湖南師范大學研究生專業介紹：計算機應用技術

三、本專業研究方向及簡介

1．媒體通信與圖形圖像處理

應用小波理論進行圖像和視頻壓縮是各國研究的熱點。王國秋教授從1992年開始對小波理論及其應用進行了系統而深入的研究。在理論上，創立了一套新的濾波器構造算法，該方法包容了現在世界上的三個主流的濾波器構造方法。提出了最優雙正交小波模型，用該模型設計的小波的壓縮編碼性能超過了JPEG2000中推薦的小波，從而是當今用于圖像壓縮編碼最優秀的小波。在多進小波的研究上，由于通常的2-進小波理論不能簡單推廣到多進的情形，導致在多進小波里還沒有像2-進小波里類似Daubechies的小波族。王國秋教授發現了線性相位不能完全反映多進或多小波里的，對稱性現象，從而提出了雙對稱性概念，所構造的具有最少約束的4-進緊支撐雙對稱正交小波基族具有2-進小波里Daubechies小波的地位，從而開創了多進小波研究的新時代。在應用上，研究了一套具有完全自主知識產權的圖像與視頻壓縮編碼算法，申報了4項發明專利，其中一項已于2003年授權（運用W-正交變換的視頻圖像壓縮方法，專利號為ZL00126721.3）。基于王國秋教授自創的小波理論和圖像壓縮算法，王國秋教授主持完成了我國第一片具有完全原創自主知識產權（包括理論的建立、算法的研究和芯片的設計）的圖像與視頻壓縮編碼解碼芯片CDC1028，該芯片正成功應用于數字電影產業。對此，媒體具有廣泛的報道。

計算機視覺研究目的：一是提供人類視覺的計算模型；二是利用計算機來設計與發展某種真實的適度的視覺系統，并提供具有良好性能價格比的專用系統。圖像識別研究的基本目的是賦予機器類似生物的某種信息處理能力，在計算機視覺應用系統中經常利用圖像識別的技術與方法。它的應用領域已從傳統的遙感圖像、醫學圖像處理、機器人視覺控制，發展到視覺監測、人機交互、基于內容的視頻和圖像信息檢索、虛擬現實等。王衛星教授主要研究了圖像分割問題，并已從傳統的二維圖像向三維圖像處理發展。滿家巨博士近年主要從事計算機圖形學和曲線曲面造型理論的研究，在B-樣條曲線曲面造型方面做了許多工作，近期從事極小曲面造型的研究，構造了一大類參數多項式極小曲面，研究了極小曲面方程的數值解法，因此，如何進一步提高圖像分割的精度以及三維表面檢測，如何將計算機視覺與計算機圖形學結合進行虛擬現實領域的研究具有重要的學術價值與應用價值。

王國秋教授作為該研究方向主要學術帶頭人，2001年獲湖南省中青年專家稱號，目前擔任我國數字視頻標準工作組組長，多篇論文在國際國內知名刊物上發表，被SCI或EI檢索，有關的研究成果曾獲得了軍隊科技進步一等獎。

2．計算智能與網絡安全

本研究方向包括兩個與計算機算法有關的方向：

（1）計算智能。演化算法是基于自然界的演化過程而發展起來的一種通用的問題求解方法，由于具有自組織、自適應和自學習等智能特征，特別所具有的本質并行性，已成功地應用于那些難以用傳統方法來進行求解的復雜問題之中，從而成為一個引人注目的研究方向。

全惠云教授多年從事算法理論研究，特別在遺傳算法和并行算法等方面取得了一系列重要成果。他與武漢大學博士生導師康立山教授長期合作，參與建立了以區域分裂法為理論基礎的異步并行算法的研究工作；在演化算法研究中，提出了子空間遺傳算法，并利用演化算法特有的高效隨機搜索與優化的機理，對基于工作流的事務調度和自動化程度的優化問題進行了研究，開辟了工作流管理系統研究的新領域；并把演化算法應用于濾波器的構造，提出了一種構造最優濾波器的有效方法。 獨創地將遺傳算法與CAI結合，使CAI更具機器學習的智能特征。

李榮珩博士一直從事算法設計及計算復雜性的研究，對裝箱問題經典算法FFD的近似性給出了一個新的估計，對排序中的一致并行機的在線安排問題，設計了一種新的算法并給出了近似解估計，對Horn函數的最大可滿足性及有向圖的多維分割問題SPN-hard性給出了證明。黃金貴副教授主要研究并行環境下基于多處理機任務的調度模型與調度算法。

（2）網絡安全。該方向以李喬良教授為首，主要研究網絡容錯性與可靠性、編碼理論與密碼學。對互連網絡拓樸結構的容錯性與可靠的許多度量參數，如限制性邊連通性質和最小通信延遲進行了研究。研究了雙重碼的最小重理問題，給出了雙重碼最小重量的一個新的下界，推廣和改進了Tilborg、Pless等人的工作。研究了圖的參數在編碼理論中的應用、傳感器網絡密鑰預分配方案問題。提出了新的在安全性要求最嚴格條件下的傳感器網絡密鑰預分配方案。

3．分布計算與信息家電體系結構

進入21世紀以來，數字化技術已開始滲透到信息家電領域，信息家電的研究也將成為一個嶄新的研究領域。從當前國內外的研究現狀來看，信息家電還處于一個起步階段，在國際上也就沒有形成統一的規范標準，存在著很大的研究空間。

本研究方向將以網絡分布計算理論、人工智能原理為指導，以網絡通訊技術、自動控制技術、嵌入式技術為基礎，從體系結構出發，研究信息家電的規范標準。這將對我國的信息家電的發展具有重大的戰略性意義。

我們所進行的信息家電體系結構的研究，是基于一個基本的理念：現實世界的任何實體都可以看成是一個對象。那么，信息家電就是一個個的實在對象，它只是由硬件實現的對象罷了。從對象的角度看，信息家電的內部實現是廠家的事情，用戶只關心信息家電的使用。信息家電在網絡中提供服務的目標是如何讓用戶來使用它的服務。由此我們想到信息家電的一個根本問題就是：如何在信息網絡中公布信息家電的服務。

我們從分布計算理論得到啟發：分布式對象是通過接口定義語言（IDL）來定義的，基于IDL是解決異構系統集成的基礎。為此，我們設想：從信息家電的特殊性出發，設計出一種信息家電的接口定義語言（IAIDL），并建立IAIDL編譯器。我們的研究將基于IAIDL，從體系結構上研究信息家電的基礎平臺，該基礎平臺從體系結構上與具體的操作系統、編程語言、網絡協議及具體的信息家電的功能實現等無關。主要研究：信息家電本身的邏輯結構、家庭網絡網關的邏輯結構、遠程遙控器的的邏輯結構、信息家電的通訊協議、信息家電的安全控制。從根本上解決信息家電的互操作作與即插即用性問題。

劉宏教授于1996-1999年，從事動力環境設備分布式網絡監控系統的研究與開發。對基于網絡環境下設備監控系統有深入的掌握，包括低層基于總線方式下的設備控制、遠程網絡終端平臺、通訊服務器等技術。1999-2000年參與國家“863”項目——面向對象的軟件技術。多年從事面向對象的原理與技術的碩士生的教學，對面向對象的軟件技術有細致的了解。1999-2000年在中國科學院系統科學研究做作訪問學者，主要研究軟件自動生成。2000-2001年在國防科大分布計算重點實驗室做研究學者，研究CORBA體系。CORBA系統與COM/DCOM及Java/RMI屬于當今三大網絡分布計算平臺。對信息家電體系結構設計積累了很好的基礎。王志剛教授，多年主要從事網絡工程、分布式多層結構及基于MIDAS分布式多層系統的容錯技術等方面的研究。錢光明研究員、馮介一副教授長期從事自動控制技術與嵌入式系統的研究與開發，特別在實時控制方面，對儀表技術與傳感器有深入的系統研究與設計經驗。

劉宏教授作為該研究方向主要學術帶頭人，曾分別獲得過國家科技進步二等獎、中國科學院科技進步一等獎、國防科工委科技進步二等獎。發表多篇學術論文與專著，主持和參與了多項國家級、省級課題的研制。

4．數據挖掘與電子商務技術

隨著數據庫技術的不斷發展及數據庫管理系統的廣泛應用，數據庫中存儲的數據量急劇增大，在大量的數據背后隱藏著許多重要的信息，如果能把這些信息從數據庫中抽取出來，將為公司創造很多潛在的利潤，數據挖掘是從海量的數據中自動、高效地提取有用知識的一種新興的數據處理技術，包括分類、聚類、關聯規則挖掘、特征與偏差、時序模式發現、趨勢分析等。
數據挖掘技術是多學科交叉的新興技術，是在統計學、人工智能（特別是機器學習）和數據庫技術等多種技術的基礎上發展起來的。由于它的實用性和商業效益，近年來已成為數據庫領域的研究熱點之一。
近年來，因特網的飛速發展與廣泛應用，使得Web上的信息量以驚人的速度增長，為數據挖掘提供了豐富的數據源和新的研究課題。面對Web豐富的信息內容，巨大的數據量，加之由于萬維網分布、動態、海量、異質、復雜、開放性的特點，人們如何從這海量的數據中，查找自己想要的數據和有用信息，迫切需要一種新的技術能自動地從Web資源上發現、抽取和過濾信息。因此出現了Web挖掘技術。Web挖掘就是從Web文檔和Web活動中發現、抽取感興趣的潛在的有用模式和隱藏的信息。它以從Web上挖掘有用知識為目標，以數據挖掘、文本挖掘、多媒體挖掘為基礎，并綜合運用計算機網絡、數據庫與數據倉儲、人工智能、信息檢索、可視化、自然語言理解等技術，將傳統的數據挖掘技術與Web結合起來。Web挖掘可在多方面發揮作用，如搜索引擎結構的挖掘，搜索引擎的開發，改進和提高搜索引擎的質量和效率，確定權威頁面，Web文檔分類，Web Log挖掘、智能查詢，建立Meta-Web數據倉庫等。

5．軟件復用與組件技術

培養德、智、體全面發展的，掌握計算機應用技術領域堅實的理論基礎和系統軟件開發專業知識，了解本專業學科發展的前沿和動態，具有較強實踐能力，能適應我國經濟、科技、教育發展需要，面向未來的計算機應用領域的高層次人才。主要研究軟件復用機制、構件合成技術、修改技術、軟件架構、基于模型的開發等。