中山大学广东省计算科学重点实验室

广东省计算科学重点实验室揭牌仪式

广东省计算科学重点实验室于2010年9月由广东省科学技术厅批准成立。实验室以中山大学数学与计算科学学院和中山大学计算数学学科为依托，整合中山大学计算科学的科研力量，在科学计算创新研究的同时，形成了计算科学的创新科研平台。实验室致力于计算学科和其他学科及相关应用领域的深度结合，建设计算科学原创性研究的基地和创新型人才培养的基地，力争在高效能计算方法的研究和应用取得突破性进展，服务广东省经济建设和社会发展。实验室将成为广东省企业、政府部门在计算科学方面的咨询机构，为企业、院校、科研机构和政府部门提供高性能计算的服务。

广东省委书记汪洋视察广东省引进创新科研团队——计算科学科研团队

实验室拥有一支多学科、高素质的科研队伍。科研团队主体来自中山大学计算数学、应用数学学科及计算科学科研团队。其中，教授16人、副教授13人、讲师15人，科研人员90%以上具有博士学位，包括国家千人计划教授1人，长江学者讲座教授3人，国家杰出青年基金获得者2人，教育部优秀青年教师资助计划入选者2人，新世纪优秀人才支持计划入选者3人，德国洪堡学者3人。

计算科学科研团队带头人许跃生教授是中组部“千人计划”首批入选者、美国雪城大学（Syracuse University）终身教授、教育部长江学者讲座教授。团队多名成员为计算科学领域的国际知名学者。团队以建立多核计算机上的高效能计算方法为研究方向，确立了7个方面的研究内容：多核高性能并行计算；非平稳信号自适应数据分析；计算机断层重建新算法及其在医疗图像中的应用；企业评估和风险预警的学习理论方法；油气地震勘探复杂数据处理的高精度快速方法；高维数据高精度超快速傅立叶变换及其应用；基于积分方程模型的高精度快速图像处理方法等。

实验室秉承认真严谨的科学态度和良好的科研作风，扎实研究、勇于创新、在国内外计算科学领域的影响力不断提升。近三年来团队成员共承担国家省部级有关课题49项，总经费5760万元，发表论文237篇、专著3部，其中SCI论文160多篇。现在主要研究项目包括：许跃生教授主持的计算科学科研团队项目、“千人计划” 启动基金；周天寿教授主持的国家自然科学基金重点项目“工程基因调控网络的设计、构造、建模与分析”；郭先平教授、颜立新教授分别获得的国家杰出青年科学基金；冯伟博士主持的中石化项目“偏移成像快速算法的应用研究”。另外，还主持国家自然科学基金委10项面上基金和青年基金。由本实验室主持的一项国家自然科学基金委的重点项目“非平稳信号自适应处理的数学理论、算法和应用”在结题检查中被评为优秀。

我们的目标是将实验室建设成为国内一流，国际上有重要影响的计算科学实验室，成为计算科学领域内具有国际影响力的人才培养基地，成为我国计算科学及其应用的科技创新中心之一。

研究情况

高性能科学计算：在国际上积分方程快速计算领域有重要影响的许跃生教授及其合作者在不变集上的小波分析、微分方程和积分方程快速数值解、数值逼近理论、自适应信号分析方法、高维数据的高精度超快速傅立叶分析、基于积分方程的高精度图像处理方法等领域做出了杰出的工作。陈仲英教授在微分方程的广义差分法（有限体积法），积分方程的多尺度方法，算子方程的近似解理论，以及小波分析与应用等方面取得了重要研究成果。长江学者讲座教授张智民是国际上有限元超收敛的著名专家。实验室的高性能计算研究小组正研制方便用户的高性能并行编程平台，以便科学计算中的数值方法的并行实现。

信息计算：在黄达人教授、杨力华教授的带领下，在信息处理的数学理论、算法和应用，信号时频不变量及特征检测与识别，字符信息表示理论与识别算法，数字水印，数字媒体信息安全方法，信号经验模式分析和Hilbert-Huang变换的数学理论等方面取得一系列有特色的研究成果。颜立新教授在奇异积分算子、函数空间理论、微分算子的泛函演算、热核估计及非光滑区域椭圆边界值问题等方面作出了突出成绩。戴道清教授在基于视觉的小波基构造、非线性人像特征提取、面像识别等取得重要进展，目前研究利用离散几何、复分析中的拟共形映照方法于二维曲面到典型域的变换计算技术，为三维医疗图象的显示提供解决方案。毕宁教授在振动响应信号的理解和分析，特别在桥梁健康监测诊断系统方面取得重要成果。实验室最年轻的张海樟教授与许跃生教授一道在机器学习领域中具有一致逼近性的可再生核、标量值细化核理论、可再生核希尔波特空间上的采样理论及可再生核巴拿赫空间等方向的研究取得了独创性成果。

生物计算与控制：周天寿教授在系统生物学、基于实验数据的网络重构、网络建模与分析等方面研究成果显著，其参与完成的项目“混沌的反控制与Lorenz系统族的理论及其应用”获得国家自然科学奖二等奖。郭先平教授提出的“平均最优双不等式法”被称为是研究马氏决策过程平均最优的第三种方法，他还创建了美法学者等关注的离散时间非平稳马氏决策过程的平均最优方程，并首次给出连续时间Markov对策的若干强有力的最优性条件和逼近算法。他的主要成果得到著名学者发表在《SIAM J.Optim.》、《Automatica J. IFAC》、《Math. Meth. Oper. Res.》、《J. Math. Anal. Appl.》、《TOP》、《Mathematical Reviews》和《Zentralblatt MATH》等国际杂志上的高度肯定和公开评价。

组织机构

实验室隶属广东省科技厅和中山大学，设立学术委员会、实验室室务委员会和实验室主任、副主任。实验室主任全面负责实验室的业务、行政管理工作。学术委员会负责实验室的发展规划制定及其执行情况，指导实验室建设。实验室室务委员会负责实验室重大事务的决策与监督。实验室下设三个专业实验室和一个行政办公室。

实验室主任：

许跃生教授

实验室副主任：

杨力华教授    周天寿教授

现任学术委员会委员名单（按姓氏笔画）：

• 石钟慈教授（中国科学院院士，中国科学院计算数学与科学工程计算研究所）
• 许跃生教授（国家千人计划教授、长江讲座教授，中山大学数学与计算数学学院）
• 陈艳萍教授（珠江学者特聘教授，华南师范大学数学科学学院）
• 林 群教授（中国科学院院士，中国科学院数学与系统科学研究所）
• 张智民教授（长江讲座教授，中山大学数学与计算数学学院）
• 郭本瑜教授（上海科技大学前校长，上海市计算数学重点实验室主任）
• 战荫伟教授（广东工业大学计算机学院院长）
• 黄达人教授（中山大学前校长）
• 韩国强教授（华南理工大学计算机学院院长）

现任室务委员会委员名单：

许跃生教授  周天寿教授  杨力华教授  陈仲英教授  郭先平教授  颜立新教授   

戴道清教授  李小福副教授  杨宏奇副教授   周国初  江颖博士
 

行政办公室：

办公室主任：周国初  联系电话：020-84110128 E-mail：mcszgc@mail.sysu.edu.cn

行政秘书：廖雪莹   联系电话：020-84110170  E-mail：l.xueying127@gmail.com

科研秘书：温珍玉  联系电话：020-84110129  E-mail：wenzheny@mail.sysu.edu.cn
 

开放基金

为了促进实验室的开放和交流，创造良好的科学研究条件和学术环境，吸引国内外优秀学者共同开展高水平的研究，促进计算科学的学科发展，实验室设立开放基金，资助与实验室研究方向有关的、具有重大科学意义和广阔应用前景的基础研究和应用基础研究。主要研究内容有：

• 求解图像分割中变分问题的Proximity算法
• 生物系统的数值仿真
• 数据特征分析与联机手写签名认证技术
• 非平稳信号的时频分析及其应用
• Helmholtz方程的数值解法
• 随机系统最优化方法的前沿问题及应用研究
• 图像分类的统计模式识别方法
• Gabor标架与分形谱测度
• 非线性振动方程的研究与工程应用
• 基于可再生核空间的最佳采样理论
• 低维流形结构的重构研究
• 不适定问题快速算法
• 生物流体动边界问题的高效高精度算法及应用研究

   

对外合作与交流

近年来与国内外多个科研单位和学者建立了密切的联系，开展访问活动和合作研究。2010年以来，到实验室访问的著名学者包括S. Smale教授（菲尔兹奖和沃尔夫奖获得者、美国国家科学院院士）、G. Strang教授（美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士、SIAM前主席）、I. Sloan教授（澳大利亚科学院院士、国际SIAM 联合会前主席）、C. Micchelli（美国纽约州立大学杰出研究教授、德国洪堡奖获得者）。

 实验室成员近年来参加国内外学术会议约30人次。每年都有多人到美国、欧洲、香港等国家和地区进行学术交流和合作研究。并与美国锡拉丘兹大学联合培养了博士生多名。

计算科学学科点组织了多次国际国内学术会议及论坛，如：“国际杰出计算科学家论坛”、“中山计算数学论坛”、“The Second International Conference on the Advances of Hilbert-Huang Transform and Its Applications”、“中法新小波分析及其应用国际研讨会”、“不适定问题与反问题的计算国际研讨会”、 “图像处理中的数学方法国际研讨会”、“偏微分方程数值方法国际研讨会”、“调和分析及其应用国际研讨会”、“计算数学新方法与油气地震勘探大规模数据处理研讨会”等。

澳大利亚科学院院士Sloan教授访问中山大学

菲尔兹奖和沃尔夫奖得主、美国国家科学院院士Stephen Smale教授

美国国家科学院院士Strang教授访问中山大学

建设目标

实验室近期目标(近三年)：

• 建设多核高性能并行计算平台，使本重点实验室成为华南地区计算科学科技创新和研发中心
• 研发广东省经济建设和社会发展中急需的数学软件和工业软件
• 为工业企业和政府部门提供计算科学技术咨询，服务于广东省的经济建设
• 通过理论研究和应用实践，培养理论和应用兼通的高水平计算科学人才，使本重点实验室成为我省计算科学创新型人才的基地
• 发表一批国际一流的原创性论文，取得若干项省部级科研成果

实验室中长期目标(近四年至十年)：

• 成为国内一流，国际上有重要影响的计算科学实验室
• 成为计算科学领域内培养具有国际影响力的人才基地
• 成为我国计算科学及其应用的科技创新中心之一

实验设施

实验室工作环境优越，总面积达2300平方米，拥有研究人员工作室、访问学者室、学生实验室、学术报告厅、讨论室等。实验室设备先进齐全，满足日常科研所需。目前拥有曙光多核计算集群（GPU Cluster，峰值运算能力136T）1套，PHPC100并行机群1套，其他小型服务器2台。

332栋实验室外部

332栋实验室内部

生物楼实验室