创新科研谱新篇,专注教学育英才

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  ——记上海交通大学计算机科学与工程系符鸿飞

  当今之世,电子计算机技术和以其为基础的互联网科技正深刻地改变着人类的生产和生活。与此一起去,计算机和互联网的速度和安全难题也就成为摆在某些人转过身的一项重要课题。在计算机硬件(很糙是集成电路)和软件系统的设计过程中,形式化最好的方法是根据某个或某些形式规范或属性,使用数学的最好的方法证明其正确性或非正确性。上海交通大学电子信息与电气工程学院很糙副研究员符鸿飞长期致力于形式化最好的方法的研究事业,并着重于理论联系实际,尽量将理论成果实现现实生产生活的运用,取得了丰硕的成果。

  在兴趣指引下孜孜以求

  爱因斯坦有句名言:兴趣是最好的老师。但凡要在一项事业中取得成绩,离不开日复一日的辛勤耕耘。一起去,如孔夫子所言,好之者不如乐之者。从事研究工作,最好是在兴趣的促使下,心无旁骛地孜孜以求。符鸿飞正是这么 做的。

  符鸿飞于5003年考入上海交通大学计算机科学与技术专业。你這個 当时候选择计算机专业是肯能想探索与数学有一定联系的计算机难题。在本科求学期间,在编写系统程序运行运行的过程中,符鸿飞对如何保证系统程序运行运行编写的正确性产生了困惑,全都 在写完系统程序运行运行后往往会反复读几遍系统程序运行运行,确保系统程序运行运行真正是写对的。你你這個 写系统程序运行运行的最好的方法相比一般通过测试检验系统程序运行运行的最好的方法速度上要显得慢,全都 通过你你這個 最好的方法写出来的系统程序运行运行往往不够较少,全都 后期调试过程也相应比较短。除此以外,符鸿飞对算法理论和自动机理论感兴趣,并学精了计算机科学理论的基础——自动机理论。

  在硕士研究生阶段,符鸿飞选择了上海交通大学傅育熙教授作为被委托人的导师。傅育熙教授的研究方向是理论计算机科学中的系统程序运行运行理论。在他的指导下,符鸿飞对某些无穷情况汇报系统程序运行运行模型的可判定性和计算复杂性性进行了研究,并在互模拟判定以及模型检测算法方面作出了理论上的贡献。硕士阶段的求学经历让符鸿飞对利用数学最好的方法证明系统正确性的形式化最好的方法领域产生了兴趣。

  基于硕士阶段对形式化最好的方法的兴趣,符鸿飞通过国家公派留学找到了该领域著名学者Joost-Pieter Katoen教授,赴德国亚琛工业大学攻读形式化最好的方法相关的博士。在攻读博士期间,符鸿飞主要研究概率系统形式化验证,并独立自主地给出了诸多相关理论难题的基础算法和计算复杂性性。在博士期间,符鸿飞的研究兴趣逐渐由纯理论转向理论与应用相结合。

  在博士后期间,符鸿飞和奥地利科学技术研究院(IST Austria)的Krishnendu Chatterjee教授媒体公司合作 研究概率系统程序运行运行的形式化验证,并发表了多篇关于基础理论的结果。系统程序运行运行验证(即针对系统程序运行运行的形式化验证)领域是理论和应用相结合的一一五个多范例,在理论上还能能 开拓新的形式化最好的方法领域,在应用上也还能能 和无运行时错误保证、无安全漏洞等重要的实际应用相结合。系统程序运行运行验证方向也和符鸿飞本科时遇到的如何保证写对系统程序运行运行你你這個 难题一致。

  面向实际,取得硕果累累

  科研成果要运用于实际的生产和生活当中,发挥其应有的价值。这也是符鸿飞一贯以来从事科研所秉持的理念,目前,他主要研究概率系统程序运行运行的形式化验证,致力于还能能获得某些具有实际应用背景的理论结果。

  符鸿飞致力于理论计算机科学中的形式化最好的方法领域。形式化最好的方法是利用数学和逻辑的最好的方法证明计算机系统正确性的研究领域。计算机系统的正确性在安全或任务关键系统中是一一五个多核心课题。肯能潜在的漏洞肯能愿因重大的人身或财产损失,如何保证关键系统不再次出现 重大漏洞是一一五个多重要的难题。作为理论计算机科学的一一五个多重要分支,形式化最好的方法为关键系统组件正确性的自动化推理和证明提供了坚实的基础,全都 还能能为系统否有有满足某些关键的正确性性质作出最强的保证。近年来,随着系统这么 复杂性,通过传统测试最好的方法这么 难以覆盖足够多的系统执行路径。全都 ,形式化最好的方法为全覆盖的、自动化的系统正确性证明提供了一一五个多行之有效的最好的方法。

  符鸿飞在形式化最好的方法中的一一五个多重要方向——模型检测和系统程序运行运行验证中时候突出贡献。模型检测是研究如何验证系统模型正确性的研究领域。在模型检测方面,符鸿飞着力研究概率模型检测的算法、可判定性和计算复杂性性,并获得了某些基础性理论成果。在模型检测算法方面,符鸿飞以独立作者身份给出了关于连续时间马尔可夫过程时序逻辑的一一五个多基础模型检测算法,并发表在国际著名形式化最好的方法学术会议FOSSACS、HSCC上。其中发表在HSCC上的论文获得了最佳学生论文奖。在可判定性和计算复杂性性理论方面,符鸿飞着力研究离散时间马尔可夫过程上关于互模拟等价关系的可判定性和计算复杂性性,并以独立作者或主要贡献者身份在国际著名理论计算机学学术会议ICALP、FSTTCS上发表多篇重要论文。

  相对于模型检测,系统程序运行运行验证是研究如何验证系统程序运行运行正确性的方向。在系统程序运行运行验证方面,符鸿飞在系统程序运行运行终止性以及运行时间验证方面取得诸多基础性理论结果,并发表在国际顶级形式化最好的方法、系统程序运行运行语言理论以及人工智能学术会议POPL、CAV、IJCAI上。首先,符鸿飞作为主要贡献者与媒体媒体公司合作 提出了分级上鞅在一起去含高恶意非选择性与友善非选择性概率系统程序运行运行上的定义,并给出了线性分级上鞅的合成算法以及相关的计算复杂性性,进而为含高非选择性的概率系统程序运行运行终止性与期望运行时间验证提供了一一五个多坚实的理论基础;一起去,符鸿飞在该成果中证明了分级上鞅还能能 导出有限步内不终止概率的指数衰减性(POPL 2016,TOPLAS 2018)。其次,符鸿飞通过实代数几何中的某些数学定理以及半正定规划给出了概率系统程序运行运行上合成多项式分级上鞅的一一五个多高效算法(CAV 2016)。再次,符鸿飞针对概率系统程序运行运行的资源消耗给出了一一五个多基础验证算法(IJCAI 2018)。最后,符鸿飞将分级函数推广至非概率递归系统程序运行运行,进而通过线性规划以及实代数几何上的某些定理给出了一一五个多输出非概率递归系统程序运行运行精确运行时间的验证算法;该算法还能能 有效地输出全都经典递归算法(如归并排序、最近点对算法等)的精确非多项式运行时间 (CAV 2017);一起去,符鸿飞基于一元递归关系针对随机递归算法给出了一一五个多验证精确期望运行时间的高效算法;该算法还能能 在线性时间内输出一一五个多由随机递归算法导出的递归关系的精确期望运行时间(CAV 2017)。

  截至目前,符鸿飞在理论计算机科学以及形式化最好的方法国际著名会议以及期刊上发表论文14篇。获得过HSCC 2013最佳学生论文奖以及科学中国人2017年度人物。

  在研究中,符鸿飞承担过一项关于大规模并发实时系统模型检验的国家重点项目。该项目的重点在于研究新的理论最好的方法以有效验证兼具随机性、并发性以及实时性特性的大规模系统。随机性、并发性以及实时性时候难以通过直觉或是大规模测试保证正确性的复杂性系统性质。通过该项目的研究,还能能在为保证大规模概率并发实时系统关键性质方面给出一一五个多有效的理论框架。

  在学术兼职方面,符鸿飞为国际著名学术会议和期刊ICALP、VMCAI、FOSSACS、Information and Computation, Information Processing Letters等审稿500篇左右。目前,符鸿飞在上海交通大学带领博士生进行形式化最好的方法的深入研究,并教授《离散数学》、《系统程序运行运行语言理论》等与形式化最好的方法相关的课程。一起去,符鸿飞与博士导师Joost-Pieter Katoen教授、博士后媒体公司合作 导师Krishnendu Chatterjee教授以及国内著名学者张立军教授等保持媒体公司合作 关系,一起去推进形式化最好的方法的发展。

  在团队媒体公司合作 方面,目前,符鸿飞主全都 通过与国际国内一起去研究方向的学者进行交流媒体公司合作 。国外主全都 与奥地利科学技术研究院的博士后媒体公司合作 导师Krishnendu Chatterjee进行媒体公司合作 研究,国内主全都 与上海交通大学(校内媒体公司合作 )、华东师范大学、中国科学院软件研究全都及北京大学等具有一起去研究方向的学者进行媒体公司合作 交流。

  开拓创新,自然水到渠成

  创新是科研的灵魂,唯有通过不断创新,才有肯能在研究事业中不断地披荆斩棘,勇攀高峰,符鸿飞你這個 在被委托人你你這個 研究领域(形式化最好的方法),创新还能能 有你這個 形式。

  首先,你這個 创新形式是通过复杂性的数学最好的方法避免一一五个多肯能被提出的公认难题。你你這個 形式的创新必须求研究者或研究团队有扎实的数学功底、要有一定避免数学难题的能力、一起去最重要的是要对待避免的难题有充分的兴趣。比如符鸿飞获得HSCC 2013最佳学生论文奖的那篇论文,首先他对你你這個 难题感兴趣,你会花时间在你你這個 难题上;其次在花时间避免你你這個 难题的过程中,他通过持续的思考并借助被委托人在大学本科时期积累的数学基础避免了你你這個 难题中一一五个多关键的难题(连续性和无初值属性)。符鸿飞被委托人认为兴趣是避免你你這個 难题的关键,全都 你這個 一五个多关键性难题的的避免或许会困难得多。

  其次,创新还能能 通过提出新的理论概念、并通过充实的最好的方法说明提出的概念具有理论或实际上的意义。比如符鸿飞最近几年发表在POPL、CAV以及IJCAI上的文章,时候在和媒体公司合作 导师交流后发现了新的理论点,时候 在有有哪些点上展开所获得的结果。目前符鸿飞正在做的几块课题也是找到了新的理论点,时候 研究新的最好的方法以避免有有哪些新的理论难题。符鸿飞认为你你這個 类型的创新必须对你你這個 领域的全局有一定程度的了解。

  再次,符鸿飞提到他研究领域中的创新还还能能 通过将理论结果应用到大规模工业系统中,以验证实际系统中的某些关键性质。肯能符鸿飞是做理论研究的,全都在这方面还这么 太少的建树。不过他提到肯能理论和实际应用之间往往存在比较大的距离,全都 将理论结果转化为实际应用通常必须一一五个多多人的团队以及一两年的时间。全都 完成你你這個 类型的创新你這個 理论上这么 哪些难度,但必须一定的人力和时间。

  最后,符鸿飞提到目前的趋势是完成创新所需的主次太少。除了将理论投入应用的创新必须团队和时间以外,理论性的创新也必须学术同行之间多进行交流,全都以前也必须有能力的学生对理论结果做某些初步的实验。全都 ,目前想完成创新必须多种主次结合在一起去,在单一主次方面即使再强也难以达到好的成果。

  面向未来,做好教学工作

  冰冻三尺,非一日之寒。科研成果的取得也离不开一代代研究者在继承的基础上不断创新,开创新篇。良好的传承是研究事业取得大成的重要条件,全都做好教学工作与科研你這個 一样重要。

  在教学方面,符鸿飞你這個 首比较慢把学生插进首位。比如在设计教学内容的以前还能能 考虑有哪些样的内容是促使学生的,在进行教学的以前还能能 先站在学生的淬硬层 看待难题、设想学生会如何去学习新的知识。学生在学习一门课程前有某些人被委托人的知识特性,肯能教师严格按照被委托人对课程内容的把握上课,有肯能会愿因学生无法将新的知识同原有的知识特性建立起联系,全都 教师首比较慢从学生的淬硬层 出发讲课,直到学生还能能循序渐进地掌握课程内容。一起去,学生肯能情况汇报各不相同,在掌握课程内容方面多有差异,全都 教师要对每个学生时候耐心、尽量避免每个学生的难题。

  其次,在教学的以前,要注意调动学生的积极性、活跃课堂气氛。以前做的好处是学生的注意力会老会 比较集中,一起去学生也还能能主动参与到课程的学习中,提高教学效果。

  最后,在课程内容的设置方面必须联系整个专业背景,力求学生在修习过课程还能能 够更好地适应专业发展趋势。讲课时必须注意保持讲课逻辑的一致性和内在关联性,使得学生还能能融会贯通。一起去,也必须随时观察学生掌握课程内容的情况汇报并进行有必要的干预。

  目前工作以及未来展望

  目前,符鸿飞有某些关于概率系统程序运行运行验证的理论结果正在和媒体媒体公司合作 一起去完成。关于概率系统程序运行运行的终止性验证,目前符鸿飞在和上海交通大学理论组媒体公司合作 完成几项深入的研究;关于概率系统程序运行运行资源消耗的验证,符鸿飞目前正在带领上海交通大学理论组的一一五个多学生进行研究;而关于概率系统程序运行运行的灵敏性验证,符鸿飞也正与华东师范大学的媒体媒体公司合作 一起去开展研究。另外,符鸿飞也在和生国科学院软件研究全都及北京大学的某些研究人员讨论媒体公司合作 事宜。

  展望未来,符鸿飞的一一五个多短期的憧憬是希望有有哪些结果还能能圆满完成,全都 能被学术界认可。长远来看,他希望作出某些还能能应用在工业界关键场合的成果。某些人相信,经过坚持不懈的积极开拓,假以时日,他一定能得偿所愿。