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张自力教授团队在智能科学研究领域取得重要进展
发布时间: 2018-06-05 07:53:03   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

   近日,学校计算机与信息科学学院 软件学院在生物启发的智能计算领域取得重要进展。相关研究成果以“Does being multi-headed make you better at solving problems? A survey of Physarum-based models and computations”为题,发表在国际生物物理顶级刊物《Physics of Life Reviews》(《生命物理评论》)上。

《Physics of Life Reviews》是由国际著名学术出版社Elsevier(爱思唯尔)出版的一本国际学术期刊,每年四期,专门刊登有关生命系统的物理过程及其规律、生物系统的复杂模式、人工智能系统等领域的最新进展。2016年的影响因子为13.84,在生物学(79种期刊)和生物物理学(65种期刊)两个领域均排名第一。学校为该成果的第一完成单位,高超副教授为论文第一作者,张自力教授为共同通信作者。

多头绒泡菌(physarum)是一种多核单细胞生物,隶属于变形虫目(amoebina)的原生质粘液茵。生物学实验发现,将多头绒泡菌接种在建立了迷宫的琼脂凝胶上,并在迷宫的起点和终点处放置食物源,多头绒泡菌能够在没有中心控制系统的情况下沿着最短路径建立连接起点和终点的原生质管道。自2010年《科学》杂志首次报道多头绒泡菌智能行为后,作为一种单细胞生物,多头绒泡菌在生物实验中展现的这种高等生物智能行为引起了各国科研工作者的广泛关注。生物学家、仿生学家和计算机学家分别从微生物器皿培养实验,仿真演化模型和优化计算角度阐释多头绒泡菌的智能行为,并将其用于路径规划、网络设计和自然启发的生物进化算法的设计。

张自力教授所率领的科研团队自2010年开始从事该领域工作,在基于多头绒泡菌智能行为计算领域一直处于领先地位,率先发表了国内对多头绒泡菌研究的第一篇SCI检索论文、第一篇EI检索论文。并且多点开花,在基于多头绒泡菌的仿生模型设计、人工智能各类复杂难问题求解、网络传播动力学和结构动力学研究方面都取得了一系列成果,相关成果多次发表在《IEEE/ACM Transactions on Transactions on Computational Biology and Bioinformatics》、《Applied Soft Computation》、《Neurocomputing》、《Bioinspiration & Biomimetics》、《Natural Computing》等计算机领域高水平国际期刊。

本综述论文,通过在Web of Science上检索多头绒泡菌相关论文,构建科研引文网络,挖掘多头绒泡菌的热点研究领域。以多头绒泡菌觅食过程中呈现的“收缩”和“扩张”行为为主线,以其展现的多样性、趋向性和正反馈特性为刻画对象,从仿生机制模型及其应用出发,在国际上首次从智能计算角度为多头绒泡菌的发展勾勒出清晰的轮廓。

该研究由我校智能软件与软件工程重点实验室团队与西北工业大学王震教授、中科院西安光机所李学龙教授等国内外多头绒泡菌科研团队合作完成,得到了国家自然科学基金青年基金、中央高校基本业务费重大项目资助。