苏州大学计算机科学学院院长,李凡长——苏州大学计算机科学与技术学院院长...

李凡长：奋战计算机前沿 缔造科技新时代

——记苏州大学计算机科学与技术学院院长李凡长及团队

在当今互联网时代提供的诸多便利中，在这个信息爆炸的时代里

"即便有千万人阻挡" 这是李凡长的人生态度：只要涉及事业与理想 就会尽心竭力 一往无前。而站在李凡长身边的科研团队 也在积极地与他同心协力 共同克服天文学难题。

半路出家的计算机英才

李凡于一九六四年出生于那个读书时代是上世纪八十年代的年代里。因当时'学好数理化,走遍天下都不怕'的影响,他对理工科尤其着迷。那时,我国著名数学家陈景润先生更是那个时代的传奇式人物,他的成就让年轻人充满向往与敬仰,于是将他视为偶像榜样。就这样,通过自己的努力考入大学后,他最终选择了以数学为专业的系部,在那片热土上播撒下科学探索的种子

然而，并非所有美好的理想都能变为现实。造物弄人，在大学毕业后，李凡长转而从事中学数学教学工作。在中学期间，他教授过数学、物理、化学以及外语课程等多门学科。八年后虽已为人师备受学生尊敬，在李凡长的心中理想之火始终未灭，并且随着时间推移愈燃愈旺。

相较于传统学科而言，在上世纪90年代计算机科学确实算是一门新兴学科。在中学执教期间，李凡长深刻地认识到未来计算机科学发展的广阔前景，并认为这无疑是时代的机遇同时也是实现个人命运重大转折的最佳机会。出于好奇和挑战的心态，在1992年这位28岁的年轻人毅然辞去了稳定的工作并转而投身于计算机科学领域。经过一年的努力他成功考入了中国科学技术大学的计算机科学与技术系硕士研究生从此开启了新的事业与发展机遇。

此次机会促使李凡长更加坚定地确定了研究方向。他在获得硕士学位后于1995年进入云南大学任教，并在四年后被聘为该校教授。随后于2000年调至苏州大学后专注于开展了一系列研究工作：包括李群机器学习、动态模糊智能理论及应用、认知软件工程、多Agent系统理论及应用等项目。这些年来他承担了包括国家自然科学基金重点项目在内的8项省部级和国家级项目并获得了广泛认可的国际领先水平科研成果：发表约150篇学术论文并出版了7部著作其中包括一部英文专著以及4本教材此外还先后获得省级科技进步奖3项以及国际学术创新奖1项。

李群机器学习的提出者

在数学领域中，“被称为一个具有光滑结构的微分流形”的李群是一种特殊的代数结构。这种独特的代数结构不仅具备保持其光滑结构下的独特性质，在几何学上也有着重要的应用价值。近几十年来，“这些连续变换型别也引起了许多计算机领域研究者的关注。”1998年左右开始的研究表明，在模式识别和图像理解等任务中取得显著进展，并逐步发展出系统的理论体系。

经过长期深入的研究与探索，在李群机器学习领域已累积了多项具有创新性的研究成果。这些成果主要包含两大类:一类是以向量空间理论为基础发展起来的一类机器学习方法;另一类则是通过构建能够有效区分数据特征的代数体系或几何模型，并利用其内在特性对数据进行分类处理的方法

该算法可有效解决李群空间中的系统计量问题。同时，在处理局部信息时采用主曲线作为整体分布描述工具。其概念与主成分相似；而主曲线则是一条光滑描绘流形结构的曲线。通过不断逼近的方式寻求真实反映流形数据分布的信息。

目前，在人工智能领域中已广泛运用了李群机器学习技术，并逐步展现了其显著的优势。李凡长教授介绍了这一情况：'在处理尺度变换、平移变换、旋转变换等部分拓扑变换方面时，在处理尺度变换、平移变换、旋转变换等部分拓扑变换时'表现出独特优势。这种优势使得李群成为研究不变性的重要工具。从计算角度来看，在向量空间的传统机器学习算法方面，在向量空间方面传统机器学习算法方面有着重要的应用价值。因此，在计算层面而言，在向量空间方面传统机器学习算法方面有着重要的应用价值。因此，在计算层面而言，在向量空间传统机器学习算法领域有着重要应用价值的转换关系能够便捷地改造基于向量空间的传统机器学习算法这一描述能够更加准确地反映实际情况这一描述能够更加准确地反映实际情况这一描述能够更加准确地反映实际情况这一描述能够更加准确地反映实际情况这一描述能够更加准确地反映实际情况

虽然成果已经足够丰硕和成熟，但对李群机器学习的研究仍在进行中……

未来展望中, 李凡长致力于构建一个基于Group Structure 的深度学习架构, 为此他打算通过系统性研究当前流形切空间的基本性质, 进而将其概念进行了扩展和完善. 在现有深度学习框架中融入逐层特征提取机制, 同时结合逐层学习的思想, 他希望深入探究如何通过该架构实现具有Group Structure 的重要变换.

解密图像不变特征难题

认识图像是一个复杂的过程，
人脑能够快速而准确地处理图像。
现有的科技还无法使计算机像人类一样高效地进行图像处理与识别。
这一特性长期以来一直是人们所关注并试图解决的关键科学问题之一。
2011年, 李凡长教授主持了国家自然科学基金重点项目"基于认知模型的图像不变性特征理论及关键技术研究"并取得了多项研究成果

在本项目中, 李凡长及其团队主要聚焦于能够全面体现图像全局与局部不变性特征的核心问题, 将研究工作划分为三大相互关联的技术环节。首先是基于输入图像所对应的数字矩阵, 应用李群认知理论深入挖掘其结构特征;其次是采用颜色恒定特性构建颜色不变性特征提取方法;最后是基于多尺度分析框架构建尺度不变性特征提取模型。这些研究成果支撑下, 李凡长成功实现了对复杂目标场景下目标物特性的深度认知能力完成整个研究工作

通过系统性研究和深入论证，这一重要成果得到了广泛认可与高度评价。在图像不变特征学习问题的研究领域中，在深入分析现有方法局限性的基础上，在此基础上，在此基础上，在此基础上，在此基础上，在此基础上，在基础上，在基础上，在基础上，在基础上，在基础上，在基础上，在基础上，在基础上，在基础上在基础之上本研究团队构建了一个全新的体系框架——李群机器学习理论新框架，并涵盖了以下诸多关键组成部分：包括但不限于李群机器学习模型、李群机器学习子空间轨道生成算法、李群覆盖学习算法、李群核学习算法、李群半监督学习算法、李群深层结构学习算法、辛群学习算法、量子群学习算法、张量学习算法、纤维丛学习算法、标架丛上的联络学习算法、谱估计学习算法、Finsler几何学习算法、同调边缘学习算法以及范畴表示Learning algorithm等。

针对图像序列不变特征所存在的深度问题，在深入研究的基础上他提出了一种基于"模型+分析"的深度认知互补理论框架，并将这一创新性的理论成果成功应用于 colors 不变特性的分析工作中。通过这一系列研究工作不仅完成了包括多个创新性研究项目在内的多项创新性研究工作，并开发了一种多光照环境下的 colors 恒定算法体系以及一套用于评估该算法性能的标准体系。这些研究成果不仅实现了对这一领域中关键技术难题的有效突破，并且为实现这一目标，在多光照条件下建立了一套完整的色彩一致性计算体系

而针对图像多尺度不变特征之间的动态模糊性问题，在此基础上李凡长开发出了一种全新的图像不变特征的动态模糊分析方法，并在此过程中取得了显著的成果与进展。其中所包含的主要研究内容有：建立起了基于二阶逻辑的动力学模糊模型；构建了以代数语义为核心的动态模糊代数体系；确立了基于操作意义的动力学框架；以及发展出了多层次关系学习的方法论体系。这些研究成果共同构成了解决该类问题的重要理论支撑体系。

在项目实施过程中, 李凡长与其团队成员合计发表及被录用论文70篇, 其中SCI收录33篇, EI收录23篇; 出版专著三部; 荣获江苏省科学技术奖二等奖及三等奖各一项, 并于2014年荣获领域内国际权威奖项IEEE CS GRC Pioneer Award. 此外, 该团队还申请国家发明专利27项, 已成功授权5项; 成立苏州大学创新团队一个, 引进青年教师5名以及杰出青年人才1名; 培养博士后6名、博士20名以及硕士49名; 主办国际会议两次, 国际会议出国参观次数达20余次; 每年邀请一名国外专家进行连续三个月的访问.

掌舵团队建设与发展

一个人的力量显微镜下有限可测，在群体作用下则能释放出惊人的能量。一支卓越的团队所能展现的能量是难以衡量的。“李群机器学习与动态模糊逻辑研究团队”是由李凡长担任领导职务的一支科研队伍。“作为带头人，在 team construction and management 方面表现出卓越的专业素养. 该 research team has always adhered to the 'five pillars' team building philosophy: emphasizing collaboration, communication, innovation, foundation, and practice. It has successfully constructed a complete and orderly talent ladder system: from undergraduate to graduate to postdoctoral researcher, ultimately forming a cadre of senior scholars such as young teachers.

目前，“李群机器学习与动态模糊逻辑研究团队”拥有高级教师2名、特约副研究员1名以及讲师团成员6名；在研项目中包含博士后研究人员4名以及硕士研究生培养对象11名；此外还有具有导师指导资格的本科学员66名。该团队主要围绕机器学习与数据分析研究中心开展研究工作，并承担着该中心及计算机科学与技术、软件工程等相关学科的一级学科硕士点建设任务；同时负责计算机技术、软件工程等专业的专业学位硕士点培育工作，并致力于团队成员的教学任务以及学生的实践指导工作。

人才是科技发展的基础。李凡长致力于培养青年教师、博士生以及硕士研究生的科研能力和创新精神，并推行导师制以提升本科生的研究水平。研究生培养方面始终遵循项目导入机制与任务驱动模式相结合的方法，在协同创新中着重塑造研究生的专业素养与创新能力。他推行双导师制度的具体实施办法是在实践教学中将高校教师与企业指导专家共同指导本科生开展课题研究工作，在实现教学效果的同时满足社会需求的需求目标下形成了完整的实践体系。在团队建设方面则坚持资深教授负责带领年轻教师以及博士后研究员共同促进优秀人才的成长成才，在这种协同合作的过程中形成了良好的人才培养氛围并取得了显著成效

截止目前，“李群机器学习与动态模糊逻辑研究团队”成员已出版中英文学术专著七册，并在核心期刊上发表论文共308篇。他们成功申请了发明专利项目二十项，并获得了专利授权七份。

为了增强研究团队在国内外的影响，并推动其走向国际化进程，李凡长教授始终致力于拓展与国内外知名学者之间的学术交流渠道。在团队的学术交流体系中，李凡长秉持着"多交流、广学习、深钻研"的理念，在促进青年教师、博士后研究人员及研究生通过赴全球知名高校开展学术交流活动的同时，也持续跟进本领域前沿领域的最新研究成果及重要科学议题，并注重所选课题与前沿科技结合并确保其科学价值。近年来，在美国、澳大利亚以及中国香港等地的众多知名学者受邀担任客座教授期间（其中包括Cornell University图灵奖获得者John Hopcroft博士等），学院成功举办高水平学术讲座40余场（包括中国工程院院士李德毅等），取得了良好的社会反响

《易经》中说，《周易》以智谋治理天下的人称为"士"。（注：此处可省略引号）士应当致力于自己喜欢的工作，并将所得回馈社会，在此过程中体现"以心怀天下、功利皆在"的价值追求。（注：此处可省略引号）一路走来，在人生的道路上他经历了许多波折与挫折以及重重困难与困境（注：此处可省略引号），但他始终没有停滞也没有退缩。（注：此处可省略引号）他说："心中若存有大志理想，则当为之奋斗不懈努力；只要为了实现目标而付出努力，则何时都不算太晚！"

李群机器学习与动态模糊逻辑研究团队主要成员

李凡长出生于1964年9月，并来自云南省宣威市。他拥有博士生导师资格，并担任苏州大学东吴学者的荣誉头衔；同时任苏州大学计算机科学与技术学院院长，并在该学院担任兼职教授。他在1995年获得中国科技大学计算机科学技术系的工学硕士学位；随后于1999年8月被云南大学破格任命为教授。他的主要学术兼职包括：担任中国人工智能学会理事；担任中国人工智能学会机器学习专委会常务委员；参与智能系统工程专委会工作；担任粗糙集与软计算专委会常委；并作为高级会员加入中国计算机学会。此外，在2002年和2007年间曾入选江苏省“333工程”培养计划；并荣获了江苏省有突出贡献中青年专家的荣誉称号

致力于计算机科学与技术领域的教学与科研工作长达数十年之久，在多个交叉前沿研究方向上取得了显著成果

张莉教授（苏州大学）拥有丰富的学术经验：国际电气电子工程师学会会员及中国计算机学会高级会员。先后获得工学学士学位与博士学位，并有其博士论文入选陕西省优秀博士论文。先后任职于上海交通大学控制科学与工程博士后流动站及西安电子科技大学电子工程学院教师等，并荣获江苏省首届‘江苏省优秀计算机科技工作者’称号

主要致力于机器学习、模式识别及图像处理领域的研究工作。作为项目负责人之一, 我负责承担国家自然科学基金项目3项以及省自然科学基金项目2项（其中包括1项江苏省杰青项目）。截至目前为止, 我与合作者共同出版专著3部, 发表论文近70篇, 其中SCI检索论文共25篇, 被SCI收录文章引用达322篇；此外还获得了12项发明专利. 在科研奖励方面, 我先后荣获国家自然科学奖二等奖一项, 教育部高等学校科学研究优秀成果自然科学一等奖一项, 陕西省科技进步奖一等奖一项, 江苏省科学技术奖三等奖一项以及西安市科技进步奖一等奖一项. 同时我也多次担任IEEETransaction on Pattern Analysis and Machine Intelligence (TPAMI) 以及IEEETransaction on Neural Networks (TNN) 等国际权威学术期刊和多个国际学术会议的审稿人.

张召 现为苏州大学客座教授，并拥有博士生导师资格。他同时具备IEEE会员和中国计算机学会(CCF)会员资质。他在2013年7月从香港城市大学电子工程学系(EE)毕业并获得了博士学位。曾在新加坡国立大学Learning & Vision Research Group担任过一定时期的访问研究员，并于2012年9月至12月在中科院自动化所模式识别国家重点实验室任客座研究员

致力于图像识别与模式分析领域的研究工作。已在国内外知名期刊及会议上发表论文35篇，并有多个研究成果转化。其中主要成果作为第一作者发表于国际知名SCI期刊。承担国家自然科学基金项目1项，并作为参与者承担了江苏省自然科学基金项目2项。曾荣获江苏省科学技术奖二等奖1项，并获得苏州市高等院校紧缺高层次人才引进资助奖励1项。在IEEE HK Section学术会议中荣获学术论文竞赛二等奖2项。现为《Journal of Pattern Recognition Research》及《The Scientific World Journal: Computer Science》等国际期刊编委，并多次担任IEEE TNNLS、IEEE TSMC-B、IEEE TKDE等多个国际权威期刊特邀审稿人。