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生物数学研究团队

时间:2025-06-30来源: 作者:点击率:

一.团队简介:

本团队共10人,其中教授3人(柴玉珍、董玲珍、王晓云),副教授3人(李明涛、裴鑫、史培林),讲师4人(程岩、孙秀丽、薛叶青、闫玉龙),硕士生导师7人(柴玉珍、董玲珍、王晓云、李明涛、裴鑫、史培林、闫玉龙)。该团队曾获得国家自然科学基金项目4项、各类省级基金项目10余项,获得山西省科学技术奖自然科学类二等奖2项,发表相关高水平论文30余篇。

二.研究方向和主要代表性成果:

本团队研究方向主要涉及生物数学与复杂网络、航天器动力学建模,并且融合机器学习与计算机视觉应用的跨学科研究团队,致力于通过数据科学赋能行业决策,利用视觉理解技术突破感知智能边界。

研究方向1:基于机器学习的大数据传染病动力学建模

研究方向2:生物数学与复杂网络

研究方向3:航天器动力学与控制

研究方向4:机器学习与统计学习的智能建模

1、机器学习:面向医疗、工程等领域,开发特征选择与可解释性建模方法

2、因果推断:探索统计学习与因果发现融合的决策支持系统

3、小样本数据:研究小样本数据集等稀缺数据场景的数据增强技术

研究方向5:视觉感知与动态场景理解

1、图像分析:医疗影像分割、图像解译、图像标注等

2、视频分析:基于yolo的人体行为识别、工业异常事件检测。

研究方向6:偏微分方程的工程应用

1、数学建模:建立常微分动力学模型、锂离子电池P2d 模型等

2、电池估计:结合偏微分方程进行仿真模拟,预测电池容量

主要代表性成果:

1. 基于现实传染病问题,建立数学模型,利用机器学习、微分方程定性与稳定性理论,进行参数估计、数值模拟、统计分析、控制措施决策制定,取得了一系列的研究成果,共发表相关高水平论文30余篇,相关研究成果发表在《J. Math. Anal. Appl.》、《J. Theor. Biol.》、《Infectious Disease Modeling》、《Comput. Struct. Biotec.》、《Nonlinear Dynam.》、《J. Franklin I.》、《Int. J. Biomath.》《系统科学与数学》、《工程数学学报》和《应用数学和力学》等国内外重要期刊上。

2. 利用网络传播动力学,提出了数据+网络结构+传播机理的新数据驱动建模思想,解决了社会网络上的传染病传播过程(传染源溯源、传播路线推断、传播途径风险分析)、时空传播特征和阈值动力学问题,发表相关论文10余篇,该项系列工作发表在Applied Mathematics and Computation、Chinese Physics B、Frontiers in Physics等期刊。

3. 基于航天工程需求牵引,对微重力环境下液体晃动动力学、刚-液-柔复杂航天器系统建模与控制问题进行研究,相关成果用于国内某型号航天器研制中。发表相关论文10余篇,该项系列工作发表在《宇航学报》、《Microgravity Science and Technology》、《European Journal of Control》、《International Journal for Numerical Methods in Fluids》、《AIAA Journal》、《Acta Mechanica Sinica》、《Journal of Spacecraft and Rocket》等期刊。

4、利用机器学习与统计学习理论,修正了全球急性冠脉事件登记评分、建立可解释性预测模型,为临床精准识别急性心肌梗死潜在高危患者工作提供了辅助决策,该项工作发表在Computer Methods and Programs in Biomedicine期刊上。

三.人才培养与招生情况简介:

人才培养情况:近年来,团队已培养研究生30余人,1人获得山西省优秀硕士毕业论文,多人去著名大学读博深造,毕业生大多数在国家企事业单位工作。

招生情况:2025年本团队可招生导师为王晓云、李明涛、裴鑫、闫玉龙,每人可招2-4人,共计10人左右

偏微分方程的理论和数值解研究团队:

一.团队简介:

本团队共3人,其中教授1人(王旦霞);讲师2人(张晨辉、廖成),博士生导师1人(王旦霞),硕士生导师2人(王旦霞和张晨辉,均可招生)。该团队曾获得国家自然科学基金青年基金项目1项、各类省级基金项目5项,横向项目2项,团队近五年发表 SCI 学术期刊论文30余篇。培养的博士研究生四年发表了5篇SCI,其中3篇二区的SCI top论文,硕士生在研期间基本都能发表达到硕士学位所要求的至少一篇SCI期刊论文或者一篇核心期刊论文的要求。本团队2022年毕业的王星星同学发表了SCI期刊论文5篇,包括一篇top期刊;2025年毕业的王兆伟同学发表了9篇SCI英文论文,其中2篇二区SCI论文)。2025年的毕业生中有一个张鑫博士和四个硕士研究生,其中张鑫博士工作就业于山西师范大学,王兆伟硕士被华东师范大学录取攻博,李聪聪硕士考取了广州白云机场海关监管(统计分析应用)公务员,胡堃硕士考取天津武清区教育局高中校编制,廖明亮硕士注册开了公司。

二.研究方向和主要代表性成果:

本团队研究方向是流体力学方程的数值解:主要对相场方程及其耦合问题、向列相液晶Ericksen-Leslie模型以及磁流体模型的数值算法进行了研究,取得了一定成果。

本团队主要给出了Ericksen-Leslie模型、磁流体模型以及两相流模型的同时具有线性、二阶时间精度、全解耦结构和无条件能量稳定的基于SAV方法框架下的数值算法,同时给出了Ericksen-Leslie模型、Cahn-Hilliard-Navier-Stokes模型、相场晶体模型、磁流体模型的自适应时间步进算法。

相关成果已发表在“Journal of Computational and Applied mathematics”、“Mathematics and Computers in Simulation”、“Applied Numerical Mathematics”、“Numerical Algorithms”和“Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation”等期刊。

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