师范大学模糊数学与人工智能研究群体先后提出并研究了因素空间、真值流推理、随机集落影、模糊计算机、模糊摄动理论、幂结构提升理论、基于变权综合的智能信息处理、模糊系统的插值表示、变论域智能计算、复杂系统建模以及知识表示的数学理论模糊计算机等一些先进的理论方法。近期的主要研究成果包括：1）给出因素空间理论，建立知识表示的数学框架，并系统研究概念的内涵与外延表示问题，为专家经验、领域知识在软件系统中的表示与计算提供了理论基础；2）揭示了模糊逻辑系统的数学本质，给出常用模糊逻辑系统地插值表示，并系统研究了模糊逻辑系统的构造、分析以及泛逼近性等理论问题；3）提出变论域自适应智能信息处理理论，设计了基于变论域思想的一类高精度模糊控制器，在世界上第一个实现了四级倒立摆控制实物系统，经教育部组织专家鉴定，确认这是一项原创性的具有国际领先水平的重大科研成果；4）引入变权的概念，并给出基于自适应变权理论的智能信息处理方法；5）提出模糊计算机的概念，并研究了模糊计算机设计的若干理论问题；6）给出数学神经网络理论，从数学上揭示了模糊逻辑系统与人工神经网络之间的关系，首次定义了“输出返回”的模糊逻辑系统并证明了它与反馈式神经2网络等价；7）提出一种基于数据集成、规则提取和模糊推理的复杂系统的建模方法，即基于模糊推理的建模方法，由此可突破障碍模糊控制理论发展的一些瓶颈问题，诸如稳定性、能控性、能观测性等的判据问题。8）揭示了Fuzzy系统的概率论意义，指出Fuzzy系统中常用的清晰化方法，即重心法是合理的且在平均平方意义下是最优的方法.基于不同的Fuzzy蕴涵算子，给出几种典型的概率分布，如Zadeh分布、Mamdani分布、Lukasiewicz分布等，它们充当Fuzzy系统的“系统内核”作用.9）利用随机过程理论刻画了变论域自适应模糊控制的自适应机理，并且为经典自适应控制的自适应机理的源头给出了数学描述。模糊信息处理与人工智能目前已是计算机科学的重要分支之一，在国际范围里已有相当的影响。据了解，在北美、欧洲和日本的许多大学的计算机系，都有专家在从事模糊信息处理与人工智能研究与教学；他们所取得的成果已显示出模糊信息处理与人工智能在计算机科学研究与发展中的巨大作用。北京师范大学是国内模糊系统及其应用研究的发源地之一，李洪兴及其带领的学术团队在这一领域做出了一系列原创性、具有世界领先或先进水平的研究成果，在国内外具有重要的影响。由于模糊信息处理是新兴学科，我国在这一领域的研究水平与国外差距不大，因此，发展模糊信息处理与智能计算等相关领域的研究对于我国计算机科学研究赶超世界先进水平是很有意义的。附录该方向近期主要研究成果一.获奖情况[1]1987年获国家自然科学四等奖。[2]2003年获教育部自然科学一等奖。[3]2005年获国家科技进步二等奖。二.已获得的专利[1]发明专利：预焙电解铝生产的变论域自适应模糊控制方法及装置发明人：李洪兴；王加银；谷云东；冯艳宾专利号：ZL02158123.1授权公告日：2004年12月1日[2]实用新型专利：四级倒立摆实验仪设计人：李洪兴3专利号：ZL02257287.2授权公告日：2003年9月17日三．已出版的主要著作[1]Hong-XingLi,P.C.PhilipChenandHan-PangHuang,FuzzyNeuralIntelligentSystems,CRCPress,FL,USA,2001.[2]Hong-XingLiandVincentC.Yen,FuzzySetsandFuzzyDecision-Making,CRCPress,FL,USA,1995.[3]PeizhuangWangandHong-XingLi,FuzzyInformationProcessingandFuzzyComputers,SciencePressNewYork/Beijing,1997.[4]PuyinLiuandHong-XingLi,FuzzyNerualNetworkTheoryandApplication,WorldScientificPress,Singapore,2004.[5]汪培庄，李洪兴,知识表示的数学理论，天津科技出版社，1994.[6]汪培庄，李洪兴,模糊系统理论与模糊计算机，科学出版社，1996.[7]李洪兴等,工程模糊数学方法及应用，天津科技出版社，1993.[8]李洪兴，汪培庄,模糊数学，国防工业出版社，1994.四.已发表的主要论文（按时间顺序）[1]Hong-XingLi,Fuzzyperturbationanalysis,part1,FuzzySetsandSystems,17(2),1985,189-197.(SCI)[2]Hong-XingLi,Fuzzyperturbationanalysis,part2,FuzzySetsandSystems,19(2),1986,165-175.(SCI)[3]Hong-XingLi,Multifactorialfuzzysetsandmultifactorialdegreeofnearness,FuzzySetsandSystems,19(3),1986,291-297.(SCI)[4]Hong-XingLi,Fuzzyclusteringmethodsbasedonperturbation,FuzzySetsandSystems,32(3),1989,291-302.(SCI)[5]Hong-XingLi,Multifactorialfunctionsinfuzzysetstheory,FuzzySetsandSystems,33(1),1990,69-84.(SCI)[6]Hong-XingLi,ChengzhongLuoandPeizhuangWang,Thecardinalityoffuzzysetsandthecontinuumhypothesis,FuzzySetsandSystems,55(1993),61-77.(SCI)[7]Hong-XingLietc,Theoperationsoffuzzycardinalities,JournalofMathematicalAnalysisandApplications,182(1994),768-778.(SCI)[8]Hong-XingLi,Interpolationmechanismoffuzzycontrol,ScienceinChina(中国科学,SeriesE),41(3),1998,312-320.(SCI)[9]Hong-XingLi,Factorspacestheoryanditsapplicationstofuzzyinformationprocessing(I),FuzzySetsandSystems,95(2),1998,147-160.(SCI)[10]Hong-XingLi,TherelationshipbetweenfuzzycontrollersandPIDcontrollers,ScienceinChina(中国科学,SeriesE),42(2),1999,215-224.(SCI)[11]Hong-XingLi,Adaptivefuzzycontrollersbasedonvariableuniverse,Sciencein4China(中国科学,SeriesE),42(1),1999,10-20.(SCI)[12]Hong-XingLiandL.X.Li,Representingdiversemathematicalproblemsusingneuralnetworksinhybridintelligentsystems,ExpertSystems,16(4),1999,262-272.(SCI)[13]Hong-XingLiandC.L.PhilipChen,Theequivalencebetweenfuzzylogicsystemsandfeedforwardneuralnetworks,IEEETransactionsonNeuralNetworks,11(2),2000,356-365.(SCI)[14]Hong-XingLi,Output-backfuzzylogicsystemsandequivalencewithfeedbackneuralnetworks,ChineseScienceBulletin（科学通报）,45(7),2000,592-596.(SCI)[15]Hong-XingLiandLi-DaXu,Aneuralnetworkrepresentationoflinearprogramming,EuropeanJournalofOperationalResearch,124(2),2000,224-234.(SCI)[16]Hong-XingLi,V.C.YenandE.S.Lee,Modelofneuronsbasedonfactorspace,ComputersandMathematicswithApplications,39(2000),91-100.(SCI)[17]Hong-XingLietc,Factorspacestheoryanditsapplicationstofuzzyinformationprocessing:Twokindsoffactorspacecanes,ComputersandMathematicswithApplications,40(2000),835-843.(SCI)[18]Hong-XingLietc,Factorspacetheoryandfuzzyinformationprocessing:Fuzzydecisionmakingbasedontheconceptsoffeedbackextension,ComputersandMathematicswithApplications,40(2000),845-864.(SCI)[19]Hong-XingLi,V.C.YenandE.S.Lee,Factorspacetheoryinfuzzyinformationprocessing:Compositionofstatesoffactorsandmultifactorialdecisionmaking,ComputersandMathematicswithApplications,39(2000),245-265.(SCI)[20]Pu-YinLiuandHong-XingLi,Approximationofgeneralizedfuzzysystemstointegrablefunctions,ScienceinChina(中国科学,SeriesE),43(6),2000,613-624.(SCI)[21]QingHeandHong-XingLi,Extensionprinciplesandfuzzysetcategori