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山 西 大 学 复 杂 系 统 研 究 所 站 内 搜 索 E n g l i s h 首 页 研 究 所 简 介 单 位 简 介 机 构 职 能 科 学 研 究 研 究 方 向 科 技 项 目 科 研 成 果 科 研 团 队 带 头 人 教 授 副 教 授 教 师 教 育 教 学 教 育 成 果 教 学 资 源 研 究 生 招 生 学 术 报 告 学 术 交 流 日 常 讨 论 党 建 工 作 最 新 动 态 0 4 2 6 宋 海 涛 教 授 等 人 获 得 2 0 2 3 年 度 山 . . . 0 7 2 7 关 于 2 0 2 3 暑 期 高 校 实 验 室 面 向 中 . . . 0 5 1 6 2 0 2 3 年 度 山 西 省 科 技 活 动 周 （ 5 . . . 0 7 0 6 山 西 省 科 技 厅 信 创 处 莅 临 复 杂 系 统 研 . . . 0 7 0 2 山 西 省 数 学 会 《 科 学 家 精 神 宣 讲 会 》 . . . 0 6 2 8 山 西 省 数 学 会 《 科 学 家 精 神 宣 讲 会 》 1 2 3 1 祁 宏 等 P R E 论 文 阐 明 线 粒 体 通 透 性 . . . 1 2 0 8 中 国 科 学 院 张 平 文 院 士 莅 临 山 西 应 . . . 1 1 2 5 《 具 有 年 龄 结 构 和 空 间 效 应 的 传 染 病 . . . 学 术 交 流 0 6 1 8 华 中 科 技 大 学 同 济 基 础 医 学 院 杨 振 华 教 授 做 学 术 . . . 0 6 1 8 北 京 应 用 物 理 与 计 算 数 学 研 究 所 王 瑞 利 研 究 员 做 . . . 0 5 2 1 西 南 大 学 王 稳 地 教 授 做 学 术 报 告 0 5 1 4 北 京 大 学 周 沛 劼 研 究 员 做 学 术 报 告 0 5 0 6 郑 州 大 学 陶 亦 文 副 研 究 员 做 学 术 报 告 0 4 2 5 淮 阴 师 范 学 院 王 玮 明 教 授 做 学 术 报 告 研 究 所 简 介 从 最 简 单 做 起 去 探 究 复 杂 系 统 的 真 谛 复 杂 系 统 研 究 所 是 山 西 大 学 一 级 所 。 依 托 研 究 所 获 得 复 杂 系 统 与 数 据 科 学 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 山 西 省 疾 病 防 控 的 数 学 技 术 与 大 数 据 分 析 重 点 实 验 室 ， 山 西 应 用 数 学 中 心 ， 山 西 省 科 技 创 新 团 队 ， 以 及 山 西 省 科 学 数 据 平 台 。 研 究 所 现 有 教 师 1 4 人 ， 其 中 教 授 6 人 ， 副 教 授 7 人 ， 政 府 特 贴 专 家 2 人 ， 教 育 部 新 世 纪 优 秀 人 才 1 名 ， 军 队 优 秀 专 业 技 术 人 才 一 类 岗 位 津 贴 1 人 ， 山 西 省 拔 尖 创 新 人 才 1 人 ， 山 西 省 高 校 优 秀 青 年 学 术 带 头 人 4 名 ， 山 西 省 高 等 学 校 1 3 1 领 军 人 才 2 人 。 研 究 所 目 前 在 读 研 究 生 6 0 余 人 ， 其 中 博 士 研 究 生 2 0 余 人 。 研 究 所 主 要 从 事 生 物 数 学 、 复 杂 网 络 、 机 器 学 习 与 数 据 挖 掘 等 方 向 的 基 础 理 论 和 关 键 共 性 技 术 研 究 ， 以 及 面 向 疾 病 防 控 和 健 康 医 疗 领 域 的 大 数 据 分 析 和 软 件 开 发 等 工 作 。 科 研 成 果 ： 目 前 ， 复 杂 系 统 研 究 所 承 担 国 家 自 然 科 学 基 金 2 0 余 项 （ 含 重 点 项 目 2 项 、 优 秀 青 年 基 金 1 项 、 科 技 部 重 点 研 发 1 项 ） ， 省 部 级 科 研 项 目 3 0 余 项 。 在 复 杂 系 统 研 究 方 面 做 出 了 卓 有 成 效 的 工 作 ， 在 《 P h y s i c s o f L i f e R e v i e w s 》 、 《 N o n l i n e a r D y n a m i c s 》 、 《 J o u r n a l o f D i f f e r e n t i a l E q u a t i o n s 》 、 《 N o n l i n e a r A n a l y s i s : R e a l W o r l d A p p l i c a t i o n 》 、 《 J o u r n a l o f M a t h e m a t i c a l B i o l o g y 》 、 《 P h y s i c a l C h e m i s t r y C h e m i c a l P h y s i c s 》 、 《 S c i e n t i f i c R e p o r t s 》 、 《 P h y s i c a l R e v i e w E 》 、 《 J o u r n a l o f T h e o r e t i c a l B i o l o g y 》 等 国 内 外 学 术 期 刊 发 表 学 术 论 文 3 0 0 余 篇 ， 被 S C I 收 录 2 4 0 余 篇 ， 总 引 用 7 0 0 0 余 次 。 论 文 A n a l y s i s o f R a b i e s i n C h i n a : T r a n s m i s s i o n D y n a m i c s a n d C o n t r o l 被 顶 尖 的 国 际 医 学 杂 志 《 T h e L a n c e t I n f e c t i o u s D i s e a s e s （ 柳 叶 刀 传 染 病 ） 》 评 论 ， 论 文 P a t t e r n f o r m a t i o n i n a s p a t i a l S I m o d e l w i t h n o n l i n e a r i n c i d e n c e r a t e s 入 选 2 0 0 8 年 中 国 百 篇 最 具 影 响 国 际 学 术 论 文 ， 论 文 I n f l u e n c e o f i s o l a t i o n d e g r e e o f s p a t i a l p a t t e r n s o n p e r s i s t e n c e o f p o p u l a t i o n s ” 入 选 2 0 1 6 年 中 国 百 篇 最 具 影 响 国 际 学 术 论 文 。 主 持 完 成 了 国 家 自 然 科 学 基 金 1 4 项 ， 主 持 完 成 省 部 级 科 研 项 目 2 0 余 项 ， 有 1 项 科 研 成 果 被 省 级 鉴 定 为 国 际 先 进 。 2 0 1 0 年 、 2 0 1 7 年 和 2 0 2 1 年 获 得 山 西 省 科 技 奖 （ 自 然 科 学 类 ） 一 等 奖 3 项 ， 2 0 1 4 年 获 得 教 育 部 优 秀 成 果 奖 二 等 奖 1 项 ， 其 它 省 部 级 科 技 二 等 奖 2 项 。 出 版 学 术 专 著 7 部 。 近 三 年 在 复 杂 网 络 传 染 病 及 现 实 传 染 病 ， 如 中 国 的 狂 犬 病 、 H 1 N 1 及 H 7 N 9 流 感 传 播 、 性 病 等 方 面 做 了 大 量 的 基 础 研 究 工 作 。 主 要 研 究 方 向 ： 1 、 生 物 数 学 ： 主 要 研 究 生 物 系 统 与 传 染 病 的 时 空 演 化 、 内 在 机 制 以 及 涉 及 的 动 力 学 理 论 ， 为 生 物 系 统 功 能 的 表 征 、 生 态 保 护 及 传 染 病 防 控 提 供 新 的 理 论 与 方 法 。 2 、 复 杂 网 络 ： 主 要 研 究 生 物 网 络 、 社 交 网 络 、 信 息 网 络 等 各 种 复 杂 网 络 的 演 化 机 制 、 拓 扑 结 构 和 节 点 动 力 学 ， 以 及 在 传 染 病 、 舆 情 等 传 播 规 律 研 究 中 应 用 和 信 息 推 荐 。 3 、 智 慧 医 疗 ： 针 对 独 居 老 人 及 慢 病 患 者 ， 围 绕 健 康 信 息 连 续 采 集 、 动 态 监 测 、 健 康 状 态 辨 识 、 个 人 健 康 管 理 等 难 点 问 题 ， 重 点 开 展 生 物 医 学 信 息 的 获 取 、 分 析 与 处 理 等 技 术 的 基 础 研 究 ， 建 立 基 于 人 体 传 感 器 网 络 、 医 疗 设 备 物 联 网 的 智 慧 健 康 医 疗 云 服 务 平 台 。 4 、 大 数 据 分 析 ： 主 要 针 对 生 物 系 统 、 传 染 病 、 复 杂 网 络 、 健 康 医 疗 等 领 域 的 相 关 数 据 进 行 分 析 和 挖 掘 ， 并 进 行 基 于 数 据 的 模 型 选 择 、 推 断 及 参 数 估 计 。 5 、 软 件 开 发 ： 主 要 针 对 传 染 病 、 健 康 医 疗 、 复 杂 网 络 、 信 息 推 荐 、 行 业 大 数 据 应 用 （ 如 ： 工 业 、 旅 游 、 安 全 等 ） 等 系 统 ， 在 科 学 计 算 的 基 础 上 开 发 应 用 软 件 ， 开 发 集 模 型 、 数 据 和 算 法 于 一 体 的 大 数 据 云 管 理 平 台 系 统 。 6 、 系 统 生 物 学 ： 主 要 研 究 钙 信 号 动 力 学 、 细 胞 凋 亡 网 络 动 力 学 。 学 科 平 台 ： 数 学 学 科 、 计 算 机 科 学 与 技 术 。 研 究 所 生 物 数 学 团 队 主 要 依 托 学 科 是 应 用 数 学 ， 复 杂 网 络 、 大 数 据 分 析 挖 掘 和 软 件 开 发 团 队 主 要 依 托 学 科 是 计 算 机 科 学 与 技 术 。 科 研 平 台 ： 复 杂 系 统 与 数 据 科 学 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 疾 病 防 控 的 数 学 技 术 与 大 数 据 分 析 山 西 省 重 点 实 验 室 ； 山 西 省 科 技 创 新 团 队 ； 山 西 省 动 物 群 发 病 科 学 数 据 服 务 共 享 平 台 h t t p : / / 2 1 8 . 2 9 . 1 8 8 . 1 0 5 : 8 8 / ； 山 西 省 教 育 厅 复 杂 网 络 重 点 实 验 室 ； 山 西 省 教 育 厅 科 技 创 新 团 队 ， 山 西 应 用 数 学 中 心 。 详 细 > 科 研 成 果 一 、 在 生 物 数 学 、 复 杂 网 络 的 传 播 动 力 学 ， 以 及 疾 病 的 防 控 与 软 件 开 发 等 方 面 做 出 了 系 列 开 创 性 工 作 ： 1 . 在 复 杂 网 络 传 播 模 型 研 究 方 面 ： 提 出 了 基 于 人 口 数 量 的 出 生 与 死 亡 影 响 网 络 结 构 的 疾 病 传 播 动 力 学 系 统 ， 给 出 了 全 局 动 力 学 性 态 分 析 ； 建 立 了 基 于 社 团 的 出 生 死 亡 网 络 传 播 模 型 ， 并 研 究 了 其 全 局 性 态 ； 建 立 与 分 析 了 有 向 与 无 向 耦 合 网 络 上 疾 病 传 播 模 型 及 全 局 性 态 ； 研 究 染 病 期 服 从 不 同 参 数 分 布 的 网 络 动 力 学 模 型 、 具 有 社 团 结 构 的 网 络 传 播 模 型 分 析 、 I n t e r n e t 网 络 蠕 虫 博 弈 与 演 化 动 态 模 型 。 基 于 复 杂 网 络 研 究 了 具 有 非 线 性 传 播 率 的 传 染 病 动 力 学 模 型 ； 利 用 演 化 博 弈 理 论 研 究 了 自 愿 接 种 机 制 下 个 体 的 行 为 反 应 对 传 播 动 力 学 的 影 响 ； 研 究 了 基 于 信 息 的 断 边 恢 复 机 制 对 网 络 结 构 和 传 播 动 力 学 的 影 响 ； 研 究 了 基 于 动 态 演 化 网 络 的 免 疫 策 略 等 。 2 . 在 规 则 网 络 的 细 胞 自 动 机 模 型 传 播 研 究 方 面 ： 提 出 了 用 空 间 离 散 的 细 胞 自 动 机 传 染 病 模 型 来 弥 补 仓 室 模 型 建 模 思 想 上 的 不 足 ， 并 用 概 论 统 计 的 方 法 将 细 胞 自 动 机 传 染 病 模 型 转 化 为 离 散 的 确 定 性 动 力 系 统 ， 克 服 了 细 胞 自 动 机 本 身 的 缺 陷 ， 即 不 能 进 行 定 性 分 析 。 在 研 究 方 法 上 弥 补 了 传 统 确 定 性 微 分 方 程 模 型 和 C A 规 则 模 型 二 者 的 不 足 ， 具 有 通 用 性 。 进 一 步 发 现 空 间 异 质 能 降 低 疾 病 传 播 速 度 ， 空 间 维 数 的 增 加 使 疾 病 更 加 稳 定 的 传 播 ， 发 现 发 生 率 很 大 时 疾 病 也 会 灭 亡 ， 这 意 味 着 1 9 2 7 年 K e r m a c k 和 M c K e n d r i c k 提 出 的 经 典 “ 阈 值 理 论 传 染 率 大 于 某 个 临 界 值 时 疾 病 将 流 行 ” 在 空 间 下 存 在 缺 陷 ， 并 从 理 论 上 解 释 了 1 9 1 8 年 “ 西 班 牙 大 流 感 ” 灭 绝 的 原 因 ， 研 究 了 带 噪 声 的 细 胞 自 动 机 模 型 ， 发 现 噪 声 会 诱 导 传 染 病 的 相 变 和 共 振 现 象 。 这 些 研 究 结 果 为 控 制 疾 病 传 播 和 爆 发 提 供 重 要 理 论 参 考 。 3 . 在 均 匀 混 合 传 染 病 模 型 研 究 方 面 ： 利 用 动 力 系 统 的 几 何 理 论 ， 研 究 了 不 同 传 染 病 模 型 的 周 期 解 和 分 支 等 动 力 学 性 态 。 利 用 时 滞 方 程 稳 定 性 及 几 何 理 论 ， 研 究 了 具 有 时 滞 的 种 群 和 传 染 病 模 型 ， 给 出 了 两 种 内 时 滞 L V 竞 争 系 统 正 平 衡 点 全 局 稳 定 的 条 件 ， 发 现 了 时 滞 对 疾 病 传 播 具 有 “ 无 害 性 ” 及 具 有 饱 和 接 触 率 的 时 滞 传 染 病 模 型 的 “ 三 阈 值 ” 现 象 。 4 . 在 脉 冲 种 群 与 传 染 病 传 播 方 面 ， 在 阈 值 条 件 下 ， 证 明 了 各 种 脉 冲 传 染 病 系 统 无 病 周 期 解 的 全 局 稳 定 性 及 疾 病 的 持 续 性 和 正 周 期 解 的 存 在 性 及 分 支 问 题 ； 给 出 了 具 有 脉 冲 现 象 的 种 群 系 统 的 持 续 性 阈 值 问 题 。 5 . 在 空 间 结 构 的 种 群 生 态 方 面 ， 通 过 建 立 水 和 植 被 之 间 正 反 馈 作 用 的 动 力 学 模 型 ， 发 现 了 大 的 植 物 对 反 馈 作 用 更 加 敏 感 ， 而 强 的 反 馈 将 增 加 植 被 退 化 的 参 数 区 域 ， 这 意 味 在 长 期 的 干 旱 和 半 干 旱 地 区 ， 反 馈 作 用 可 能 导 致 绿 色 的 植 被 沙 漠 化 的 原 因 。 将 噪 声 等 随 机 现 象 引 入 到 具 有 扩 散 的 浮 游 植 物 与 浮 游 动 物 之 间 的 相 互 作 用 模 型 中 ， 发 现 了 噪 声 能 够 增 大 浮 游 植 物 的 波 动 振 幅 、 共 振 斑 图 和 有 机 体 群 聚 的 现 象 ， 外 加 周 期 力 可 以 诱 导 4 : 1 和 1 : 1 锁 频 和 空 间 同 质 振 荡 现 象 出 现 。 6 . 在 传 染 病 模 型 的 应 用 研 究 方 面 ， 针 对 中 国 的 狂 犬 病 、 甲 型 H 1 N 1 流 感 、 布 鲁 氏 菌 病 、 性 病 等 方 面 进 行 了 系 列 研 究 工 作 ， 以 传 播 动 力 学 模 型 、 统 计 学 模 型 、 机 器 学 习 、 数 据 挖 掘 与 大 数 据 分 析 为 核 心 ， 搭 建 了 一 套 集 数 据 库 、 模 型 库 及 以 可 视 化 平 台 ， 实 现 集 地 理 信 息 （ G I S ） 、 群 发 病 监 测 与 分 析 于 一 体 的 在 线 动 态 实 时 预 测 预 警 ， 并 开 展 相 关 的 疾 病 防 控 措 施 评 价 、 科 学 数 据 共 享 及 展 示 等 服 务 ， 与 中 国 动 物 卫 生 与 流 行 病 学 研 究 中 心 进 行 了 长 期 的 合 作 研 究 。 二 、 在 健 康 医 疗 大 数 据 方 面 ， 前 期 已 取 得 了 一 系 列 阶 段 性 的 研 究 成 果 ： 1 . 在 脑 卒 中 患 者 远 程 康 复 方 面 ： 提 出 了 利 用 可 穿 戴 设 备 、 物 联 网 、 云 计 算 和 大 数 据 等 技 术 ， 开 发 远 程 智 慧 康 复 云 平 台 系 统 ， 构 建 “ 医 院 社 区 家 庭 ” 三 级 康 复 服 务 框 架 ， 实 现 脑 卒 中 患 者 出 院 后 的 远 程 康 复 训 练 、 定 量 评 估 与 个 体 化 指 导 管 理 。 基 于 多 传 感 器 融 合 的 脑 卒 中 患 者 肢 体 运 动 功 能 量 化 评 定 技 术 ， 不 仅 可 以 实 现 无 需 康 复 医 生 参 与 的 个 体 化 评 估 ， 还 可 以 有 效 弥 补 传 统 临 床 量 表 普 遍 存 在 的 分 级 粗 大 、 “ 天 花 板 效 应 ” 等 不 足 。 前 期 已 开 发 了 一 系 列 拥 有 自 主 知 识 产 权 的 穿 戴 式 运 动 捕 获 单 元 、 人 体 传 感 网 等 硬 件 和 康 复 训 练 和 评 估 工 作 站 、 远 程 康 复 云 平 台 、 远 程 康 复 助 手 A P P 、 情 景 交 互 游 戏 等 软 件 。 自 2 0 1 3 年 起 ， 研 究 成 果 已 在 苏 州 大 学 附 属 第 一 医 院 康 复 科 、 嘉 兴 市 第 二 医 院 康 复 医 学 中 心 等 开 展 了 近 四 年 的 临 床 示 范 应 用 ， 共 服 务 2 0 0 余 名 脑 卒 中 患 者 ， 累 计 采 集 约 1 5 , 0 0 0 条 有 效 的 脑 卒 中 患 者 肢 体 运 动 信 息 记 录 。 2 . 在 独 居 老 人 日 常 健 康 监 护 方 面 ， 提 出 为 养 老 院 、 社 区 以 及 居 家 的 独 居 和 空 巢 老 人 搭 建 一 套 集 日 常 健 康 监 测 、 异 常 状 况 预 警 等 功 能 于 一 体 的 居 家 养 老 大 数 据 智 慧 管 理 平 台 ， 通 过 为 独 居 老 人 家 中 部 署 一 套 智 能 感 知 设 备 （ 包 括 生 理 、 运 动 和 家 居 环 境 传 感 器 等 ） ， 实 时 监 测 独 居 老 人 的 健 康 状 态 、 日 常 行 为 模 式 以 及 是 否 发 生 异 常 行 为 （ 如 摔 倒 、 昏 迷 或 死 亡 等 ） 。 集 生 理 、 运 动 和 家 居 环 境 等 多 参 数 于 一 体 的 智 能 感 知 ， 融 合 多 源 传 感 器 信 息 的 数 据 挖 掘 与 大 数 据 分 析 是 本 项 目 的 关 键 与 难 点 。 自 2 0 1 6 年 起 ， 本 项 目 前 期 在 生 理 信 号 监 测 、 睡 眠 监 测 和 家 居 环 境 传 感 器 监 测 等 方 面 展 开 了 深 入 的 研 究 ， 并 取 得 了 一 系 列 的 研 究 成 果 。 目 前 有 在 研 的 山 西 省 重 点 研 发 计 划 （ 国 际 合 作 ） 项 目 1 项 ， 合 作 方 为 澳 大 利 亚 C S I R O 电 子 健 康 研 究 所 。 山 西 大 学 复 杂 系 统 研 究 所 联 系 电 话 ： 0 3 5 1 7 0 1 8 2 8 9 地 址 ： 山 西 省 太 原 市 坞 城 路 9 2 号 （ 邮 编 0 3 0 0 0 6 ） （ 晋 ） I C P 备 0 5 0 0 0 4 7 1 号 建 议 浏 览 使 用 ： 1 0 2 4 * 7 6 8 分 辨 率 、 1 6 位 以 上 颜 色 、 M o z i l l a 1 . 7 、 I E 6 . 0 版 本 浏 览 器

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