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彭锐:“80后”副教授,去华取实,褎然举首

文章来源:中国科技新闻网   文章作者:本站编辑   更新时间:2017-03-15    

  ——记北京科技大学东凌经济管理学院彭锐教授

  他19岁毕业于科大少年班,研究信息科学与技术;

  他23岁毕业于新加坡国立大学,获得博士学位;

  他26岁破格晋升为北京科技大学经济管理学院副教授;

  他是彭锐——

  一位年轻有为的“80后”英才。

  彭锐主要研究领域为系统可靠性分析,优化,以及系统的保护和维修策略。他已发表近40篇SCI期刊论文,主持或参与5项国家自然科学基金,一项教育部博导基金,一项博士后面上资助,和五项中央高校基本科研业务费。

  随着全球信息化建设高潮的来临,各行各业产生的数据越来越多,人们已进入百万兆字节的时代。这种信息量、数据量的不断猛增,系统的可靠性问题自然就显得十分重要了。事实证明,只有数据备份才能为人们提供万无一失的数据安全保护。不久前,28岁的他获得2017年度国家自然科学基金面上项目的资助, 项目题目为“含有温储备元件的复杂多态多阶段系统的可靠性研究” ,引起人们的极大关注。

  少怀远悟 得遇恩师

  彭锐的科研之路可谓少年得志。然而这背后,是他比同龄人付出多倍的艰辛和努力。科研之路漫长而枯燥,彭锐依旧秉持乐观开朗的性格、严谨的科研作风,在科学世界里自由翱翔并踏实快乐着。

  现代社会实际上你既需要自己的力气,也需要别人的力气,更需要用自己的智慧,和别人的智慧,任何一方面都不可以偏废。既不能刚愎自用,也不能妄自菲薄。虽然做科研太难,彭锐还是用做人的道理去做科研。

  2007年7月,彭锐本科毕业于中国科学技术大学少年班光信息科学与技术专业。说起中国科学技术大学少年班,大家都耳熟能详,这里是我国培养科学技术等领域优秀人才的摇篮,来到科大少年班的都是各学科出类拔萃的尖子。19岁的彭锐正是毕业于此。在这里,他学到了相当丰富的基础理论和专业知识。也是从这时开始,彭锐对系统可靠性研究产生了浓厚的兴趣。彭锐深感自己还有很多需要深入挖掘的领域,于是2008年8月,获取全额奖学金的他,来到了新加坡国立大学工业与系统工程系进行博士阶段的深造,并于2011年10月获得了博士学位。导师是著名的谢旻教授,他是香港城市大学系统工程与工程管理系的首席教授,研究方向是系统可靠性建模与优化。“我的导师给了我很多学术知识和有效的思考方式。”彭锐对记者说谢教授对自己日后的学术研究给予了很大的帮助,“遇到他是我的幸运。”

  彭锐在博士期间研究的方向主要包括软件可靠性建模,系统的攻防博弈以及网络结构系统的可靠性建模。近30年来,国内外学者建立了很多软件可靠性模型,用来刻画软件错误在软件测试过程中的变化过程,从而用于决定何时投放软件等重要决策。以往的软件可靠性模型大多数只是考虑了软件错误的发现过程,而没有考虑改正过程。而事实上,软件错误的改正比发现要滞后,彭锐的导师谢旻教授在一篇论文中就建立了软件错误的发现和改正过程。

  在此基础上,彭锐又考虑了软件测试过程中资源分配的不均匀以及软件测试中新错误的引入,写了一篇论文,发表于可靠性领域的顶尖期刊ReliabilityEngineering&SystemSafety。

  23岁博士毕业后,彭锐于2012年加入北京科技大学东凌经济管理学院,在著名的王文彬教授的团队工作,研究的广度和深度得到了很大的提高,并成为王文彬教授主持的国家自然科学基金重点项目和国家自然科学基金重大国际合作项目的直接参与人。

  深入研究 防患未然

  2014年,移动互联网产业实现前所未有的飞跃,被称为“移动互联网元年”。随着计算机技术的飞速发展,信息系统广泛应用于各种关键企业业务中,在系统中,很多关键应用和服务都需要采用备份技术保证系统的高可靠运行。

  如何保证系统的可靠性,成为当今科技应用研究领域的热点。现在常用的方法是:采用冗余技术提高系统的可靠性。常用的技术有:冷备份、温备份和热备份。相对热备份元件,温备份元件保证系统高可靠性的前提下能够达到较低的功耗,消耗的能源更少,因此更加绿色环保。温备份算法,为实现关键应用的备份提供了有效探讨和实践。但是,由于温备份元件在温备份状态和在工作状态下的故障率不同,给含有温备份元件的冗余系统的研究造成了很大困难,历来研究者甚少。而且之前的研究多针对并联结构,大多仅限于二态系统和单阶段系统,事实上,研究含有温储备元件的复杂结构的多态多阶段系统的可靠性却是极为重要的。突破现有研究的局限,彭锐和美国的合作者邢留冬教授力图建立起具有各种复杂结构的含有温储备元件的系统的可靠性模型,并且容许系统中元件含有多个工作状态以及系统任务具有不同的阶段。此项研究成果可以应用到计算机系统可靠性的商用软件中,为系统的可靠性分析和优化提供一种更为快捷的计算手段。通过对二分决策图进行改进,彭锐将其用来描述含有温备份的系统的故障发生情况,从而得到了含有温备份元件的一般并联系统的可靠性模型,并正在将此研究扩展到更复杂结构的系统。温备份技术可大量用于数据管理系统,同时也可推广应用至电力系统以及无线传感系统等,具有广泛的应用前景。目前,彭锐正在参与国防工业出版社“可靠性新技术”丛书编写工作,作为“十三五”规划重点专著,这是国家重点出版物出版规划项目,也是目前规格最高、规模最大的可靠性丛书。该丛书介绍了行之有效的质量与可靠性技术方法,反映了国防科技工业质量理论研究与工程实践的最新成果,丛书的编写完成,将为国防科技工业广大技术和管理人员应用质量与可靠性技术方法提供指导和支持,促进先进质量与可靠性技术方法在实际中的有效应用,可谓意义十分重大。

  当前,国家对信息安全的重视程度达到前所未有的高度,同时,网络攻击日新月异,对系统的刻意攻击不同于自然灾害等,因为攻击者会寻找系统的薄弱环节进行攻击,并且他们的攻击策略可以随着防守者的保护策略而改变,信息安全面临前所未有的挑战,在安全防护技术上不断进行创新才是唯一出路。作为国内关注于系统保护与信息安全创新的先行者,彭锐也在不断实践着。他敏锐地观察到,与传统的被动防御相比,主动防御技术更有主动性和预测性,能帮用户识别出网络系统中的潜在威胁以及系统的脆弱性,然后根据用户的安全需求选择最优成本效应下的主动安全防御措施,进而避免网络危险事件的发生,可为信息化时代的网络安全提供保障,也可用于攻防战争、军事目标的防护等。随着“9·11”事件,关于系统攻防博弈方面的研究进入了大众的视线。彭锐捕捉到了攻防博弈等技术的重要性和潜在的社会需求,考虑到攻防战争中有时会使用到假目标来欺骗攻击者,故开展了相关研究。与以往研究不同,彭锐独辟蹊径,以假目标有一定的被识破的概率这一着眼点入手进行思考,在ReliabilityEngineering&SystemSafety等可靠性顶尖期刊上发表了数篇论文。

  除此之外,彭锐等还研究了一个带有性能共享组的复杂系统的攻防策略,该项研究对于电力系统的安全防护具有借鉴意义。相关研究成果发表于运筹学一流期EuropeanJournalofOperationalResearch。而他在一篇发表于国际工业工程领域顶级期刊IIETransactions的论文中,研究了常见于输油管道系统和电信系统的系统可靠性模型,可以通过将连续系统中的元件重新分配的办法,以减少系统的维修费用,具有很大的实际意义。在已故王文彬院长带领下,彭锐还以钢铁行业为背景,研究了设备的维修和健康保养策略。为了收集数据,帮助决策,彭锐和团队成员一起多次赴新兴铸管等钢铁企业基层进行实地调研走访,相关研究成果也为企业决定设备的检修周期提供了有用的参考。

  风华正茂 不断进取

  彭锐说:“在科研工作中,做人和做事一样重要,我们既要讲求道义,又要踏踏实实、爱岗敬业。”作为一个年轻的科学工作者,彭锐将做人和做事两方面协调的非常到位,他一直让自己保持一种从容不迫的状态,始终以乐观向上、坚持不懈的精神在浩瀚的科学世界畅游,在追逐真理的过程中提升自我。

  彭锐多年来致力于系统可靠性领域的研究,积累了众多科研资源。他刚刚受邀加入了可靠性顶尖期刊Reliability Engineering & System Safety的编辑委员会, 同时他也是多项学术期刊的匿名评审人,曾多次受邀参加国内外学术交流会议并担任分会场主席,在交流中让自己的科研人生更加充实。

  从少年时代开始,彭锐便把“去华取实”这句话当做自己的人生格言。在科学探索的漫长道路上,他始终沉着冷静,总是能够透过现象看到本质,一步步探索科学世界、寻求真理。从少年班到副教授,一路走来,彭锐认真勤恳、意志坚定,他抱负远大、厚积薄发,在以后的科研道路上,他希望自己能够在软件可靠性、系统攻防博弈、系统维修和温储备系统等方面开展更加深入的研究,取得更加丰硕的成果。(冯玉超)

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