学科名称：江苏省计算机应用技术重点学科
首席学科带头人：钱培德 教授
研究方向梯队及成果：
1、中文信息处理：钱培德、马小虎、吕 强、李培峰等
随着后PC时代的到来，计算机中文信息处理将面临更多的机遇与挑战。本研究方向经过“九五”和“十五”的建设，已经在中文操作系统技术、中文办公系统软件以及实用型中文语料库建设等三个方面取得了富有特色和效益的成绩。
在中文操作系统技术研究领域，从1992年起，课题组人员就开始同信息产业界联合研发具有市场前景的中文信息处理技术产品，比较前瞻地开展了人 -机自然接口的研究、手持数字设备的开发环境、运行环境和应用环境的研究，完成了基于Linux的中文化研究，包括完全支持国际标准多文种字符集 ISO10640/Unicode3.x的内核、glibc关于多字节字符操作接口、支持多文种内码的XFree86消息机制、XIM为多文种输入法服务器的扩展和支持多文种字符集的打印服务器等。先后研制成功的“纵横汉字Windows套件”和“手持设备系列软件”获江苏省科技进步三等奖。2001年和2002年在香港出版发行了“纵横汉字编码法2000A”和“纵横输入法2002简易版”两个软件，深受到市场的欢迎，香港已有100多个中小学和社会机构申请了纵横软件的使用权。
在中文办公系统软件的研究领域，课题组瞄准备受产业界关注的办公套件的研究，以开源项目 OpenOffice为载体平台，完成了协同编辑器Z-Office (Core V1.0)的研制，对广域网下的协同编辑和工作流驱动的协同编辑等作了深入的研究，为自主产权的办公套件研发打下了决定性的基础。该项目于2005年12月得到了江苏省科技厅组织的鉴定专家的高度评价。以上两个方面的成果为2005年申请成功成立“国家 Linux技术推广与培训中心”提供了强有力的支撑。
在实用型中文语料库的研究与建设领域，课题组较早地开展了计算机中文语言学和中文语料库语言学的研究，并且在Internet的背景下，创造性地将中文语义研究同超媒体(Hypermedia)研究结合起来，将中文语言模型同分布式计算结合起来，将超大规模动态中文语料库同语言知识库结合起来，进行了一系列基础研究。即将完成的省自然基金项目就是在计算机桌面上为任何视觉对象建立超媒体链接，并提供中文语义解释和解析。
“十一五”期间，本研究方向将在过去工作的基础上，将在数码输入技术产业化、语料库建设和基于网格的中文信息处理平台的研究工作争取突破。
随着数字化产品的不断普及，本方向将在“手持设备系列软件”实用化、产业化展开工作。事实上，纵横品牌的软件开发已经为这个方向的突破奠定了扎实的技术基础，本方向将研究如何将数字信号处理技术同自然语言处理相结，并与嵌入式系统研究方向一起合作，研究如何把上述成果应用到嵌入设备中（如，信息家电，移动电话等），并且充分利用了原有的字词处理技术和成果，争取将定制过的集成技术封装到的芯片中，争取获得专利并把该成果进行推广应用。
在语料库建设方面，本研究方向将着继续力于中文信息的基础研究层次。在已经启动的大规模中文语料库项目L2bank基础上，深入研究世界领先的uPenn的treeBank英文语料库技术和方法，结合具体的应用，在中文邮件语料库和基于HowNet的中文语义语料库的基础研究工作有所突破。
在中文网格处理平台cGrid的研究中，结合省高技术研究计划项目和省高校自然基金项目，将在cGrid平台上对基于语义的中文信息抽取和中文自动分词等应用进行研究，并利用 L2bank资源和以前在操作系统、超媒体引擎等基础研究的基础上，开发中文语义文件系统L2fs，为下一代Internet文件系统提供前期研究成果。
2、智能信息处理理论及应用：崔志明、徐汀荣、刘 全、伏玉琛等
本研究方向经过近几年的建设与发展，目前已经基本形成了一支结构合理、研究目标明确、具有一定工作基础的学术梯队。近五年来，课题组人员主持或参与国家自然科学基金项目共3项，教育部科研重点项目、省自然基金项目、国防科工委等省部级项目共12项，其它各类项目20余项。在《计算机学报》、《计算机研究与发展》、《软件学报》等期刊及国内外各种学术会议发表学术论文100余篇，其中被SCI、EI、ISTP检索20余篇。出版学术专著和教材13部。获省部级以上科技进步、学术成果等各类奖项共计13项。
本研究方向主要在基于知识的模型生成及自动推理理论与方法、智能搜索与数据挖掘理论与应用技术、图像与视频智能处理理论与技术等三个领域开展研究。
在基于知识的模型生成及自动推理理论与方法研究方面，本领域已在知识的逻辑表示及符号处理、自动推理方法及策略、模型生成及约束求解等方面取得了一系列成果。课题组成员主要参与完成了 “模态逻辑归结方法”、“非经典逻辑自动推理”国家自然科学基金项目2项。“非经典逻辑tableau方法”获省级自然科学一等奖；在国内外期刊及学术会议上发表相关论文30余篇，其中被EI检索8篇。“十一五”期间，本领域拟在非经典逻辑不完备知识表示、信息共享智能模型等方面开展研究并在智能信息处理的理论研究方面取得突破。
在智能搜索与数据挖掘理论及应用技术研究方面，本领域已先后完成国家自然科学基金“基于空间关系的空间索引技术研究”以及教育部博士点基金“面向新一代互联网的智能搜索引擎关键技术研究”等国家和省部级课题5项。发表SCI、EI、 ISTP收录论文10余篇，获省级科技进步奖2项，通过省级鉴定4项。本领域已取得显著成绩，专家鉴定认为本领域达到国内领先水平。该领域已在基于内容的多媒体信息检索、多维索引、智能搜索引擎、基于Web的海量信息数据挖掘等方面形成鲜明特色。“十一五”期间，本领域将在“基于Deep Web 的深度搜索理论及方法研究”、“商务智能的相关理论及应用技术研究”等方面作深入研究，并有望取得进一步突破。
在图像与视频智能处理理论与技术研究方面，本领域已先后完成“三维医学图像重构及智能诊断”、“基于内容的视频分层编码传输体系与算法”等省部级科研项目6项，发表论文50余篇，被EI、ISTP收录 10余篇，获省级科技进步奖1项，通过省级鉴定5项，鉴定专家认为部分成果达到国内领先水平。目前，本领域已经在基于内容的视频编码、医学图像分析、视频信息隐藏、彩色图像精细分色技术研究等方面形成显著特色。“十一五”期间，该领域拟结合苏州大学学科优势，在中草药图像分类技术、家蚕基因分析以及生物特征识别等方面取得进一步突破，与我校生命科学专家联合攻关，有望在该交叉学科取得国际先进水平。
本研究方向非常注重将研究成果尽快转化为生产力和服务于社会。“十五”期间，已有一批省部级和横向合作项目及成果投入实际应用，并取得良好的经济和社会效益。其中“通用型商业管理系列软件研究及应用”已发行大型百货商场、连锁超市、连锁批发、便利店四个版本，其中三个版本通过了省级鉴定，获得江苏省科技进步三等奖一项, 江苏省优秀软件奖二项，目前已在江苏、浙江、上海等地区近200家商业企业中推广使用。“通用型邮政行业报刊杂志分发系统”也得到多家用户的好评，获得江苏省科技进步三等奖等奖项，目前正在与合作单位进行积极的推广工作。
综上所述，本研究方向已有较为扎实理论和实践积累，为“十一五”期间的发展创造了良好的条件，打下了扎实的基础。
3、普适机器学习的理论及应用：李凡长、杨季文、邓 伟、李云飞等
近年来，人们已在机器学习领域展开了统计机器学习、集成机器学习、符号机器学习、增强机器学习、流形机器学习、多实例机器学习，量子机器学习、神经网络机器学习、贝叶斯网络学习、计算学习理论、Rough Set机器学习理论、数据流机器学习、关系机器学习等方面的大量的研究工作，并取得了长足的进展。课题组在面对众多的机器学习方法中，采取“有所为，有所不为”的原则，抓住机器学习具有的动态模糊性关键特点，项目组成员出版了该领域的《动态模糊逻辑及其应用》和《动态模糊集及其应用》两本专著，同时“动态模糊逻辑及其应用研究”项目获得了省级科技进步二等奖。在“十五”期间，课题组对动态模糊逻辑进行更深入的研究，并把相关成果应用于机器学习、Agent技术、数据分析及其相关应用领域，经过五年的努力，已在《Asian Journal of Information Technology》、《自动化学报》等国内外学术期刊及国际、国内学术会议发表学术论文120篇（其中已被Ei检索10篇），出版《动态模糊逻辑引论》专著一部，开发应用系统三套，获省基金项目3项。课题组人员担任国内外学术团体的理事、常务委员、委员10人次，出版的《动态模糊逻辑引论》专著得到了模糊数学创使人L.A.Zadeh教授的高度评价，并被中国科技大学、南京邮电学院、云南大学、苏州大学等多所高校作为独立的课程在硕士生或博士生中讲授或作为参考书使用。
本研究方向目前主要在动态模糊逻辑的基础理论、机器学习和Agent系统以及相关的应用等方面开展研究。在动态模糊逻辑的基础理论研究领域，课题组提出了动态模糊逻辑的公理系统、动态模糊逻辑的关系代数理论及模结构理论等，这些内容的提出进一步丰富了动态模糊逻辑的理论内涵；在机器学习研究领域，课题组提出了动态模糊球空间的学习模型、动态模糊关系代数模型、几何模型及相关算法，形成了动态模糊机器学习的基本理论框架，进一步丰富和发展了机器学习的理论和方法；在在Agent系统研究领域，课题组结合动态模糊逻辑理论，提出了基于动态模糊集（DFS）的Agent学习模型及软件Agent的生命周期模型、进化模型、用户界面模型、生理模型、演化算法、组合模型等内容，为开发Agent学习软件提供了一种新的理论基础，并进一步提出了基于动态模糊逻辑（DFL）的多 Agent协调工作模型及Agent心智状态的目标可达性理论等内容，为解决Agent心智状态这个难题找到了一条可能的新途径，同时结合上述理论研制了基于DFL的多 Agent自动推理平台软件系统。该系统针对组合数学中的组合恒等式证明，采用动态模糊逻辑来构造各类Agent来证明组合恒等式。系统通过构造60多个Agent对组合数学中的部分恒等式进行证明，取得了显著的成绩；在数据分析应用研究领域，课题组针对岩相、沉积、环境的动态模糊性特点，采用动态模糊逻辑理论，研制了基于动态模糊逻辑的岩相、沉积、环境智能识别软件系统；针对盆地结构的数据特性，采用DF机器学习方法来研究盆地模拟计算机系统，实现了基于DF机器学习方法的盆地模拟软件系统，取得了良好的实用效果。
“十一五“期间，本研究方向将以基于动态模糊逻辑（DFL）的机器学习理论及应用为研究目标，继续围绕基础理论和应用方向开展研究。在基础理论研究理论，课题组将研究高阶动态模糊逻辑（DFL）系统、DFL的时序推理模型及DF机器学习算法设计；在应用研究领域，课题组将基于DFL的机器学习方法应用于数多Agent系统、数据分析以及本学科的中文信息处理领域，在理论应用中争取有所突破。
4、嵌入式系统：朱巧明、张广泉、王宜怀、陆晓峰等
嵌入式系统(Embedded System)是将计算机直接嵌入应用系统中的一种计算机体系结构形式。它以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件能灵活变化以适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等诸多特殊要求的专用计算机系统。随着后PC时代的到来，嵌入式系统作为计算机技术的最新、最广泛的应用正起到改变世界的作用。因此，研制开发具有自主版权的嵌入式核心技术，建立具有自主知识产权的嵌入式系统开发平台，具有十分重要的意义。
本研究方向，积极参与企业该领域的研究，以紧密结合长三角地区嵌入式应用产品研发及生产企业较集中的优势，先后与Motorola半导体（2004年独立上市，改为Freesclae半导体公司）、苏州国芯科技、苏州捷美电子、苏州瑞萨本导体、苏州安电电子等企业建立合作，在嵌入式系统的研究、开发及应用领域开展工作；同时，根据嵌入式软件的特点，本研究方向在嵌入式软件的体系结构、嵌入式软件的可靠性以及形式化方法等领域开展研究，取得了明显的成效。
在嵌入式应用研究领域，课题组依托苏州大学Motorola 嵌入式实验室，“十五”期间完成嵌入式应用研发项目8个，其中“嵌入式开发在线编程系统”获得Motorola半导体大学合作计划部的认可，并在国内的16所大学采用该系统建立了相应的嵌入式系统实验室，初步统计已有6000多名学生使用该系统学习嵌入式应用；通过与泰州瓴海电子有限公司合作，研制的基于MC9S08GB32MCU 的“LZS系列 IC卡冷水水表及售水系统”产生了良好的社会效益和经济效益，并获得了苏州市科技进步三等奖；通过与苏州安电电子有限公司合作，研制的“CATV-UPS网络监控、管理系统”在多个省市的有线电视网络中应用，并取得了一项专利。
在嵌入式系统研究领域，课题组与苏州国芯科技合作，就该公司设计开发的具有国内自主知识产权的32位嵌入式芯片CCM3118的开发环境进行研究，研制了具有自主知识产权的基于CCM3118的应用开发套件。该系统提供了CCM3118实验开发板（SD－EVB3118）、C*Core集成开发环境（IDE3118）和CCM3118监控程序（Mon3118），于2005年 12月通过了江苏省科技厅的鉴定，达到了国内同类系统的先进水平。
在嵌入式软件体系结构的研究领域，课题组就如何确保嵌入式系统的可靠性这个计算机科学与控制论领域共同关注的一个焦点问题，提出了用形式化方法（formal methods）对嵌入式软件系统进行精确描述和分析，通过一系列基于严格数学理论的描述和分析系统，保证系统的正确性和可靠性。通过对嵌入式软件的形式化方法、软件体系结构的描述和求精等方面的系统和深入研究，课题组先后完成了“基于时序逻辑的并发系统形式化描述方法研究”、“基于Manna-Pnueli理论的反应系统形式化技术研究”、“基于时序逻辑的软件体系结构形式化方法研究”和“软件体系结构的求精及其验证”等多个省部级科研课题和国家重点实验室开放课题，取得了一系列重要研究成果，在重要国际学术会议发表论文20多篇。
综上所述，本研究方向已经在嵌入式系统方向开展了较为扎实的研究，并在理论、应用研究和应用开发等方面取得了显著的成果。“十一”期间，本研究方向将继续在上述三个领域开展研究，在嵌入式应用产品、嵌入式集成开发环境、嵌入式实时操作系统、工业控制、智能化产品等开发领域，紧密与苏州及长三角地区的与嵌入式系统相关的制造和研发机构合作，为地方经济建设做好服务。在标志性成果建设方面，本研究方向将结合本学科的中文信息处理研究方向，在嵌入式系统的人机接口技术领域开展研究，针对后PC时代的嵌入式应用系统的特点，研制开发新一代的纵横数码嵌入式应用系统；同时，本方向将结合计算机网络与安全研究方向，通过对嵌入式安全操作系统内核的研究，与苏州国芯研科技有限公司研发的嵌入式安全芯片相结合，研究并开发相应的嵌入式系统网络安全产品，如嵌入式 VPN / 防火墙安全网关产品等，并在相关领域得到推广应用。
5、计算机网络与安全：陆建德、朱艳琴、龚声蓉、张书奎等
随着IT技术的发展，数据通信与网络已无所不在，计算机网络技术已成为从事计算机技术研究和应用的重要领域之一。随着网络技术的发展，网络安全已跃过军事和外交的需要，日益深入到经济领域和日常生活中；如果缺乏可靠的编码、密码理论和技术，缺乏可靠的网络安全技术，则信息技术将一筹莫展。因此，网络技术和网络安全技术的研究已成为国内外计算机学术界研究的热点。
在计算机网络技术领域，本研究方向主要在P2P网络体系结构、无线移动自组网络技术和网络流媒体传输技术等方面开展研究并取得了一定的突破。
通过对P2P网络体系结构和基于PKI的P2P网络信任模型的研究，课题组设计了信任模型中各实体间信任度的计算算法，研究了高效的信任查询协议以及相关数字证书的签发和验证方法，在国内外学术会议上发表论文5篇，在国内核心期刊发表论文6篇，最新研究成果已被 IEEE召开的 ICIW06/P2PSA06录用。通过对无线移动自组网络技术的研究，课题组提出了带路径收集机制的AODV协议优化方案，结合了DSR协议的路径收集思想，提高了AODV协议的运行效率，克服了DSR协议运行开销大、可扩展性差等局限问题，经NS2模拟后的性能分析比较，优化的AODV协议在提高分组发送成功率、降低路由开销、缩短端端延迟等方面效果显著。通过对网络流媒体传输技术的研究，课题组研究并设计了流媒体传输中关键数据包选择重发机制算法，使得多媒体实时传输过程中关于数据包丢失影响QoP的情况得到改善，同时研究了根据视频内容和接收用户的不同需要，实现了满足不同应用需求的视频编码传输方法，实现了适应性传输，显著提高了客户端QoP。
在网络安全技术领域，本研究方向主要在超椭圆曲线密码体制、ECC证书体系等高强度加密技术、IKE2协议的研究、复杂交叉认证与证书链构造技术等方面开展研究并取得了一定的突破。
通过对超椭圆曲线(HCC)Jacobian上的群运算的研究，提出了对 Jacobian群运算中的合成和归约的优化算法，提高了除子加、倍除子等基本运算的速度；通过设计除子标量乘这一HCC中最关键运算的有效计算算法，解决了协议实现中除子标量乘的并行计算问题。通过对虚拟专用网VPN与IPSec的研究，提出了在密钥交换协议IKE中引入公钥基础设施PKI体系的思想；并在PKI现有RSA算法的基础上，提出了椭圆曲线加密ECC、基于ECC的密钥交换、数据加密、数字签名及对VPN/IKE中使用PKI、ECC认证的优化方案，开发了基于PKI、ECC的高强度 VPN安全网关原型与核心系统，其主要特色是针对最新的IKE2协议、ECC及优化算法进行了深入研究，因为目前国际上关于IKE2及ECC证书体系都还在草案和研究阶段。在复杂交叉认证与证书链构造技术方面，目前国内外还处在探索研究阶段，课题组研究提出了一种针对域内为层次结构、域间为网状结构的混合模型下的交叉认证设计，通过出示默认证书链，并使用加权信任列表来构造路径，解决了一般交叉方案的局限性与不足。
综上所述，本研究方向已经在新一代P2P网络体系结构的研究、基于群集的高速网关设计、多媒体网络与流媒体技术、高强度加密技术和复杂交叉认证与证书链构造技术等方面取得了较重要的研究成果，共获省自然科学基金资助3项，省高校自然科学基金3项，省研究生创新研究计划1项，在国内外核心期刊上发表论文50余篇。
下一阶段课题组将在已有研究成果的基础上，在网络技术研究方面，改进与研究新一代的P2P网络体系结构与协议，针对不同类型的应用作不同侧重的协议研究，如针对P2P的搜索引擎和数据挖掘，则着重其性能的研究，针对P2P的资源共享，则着重激励、安全、穿越以及监控和反监控等演技，针对P2P的电子商务，则着重数据安全、用户管理和信任等的研究。在多媒体网络与流媒体技术的研究与开发中，将进一步研究多媒体网络中编码传输体系与同步，研究开发多媒体视、音频数据在高速网络中的传输与流媒体传输的关键技术，并结合IPv6、无线有线技术和P2P网络等技术，研究P2P网络环境下的流媒体传输与组播协议。在网络安全研究方面，完成“基于大素域的椭圆曲线密码体制的有效计算算法研究及评估”和“超椭圆曲线密码体制的有效计算算法研究及优化”，并探讨新的高强度加密技术，在优化算法方面争取获得突破；在交叉证书认证方面，研究新的高效证书链构造与交叉数字证书认证/验证方法，研究和设计的专用的基于交叉证书的验证代理服务器。在此基础上，“十一五”期间还将更好的研究上述成果的产业化方向，争取有1-2项成果能转化为产品并获推广应用。
