专访北航教授李红裔:快乐育人,创新同行. 

北京航空航天大学,数学研究,电磁干扰,


李红裔老师在讲台前

 {人物档案}

 李红裔,博士,教授,博士生导师,北航名师,宝钢优秀教师,SCI杂志审稿人,从事数值代数、信号处理中的数学理论与方法、质量与可靠性工程领域等相关应用数学的研究。主持多项相关领域国家重点项目,发表了六十多篇SCIEI论文。多年来探索教学改革,目前李老师的教学团队正在探索研究“数学教学中自主创新能力”的培养模式。主持过工信部“十二五”重点教改项目,主编的《线性代数》获评“北京高等教育精品教材”和国家级“十一五”规划教材,主编的英文《矩阵理论引论》获评 “工信部十二五”规划教材等。

 北航教授李红裔

中国人的数学到底好不好,这还是个问题。

说中国人数学好那是有理有据的。据PISA报道,上海中学生在数学水平测试中超过其他75个城市,排名第一。国际数学奥林匹克竞赛自中,中国19次获总分第一。而美国仅仅获得过一次。这闪瞎眼的成绩简直秒杀美国中学生脱离计算器就不会四则运算,把sinx/n算成“six”的国际大笑话。

但当我们把数学好定义为数学研究水平时,问题来了。数学一旦延伸到大学或研究领域,笨笨的美国人立刻站起来了,而中国人的数学优势也神奇地缩小。尤其是数学应用领域,中国远落后于美国、法国等国家。所以这反而会出现一个新问题,为什么中国人的数学研究不好。

带着这个问题,值此岁末年初之际,本网记者采访了北航十佳教师,数学系教授李红裔老师,为我们解答当前大学教育现状,如何将传统教学和创新思维有机结合等热点问题,同时为我们独家揭秘其在应用数学领域所从事的前沿工作和取得的领先科技成果。

李红裔老师在探索数学教学中自主创新能力的培养,大规模线性方程组的求解,电子设备工作时电磁干扰的成因,数学与质量可靠性中“两张皮”问题的解决等热点问题和前沿科学中倾注了大量的精力和心血,为数学教学和应用数学领域的发展做出了贡献。以下为采访实录。

记者:李老师,请介绍一下您在应用数学领域所从事的前沿研究工作?

李红裔: 首先作为一名北航人,我感到非常幸运。近十几年来,正好赶上北京航空航天大学出台了一系列有利于教学和科研发展的政策,学校为我们提供了良好的工作平台,才让我有机会能够做一些自己感兴趣的科研工作。在这里,要感谢北航校领导和数学学院领导多年来对我的帮助和支持!

 随着大数据时代的到来,实际应用中出现的线性方程组的规模越来越大,给传统解法带来巨大的挑战。针对大数据中大规模线性方程组的求解这一前沿问题,我们团队根据大数据时代线性方程组的新特点,对相关的计算理论和性质进行了研究,不仅提高了方程组求解的时间效率,同时节省了工程计算的成本。

另外,我们团队在数学与信息交叉领域也做了一些前沿性的应用数学理论研究工作。

随着电子技术的进步和电子信息产业的蓬勃发展,电子信息系统中的电气电子设备数量呈爆炸式增长,且复杂程度越来越高。这些设备在工作时会产生一定程度的的电磁干扰,这些电磁干扰可能导致其它电子设备性能降级、控制失灵,甚至威胁操作人员的健康与安全。为此,北京航空航天大学国防973首席科学家苏东林教授领导团队,在分析海量的电磁干扰测试数据的基础上,从数学物理角度,解释了电磁干扰的成因和规律,建立了设备物理特征与电磁发射数据之间的关联关系,探索了基于该新理论的电磁干扰抑制方法,为解决电磁干扰问题奠定了基础。作为苏教授团队中的重要成员、子专题负责人,主要对电磁干扰数据的数学特性进行了探索研究,对海量的电磁发射数据进行分析,并从数学角度证明了团队所提理论的有效性和合理性。

记者:您的团队近几年来还取得了哪些领先的科技成果?        

李红裔:近几年来,我们团队在应用数学与质量可靠性及相关管理工具研究的交叉领域取得了一些领先的科技成果。

其一,目前可靠性领域一直困扰大家的主要就是“两张皮”问题,也就是产品的性能设计和可靠性设计脱节的问题。针对可靠性领域这样一个研究热点,我们团队与中国航天科工二院206所合作,围绕典型的机电产品,开展了前沿性的研究工作。通过我们的合作,利用我们的专业优势,给他们提供了一个“一体化的设计平台”,很好地解决了“两张皮”存在的问题,并为其设计与可靠性相关数据的信息管理提供了有力支撑,该项研究处于国内领先水平。

其二, 我们团队联合航天科技集团标准化与产品保证研究院可靠性试验技术团队,在航天、军工产品性能与可靠性一体化分析、可靠性验证试验分析与设计、试验设计优化等多个研究领域深入合作,为质量与可靠性理论方面的科研技术提供应用工具与验证平台。

目前,我们团队还和中国空间技术研究院通信卫星事业部、可靠性分析与评估中心联合开展了“在轨可靠性评估”前沿性的研究工作,我们主要承担其中数学优化建模与信息化的研究工作,并为其可靠性评估技术提供软件平台,实现可靠性相关数据的管理和分析评估。

以上所取得的科技成果:军工产品性能与可靠性一体化分析软件,实现了基于数字样机仿真的产品性能与可靠性一体化分析设计,在工程领域有一定的通用性和使用价值,能够指导产品设计师在方案设计阶段进行性能与可靠性同步设计、同步优化,可以有效解决性能与可靠性设计脱节的问题。有效支持了航天长寿命产品高可靠性评价的工作。同时,充分考虑应用便利性,提供方法向导功能和定制模块开发功能。

这些科技成果均是在自主研究的可靠性理论技术基础上,开发适用于工程实际的软件工具,兼顾创新性与实用性,属于国内领先的前沿技术应用。

 

 

责任编辑:张晓卉
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