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高校基本科研业务费重点项目研究成果简介

1.超大规模电磁并行计算的关键理论与应用研究

项目负责人:张玉

研究了高阶矩量法(MoM)和物理光学法(PO)混合方法的高效并行计算方案,超大规模并行MoM的关键理论与技术,开发了超过1000 CPU核并行规模的高性能通用电磁仿真软件,解决了电大平台中天线布局,复杂天线及阵列分析等一系列挑战性课题.出版英文着作2部,发表国际期刊论文11篇,国内期刊论文3篇,国际会议论文8篇,国内会议论文7篇,共计29篇,其中SCI收录10篇,EI收录19篇.培养研究生20余名.新增国家863计划重大项目课题,973计划项目专题,国家自然科学基金面上项目,新世纪优秀人才支持计划,陕西省青年科技新星,重点实验室基金等6项纵向项目,获资助经费总额超过1000万元.

代表论文:

1. Yu Zhang, Xunwang Zhao,D. G. Dooro,S.W. Ting,and Tapan K. Sarkar,Parallelized hybrid method with higher-order MoM and PO for analysis of phased array antennas on electrically large platforms, IEEE Transactions on Antennas and Propagation,Vol. 58, No. 12, Dec. 2016,Page(s): 4110-4115.

2. Zicong Mei, Yu Zhang, Xunwang Zhao, Baek Ho Jung, Tapan K. Sarkar, and Magdalena Salazar-Palma, Choice of the Scaling Factor in a Marching-on-in-Degree Time Domain Technique Based on the Associated Laguerre Functions, IEEE Transactions on Antennas and Propagation,Vol. 60, No. 9, Sep. 2016, Page(s): 4463-4467.

3. Zicong Mei, Yu Zhang, Tapan K. Sarkar, Baek Ho Jung, Alejandro García-Lampérez, and Magdalena Salazar-Palma, An Improved Marching-on-in-Degree Method Using a New Temporal Basis, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 59 , No. 12, Dec. 2016, Page(s): 4643 -4650.

4. Ying Yan, Yu Zhang, Changhong Liang, Hui Zhao, and D. G. Dooro, RCS Computation by Parallel MoM Using Higher-OrderBasis Functions, International Journal of Antennas and Propagation, Vol. 2016, Article ID 745893, 8 pages.

5. Xunwang. Zhao,Yu Zhang, H.W. Zhang, D. Garcia-Donoro, S.W. Ting, T. K. Sarkar, and C.H. Liang, Parallel MoM-PO method with out-of-core technique for analysis of plex arrays on electrically large platforms, Progress in Electromagics Research, Vol. 108, 2016, Page(s): 1-21.

2.新型LaAlO3/SiO2高k栅堆栈结构的实现与可靠性表征

项目负责人:刘红侠

紧密围绕纳米MOS器件失效机理与可靠性关键技术,通过工艺优化制备了高性能的高k栅堆栈结构,系统研究了LaAlO3/SiO2高k栅介质的微结构与电特性以及关键的可靠性技术,给出了提高高k栅介质稳定性和可靠性的方法.在纳米MOS器件可靠性和结构设计方面取得突破,为开展新一代的高可靠纳米尺度集成电路工艺技术进行了探索性研究.实现了从被动满足需求转变为主动牵引发展,摆脱了关键技术受制于人的局面.在国内外知名期刊和着名国际会议发表40余篇,申请国家发明专利6项,已培养博士生10名,硕士生名15名,获批国家自然科学基金3项,获批十二五预研项目1项.

代表论文:

1. Wang Shulong, Liu Hongxia. Monte Carlo calculation of electron diffusion coefficient in wurtzite indium nitride. APPLIED PHYSICS LETTERS. 2016,100(14):142105.

2. Wang Shulong, Liu Hongxia. Monte Carlo analysis of electron relaxation process and transport property of wurtzite InN. JOURNAL OF APPLIED PHYSICS.2016,111(1):013711.

3. Fan Xiaojiao, Liu Hongxia. Identification of optimal ALD process conditions of Nd2O3 on Si by spectroscopic ellipsometry. APPLIED PHYSICS A.2016,112(1):7611-7619.

4. Fan Jibin, Liu Hongxia. Improvement of the Anneal-Induced Valence Band Offset Variation by Hybrid Deposition of HfO2 on Si IEEE Tran. on Electron Devices.2016,60(5) :1536-15390.

5. Fan Jibin, Liu Hongxia. Physical properties and electrical characteristics of H2O-based and O3-based HfO2 films deposited by ALD. Microelectronics Reliability.2016,52(6): 1043-1049.

3.异构无线网络安全融合关键技术研究

项目负责人:马建峰

从理论,方法以及验证多个层面提出相应的技术,主要研究了异构无线网络融合的安全协议形式化分析与设计方法,异构无线网络融合的安全体系结构,跨安全域的密钥管理和集成安全接入方法,异构无线网络端到端认证和加密方法和安全高效的异构无线网络漫游切换方法,解决了异构无线网络安全管理,配置困难,现有网络融合体系可扩展性差,安全性不能够满足用户的需求的问题.在该项目资助下,获得了国家技术发明奖1项,省部级科研奖励1项,在国内外重要期刊(IEEE会刊)及会议(GlobalCom)上共录用高水平文章30余篇,SCI检索16篇,申请关于异构网络安全融合内容专利共计12项,培养硕士/博士共计10余名.在2016年至2016年期间,申请并获得了国家自然科学基金重点项目——数字社区无线网络信息融合安全理论及关键技术研究.

代表论文:

1. Zhihong Liu, Jianfeng Ma, Qingqi Pei, Liaojun Pang, YoungHo Park. Key Infection, Secrecy Traner, and Key Evolution for Sensor Networks. IEEE Transactions on Wireless Communications, 9, 8643-2653,2016.

2. Bin Xiao, Jian-Feng Ma, Xuan Wang. Image Analysis by Bessel–Fourier Moments. Pattern Recognition, 43, 8, 2620-2629, 2016.

3. ZHANG JunWei, MA JianFeng, MOON SangJae. Universally Composable One-Time Signature and Broadcast Authentication. SCIENCE CHINA Information Sciences, 53, 3, 567-580, 2016.

4. Xinghua Li, Jianfeng Ma, Yulong Shen. An Efficient WLAN Initial Access Authentication Protocol. GLOBECOM 2016: 1035-1040. 2016.

5. Xinghua Li, Xiang Lu, Jianfeng Ma. Authentication and Key Management in 3G-WLAN Interworking. ACM/Springer Mobile Networks and Application , 16, 3, 394- 407, 2016.

4.自动制造系统控制性能评价研究

项目负责人:李志武

主要研究了自动柔性制造过程系统控制和调度的关键问题无死锁特性与活性控制.项目的研究成果初步解决了以下问题:(1)行为优化Petri网活性控制器的结构极小和有效计算问题,(2)拉伸时延Petri网死锁控制与调度策略问题,(3)自动制造系统死锁控制策略的时间性能评价问题,(4)Petri网鲁棒性控制器设计问题,(5)非纯结构的最优Petri网控制器设计问题.出版英文专着1部(CRC出版社),在Automatica和IEEE Transactions发表论文18篇,知名国际会议论文9篇.项目资助期内,获省部级奖励2项,培养博士生7人,硕士生14人,课题组成员申请获批国家自然科学基金青年基金项目5项,面上项目1项,外国青年学者基金项目2项.项目研究团队有12篇论文进入2003.03.01-2016.05.01间ESI(Essential Science Indicators)数据库前1.00%高被引论文,其中9篇入选研究前沿论文.

代表论文:

1. Ding Liu, ZhiWu Li, and MengChu Zhou, "A Parameterized Liveness and Ratio-Enforcing Supervisor for a Class of Generalized Petri Nets," Automatica, vol. 49, no. 11, 3167-3179, 2016.

2.YuFeng Chen and ZhiWu Li, "Design of a Maximally Permissive Liveness-enforcingSupervisor with a Compressed Supervisory Structure for Flexible Manufacturing Systems,"Automatica, vol. 47, no. 5, pp. 1028-1034, 2016.

3. AnRong Wang, ZhiWu Li, MengChu Zhou, and Abdulrahman M. Al-Ahmari, "Iterative Deadlock Control by Using Petri Nets", IEEE Transactions on Systems, Man, and Cyberics–Part C: Applications and Reviews, vol.42, no.6,pp. 1204-1218, 2016.

4. Meng Qin, ZhiWu Li, MengChu Zhou, M. Khalgui, and O. Mosbahi, "Deadlock prevention for a class of Petri s with uncontrollable and unobservable transitions", IEEE Transactions on Systems, Man, and Cyberics, Part A: Systems and Humans, vol.42,no.3, pp.727-738, 2016.

5. ChunFu Zhong, ZhiWu Li, YuFeng Chen and Abdulrahman Al-Ahmari, "On nonexistence of a maximally permissive liveness-enforcing puresupervisor", IEEE Transactions on Systems,Man, and Cyberics: Systems, vol.43, no.1, pp.29-37, 2016.

5.多模态分子影像系统

项目负责人:田捷

主要研究了多模态融合分子成像理论和方法,研发了光学-核素-CT多模态融合成像系统,为肿瘤相关分子靶点和生物过程的准确定量成像提供方法和设备支撑.在该项目资助下,课题组在PNAS,Cancer Letters,IEEE Transactions on Medical Imaging,Journal of Biomedical Optics等国际期刊发表SCI论文35篇,获授权国家发明专利13项,教育部科技进步二等奖和陕西高校科学技术二等奖各1项,培养博士研究生12名,硕士研究生45名,培养的博士研究生获国际学术会议口头报告8人次,旅行资助奖10人次,课题组成员先后获资助国家自然科学基金重大项目子课题1项,面上项目3项,青年项目10项.

代表论文:

1. Fu Wang, Zhe Wang, Naoki Hida, Dale O. Kiesewetter, Ying Ma, Kai Yang, PengfeiRong, Jimin Liang, Jie Tian*, Gang Niu*, and Xiaoyuan Chen*, "A cyclic HSV1-TK reporter for real-time PET imaging of apoptosis," Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2016, 111(14), 5166-5170.

2. Jing Xin, Xianghan Zhang, Jimin Liang*, Limin Xia, Jipeng Yin, YongzhanNie, Kaichun Wu, and Jie Tian*, "In vivo gastric cancer targeting and imaging using novel symmetric cyanine dyes-conjugated GX1 peptide probes," Bioconjugate Chemistry, 2016, 24(7), 1134-1143.

3. Jing Xin, Yonghua Zhan, Muhan Liu, Hao Hu, Limin Xia, YongzhanNie, Kaichun Wu, Jimin Liang, and Jie Tian, "ApoG2 induces ER stress-dependent apoptosis in gastric cancer cells in vitro and its real-time effect evaluation by bioluminescence imaging in vivo," Cancer Letters, 2016, 336(2), 260-269.

4. Xin Cao+, Xueli Chen+, Fei Kang+, Yenan Lin, Muhan Liu, Hao Hu, YongzhanNie, Kaichun Wu, Jing Wang*, Jimin Liang*, and Jie Tian*, "Performance evaluation of endoscopic Cerenkov luminescence imaging system: in vitro and pseudotumor studies," Biomedical Optics Express, 2016, 5(10), 3660–3670.

5. Dongmei Chen, Shouping Zhu, Huangjian Yi, Xianghan Zhang, Duofang Chen, Jimin Liang*, and Jie Tian*, "Cone beam X-ray Luminescence puted tomography: a feasibility study," Medical Physics, 2016, 40(3), 031111.

6.协同认知Memetic计算理论与应用

项目负责人:公茂果

针对如何提高进化计算的全局寻优能力展开研究,建立了协作学习与优化的协同认知Memetic计算模型,设计了新模型的个体自主学习和群体协同学习策略,提出了高性能优化算法,能高效求解十万维的复杂优化问题和九个目标的多目标优化问题,针对雷达影像解译中的相干斑抑制,目标差异度量等难题,利用协同认知Memetic计算的协作学习与优化能力,提出了高效的雷达影像地物分类与变化检测方法,缓解了对差异影像图数学模型的依赖.在该项目资助下发表SCI一区/二区论文14篇,获国家发明专利授权12项,培养博士研究生8人,硕士研究生17人.基于本项目的研究,还得到了中组部青年拔尖人才计划和国家自然科学基金委优秀青年基金的资助.

代表论文:

1. M. Gong, Q. Cai, X. Chen, L. Ma. Complex Network Clustering by Multiobjective Discrete Particle Swarm Optimization Based on Deposition. IEEE Transactions on Evolutionary Computation, Vol. 18, No. 1, 2016: 82–97.

2. M. Gong, L. Su, M. Jia, W. Chen. Fuzzy Clustering with Modified MRF Energy Function for Change Detection in Synthetic Aperture Radar Images. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, Vol. 22, No. 1, 2016: 98–109.

3. M. Gong, Y. Liang, J. Shi, W. Ma, J. Ma. Fuzzy C-Means Clustering with Local Information and Kernel Metric for Image Segmentation. IEEE Transactions on Image Processing, Vol. 22, No. 2, 2016: 573-584.

4. M. Gong, Z. Zhou, J. Ma. Change Detection in Synthetic Aperture Radar Images based on Image Fusion and Fuzzy Clustering. IEEE Transactions on Image Processing, Vol. 21, No. 4, 2016: 2141-2151.

5. M. Gong, B. Fu, L. Jiao, H. Du. Memetic Algorithm for Community Detection in Networks. Physical Review E, Vol. 84, No. 5, 2016: 056101.

7.云计算平台下数据安全的关键技术研究

项目负责人:李晖

围绕云计算环境下数据所有权和控制权分离的问题,针对云数据安全存储整体解决方案,系统研究了基于属性加密(ABE)的云存储数据的访问控制,加密数据的高效搜索,群组共享数据完整性验证中的身份隐私保护,安全的数据外包计算等关键问题.提出了解密前判定属性匹配的匿名基于属性加密(ABE)方案,提高了ABE解密效率,提出了双线性对高效外包计算方法,可有效降低终端运算的能耗开销,提出了针对加密数据的隐私安全,基于相似性排序,多关 键 词 的搜索方案,支持搜索结果正确性验证,并可支持搜索授权率先研究了群组数据公开完整性审计的身份隐私保护问题,提出了一系列方案,并得到了国际同行的跟踪研究.

在本项目资助下,发表和录用论文25篇,其中中科院1区论文1篇,JCR2区论文8篇,在INFOCOM,ICDCS,ICC,GLOBECOM等重要国际会议上发表论文23篇,其中2016年-2016年,在中国计算机学会推荐A类会议INFOCOM上连续发表和录用论文5篇,获得安全领域重要国际会议ASIACCS 2016杰出论文奖,群组数据完整性审计的工作被邀请在国际会议ISPEC 2016上做特邀报告,获专利授权5项,申请专利28项,本项目培养博士生毕业生6人,硕士研究生10人.后续获得2016年广东省-国家自然科学基金联合基金项目(240万),2016年国家863计划项目(328万),2016年973计划项目(500万)以及2016年国家重大科技专项项目(120万),获资助经费总额达到1278万元.通过本项目的实施,使我校云计算安全领域在国际和国内具有了较高的知名度,产生了较大的影响.

代表论文:

1. Jin Cao, Maode Ma, Hui Li, Yueyu Zhang and ZhenxingLuo,"A Survey on Security Aspects for LTE and LTE-A Networks",IEEE Communications Surveys &, Tutorials,vol16, No. 1, pp 283-302, 2016. 中科院1区

2. Wenhai Sun, Bing Wang, Ning Cao, Ming Li, Wenjing Lou, Y. Thomas Hou, Hui Li: Verifiable Privacy-Preserving Multi-Keyword Text Search in the Cloud Supporting Similarity-Based Ranking. IEEE Trans. Parallel Distrib. Syst. Vol.25,No.11: 3025-3035 (2016)JCR 2区,最先发表于国际会议ASIACCS 2016, 获该会议杰出论文奖.

3. Xiaofeng Chen, Jin Li, Xinyi Huang, Jingwei Li, Yang Xiang, Wong, D.S. , "Secure Outsourced Attribute-Based Signatures", IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, vol 25, No. 12, p 3285-94, Dec. 2016.JCR 2区

4. Boyang Wang , Baochun Li andHui Li,"Public auditing for shared data with efficient user revocation in the cloud",IEEE INFOCOM 2016. Proceedings, p 2904-12, 2016,CCF A 类会议

5. Wenhai Sun, Shucheng Yu, Wenjing Lou, Hou, Y.T. and Hui Li,"Protecting your right: Attribute-based keyword search with fine-grained owner-enforced search authorization in the cloud",IEEE INFOCOM 2016, p 226-34, 2016.CCF A类会议,扩展版在线发表于IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems.

8.实际复杂地海环境与目标复合电磁散射及逆散射特征研究

项目负责人:郭立新

瞄准目标和粗糙地海面散射国际前沿问题和国家在目标与环境特性领域的国防需求,主要开展了电大尺寸目标电磁散射,随机粗糙地海面电磁散射以及目标与粗糙地海面的复合电磁(逆)散射等方面的研究.对于电大尺寸复杂目标RCS的计算,使用OpenGL能达到10余倍的加速比,解决了单机对电大尺寸目标电磁仿真速度慢,计算精度低的问题.有效解决了大均方根斜率二维粗糙面散射问题,突破了我国在高海情,低仰角海杂波建模的部分理论瓶颈.利用支持向量机与神经网络等算法,对实际地质参数,海态参数等进行了反演,解决了粗糙地海面逆散射中的部分关键问题.

在本项目资助下共出版专着1部(有标注),发表学术论文128篇,其中国际期刊论文51篇(标注32篇),国内期刊论文26篇(均有标注),国际会议论文51篇(均有标注),受SCI检索66篇,授权国家发明专利1项,申请国家发明专利7项,获批计算机软件着作权2项,依托于本项目成果获得陕西省科学技术二等奖1项,教育部科技进步二等奖1项,在本项目牵引下项目负责人及团队主要成员获批包括国家自然基金重点,杰青,国防973课题在内的国家和省部级科研项目24项,建立了1个具有高层次人员所组成的,在国际目标与环境电磁特性研究方向具有一定影响力的研究梯队,团队入选"陕西省重点科技创新团队",项目负责人入选2016,2016年度教育部"长江学者"特聘教授拟聘任人选名单和"百千万人才工程"国家级人选,入选陕西省"三五人才工程"第一层次,获得陕西省优秀博士学位论文指导教师称号.培养与本项目直接相关的毕业博士研究生6人(已授位),毕业硕士研究生22人(已授位).

代表论文:

1. 郭立新,张民,吴振森 着,《随机粗糙面与目标复合电磁散射的基本理论和方法》,科学出版社,2016年10月.

2. Guo Lixin, Liang Yu, Wu Zhensen, "A study of electromagic scattering from conducting targets above and below the dielectric rough surface", Optics Express, Vol.19, No.7, pp.5785-5801, 2016.

3. Liang Yu, Guo Lixin, Wu Zhensen, "The fast EPILE bined with FBM for electromagic scattering from dielectric targets above and below the dielectric rough surface", IEEE Trans. Geosicence and Remote Sensing, Vol.49, No.10, pp.3892-3905, 2016.

4. Wei Yiwen, Guo Lixin, Wang Anqi, Wu Zhensen, "Application of multiregion model to EM scattering from a dielectric rough surface with or without a target above it", IEEE Trans. on Antennas and Propagation, Vol.61, No.11, pp.5607- 5620, 2016.

5. Fan Tianqi, Guo Lixin, "OpenGL-based hybrid GO/POputation for RCS of electrically large plex objects", IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., Vol. 13, pp. 666-669, 2016.

9.针刺刺激中枢效应的被试间一致性与个体差异关系研究

项目负责人:秦伟

针对针刺影像学领域的挑战性问题,建立了适合针刺刺激自身特性的研究框架,解决了长期困扰针刺影像学研究领域结果统计力度低,重复性差的核心分析方法问题.主要成果包括:1)提出针刺穴位点的时空编码模型理论,证明了全局信号标准化处理对影像结果的误导,发现并总结了针刺感觉分类对中枢影像学的影响.2)以针刺适应症功能性消化不良和偏头痛为疾病模型,对患者大脑结构和功能异常变化进行研究,为病因学提供了新的影像学证据,为研究针刺中枢治疗机制提供客观的影像学靶点.3)将遗传学信息引入针刺影像学研究中,为临床个体化治疗提供了影像学证据.在项目资助下,截止2016年12月,在国际主流学术期刊上发表SCI论文38篇,其中一区(科学院分区)文章5篇,授权专利7项,培养博士研究生5人,获2016年度四川省自然科学一等奖(第二完成人).2016年4月,受邀参加美国针灸研究会年会并对研究成果进行演讲,团队成员获得优秀成果奖.在项目的支持下,本团队获得青年与面上项目5项,973子课题3项,总经费超过800万.项目成果受到了多位国际着名学者的积极评价和跟进,并多次在Nature系列杂志上对我们的工作给予评价:美国加州大学洛杉矶分校教授Mayer在Nat. Rev. Gastro. Hepat.(IFS 10.807)发表论文指出,本项目工作"首次(first time)发现了功能性消化不良患者脑白质异常",比利时卢文大学胃肠病转化医学中心教授Van也在该杂志上发表文章指出,本工作发现针刺治疗可以改善消化不良症状,并与丘脑等区域的PET信号减弱密切相关,意大利那不勒斯第二大学教授Tedeschi在Expert Rev. Neurother.发表文章指出,本项目工作"首次(first study)将功能连接度分析引入偏头痛影像学研究领域".这些评价都对本工作的原创性和重要性给予了肯定.团队的研究成果也为促进针刺理论的现代化发展起到了积极的推动作用.

代表论文:

1. Guangyu Zhou, Wei Qin*, Fang Zeng, Peng Liu, Xuejuan Yang, Karen M. von Deneen, Qiyong Gong, Fanrong Liang, and Jie Tian, White-Matter MicrostructuralChanges in Functional Dyspepsia: A Diffusion Tensor Imaging Study, The American Journal ofGastroenterology, 108(2), 260-9, 2016. (SCI IF: 9.21 in 2016)

2. Dong M, Qin W*, Zhao L, Yang X, Yuan K, Zeng F, Sun J, Yu D, von Deneen KM, Liang F, Tian J.Expertise modulates local regional homogeneity of spontaneous brain activity in the resting brain: an fMRI study using the model of skilled acupuncturists.Hum Brain Mapp. 2016,35(3):1074-84.(SCI IF: 6.92 in 2016)

3. Liu J, Zhao L, Nan J, Li G, Xiong S, von Deneen K M, Gong Q, Liang F, Qin W*, Tian J. The trade-off between wiring cost and work topology in white matter structural works in health and migraine. Exp Neurol, 2016,(248):196-204. (SCI IF: 4.62 in 2016)

4. Kai Yuan, Ling Zhao, Ping Cheng, Dahua Yu, Limei Zhao, Tao Dong, Lihong Xing, Yanzhi Bi, Xuejuan Yang, Karen M von Deneen, Fanrong Liang, Qiyong Gong, Wei Qin*, Jie Tian. Altered structure and resting-state functional connectivity of the basal ganglia in migraine patients without aura, Journal of Pain, 2016, 14(8):836-44. (SCI IF: 4.22 in 2016)

5. Dahua Yu, Kai Yuan, Wei Qin*, Ling Zhao, Minghao Dong, Peng Liu, Xuejuan Yang, Jixin Liu, Jinbo Sun, Guangyu Zhou, Karen M von Deneen and Jie Tian, Axonal loss of white matter in migraine without aura: A tract-based spatial statistics study, Cephalalgia, 2016,33(1): p. 34-42. (SCI IF: 4.12 in 2016)

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