个人信息

姓  名: 肖敏 性  別: 导师类型: 博士生导师
技术职称: 教授 电子邮箱: candymanxm2003@aliyun.com
学术型博士招生学科: (081100)控制科学与工程
学术型硕士招生学科: (081100)控制科学与工程
专业型硕士招生类别(领域): (085400)电子信息
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个人简介:

肖敏,南京邮电大学自动化学院、人工智能学院教授、博士生导师,中国自动化学会分数阶系统与控制专委会委员、中国工业与应用数学学会复杂网络与复杂系统专委会委员、中国指挥与控制学会网络科学与工程专委会委员、江苏省自动化学会理事会理事、江苏省自动化学会控制理论及应用专委会委员,江苏省物联网智能机器人工程实验室副主任、南京邮电大学学术委员会委员20076月毕业于东南大学,获博士学位,20138月破格晋升教授。访问香港城市大学、墨尔本皇家理工大学、西悉尼大学。入选江苏省“333高层次人才培养工程”培养对象、江苏省“六大人才”高峰高层次人才计划培养对象、江苏省“青蓝工程”培养对象、南京邮电大学“1311人才计划”、南京邮电大学“学术英才”培养对象。主要研究方向:信息安全、神经网络时空演化、复杂系统突变控制、偏微分耦合系统、斑图动力学。已在IEEE Transactions on Automatic ControlIEEE Transactions on CyberneticsIEEE Transactions on Neural Networks and Learning SystemsIEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: SystemsSCIENCE CHINA Information Sciences、自动化学报等国内外期刊和国际会议上共发表高水平论文251篇,其中SCI收录143篇,一区论文50篇,IEEE汇刊26篇,ESI高被引论文4篇;同时,对于研究成果进行了实用化研究,授权中国专利20件、美国专利2件、日本专利1;申请中国专利30余件。获江苏省科学技术奖2项、中国电子学会科学技术奖1项、南京市自然科学优秀学术论文奖2项。主持国家自然科学基金项目3项、江苏省自然科学基金项目3项、中国博士后科学基金项目3项、国家重点实验室开放课题1项、江苏省“333工程”科研项目1项、江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目1项、江苏省博士后科研资助计划1项、江苏省高校自然科学研究项目2项。受邀访问武汉大学、江南大学、新疆大学、江苏大学、南京财经大学等高校并做学术报告。担任省部级以上基金项目会评和网评专家

































































研究领域:

2024年诺贝尔物理学奖授予约翰·霍普菲尔德(John J. Hopfield)和杰弗里·辛顿(Geoffrey E. Hinton),以表彰他们推动利用人工神经网络进行机器学习的基础性发现和发明。人工神经网络模型与理论成为现代人工智能最重要的理论基础之一,在诸多科学领域取得了显著和广泛的应用效果。厘清人工神经网络时空动力学是其自适应、自组织和实时学习等优良功能得以在应用中实现的源泉。但现有绝大多数结果仅考虑少神经元耦合与简单拓扑的情况,与真实的神经网络相去甚远。因此,如何处理复杂拓扑下大规模神经元耦合网络的时空动力学仍然面临巨大挑战。针对这一问题,研究团队做了以下几方面工作:

1二维细胞神经网络已广泛应用在模式识别、图像处理等领域,其动力学行为已被广泛研究,然而对于能应对更复杂场景的三维细胞神经网络的研究刚刚起步提出了一类基于比例-微分控制的三维忆阻细胞神经网络模型建立了三维Turing模式形成条件。结果表明,控制参数与忆阻参数会显著地影响模式的形成,并且所提出的控制能够有效且快速地实现网络在不同模式之间的切换。该研究为解释三维细胞神经网络的内在机理提供了良好的范式。

2为进一步拟合大脑中的复杂网络结构与扩散现象,建立了一类基于连接组学的反常扩散神经网络模型,解决了该网络模型在非线性反馈控制下的Turing不稳定、Hopf分岔控制问题。这里,连接组学用于获取神经网络的连接结构矩阵反常扩散用于表示非均质介质中的扩散。研究表明,神经网络在满足特定条件下会发生Turing不稳定和Hopf分岔,并且所采用的控制策略能抑制Turing不稳定和Hopf分岔的发生。该研究人工神经网络的设计与应用开辟了新的道路

3为理解神经网络复杂的拓扑对动力学的影响,提出了一类大规模时滞分数阶双环神经网络。该模型主要包含一种通过两个共享神经元实现信息交互的交叉耦合结构,并借助分数阶导数刻画神经元记忆特性。创新利用Coates流图法和整体元素法,获得稳定性和Hopf分岔判据。研究结果显示,网络的稳定区域与分数阶、神经元数量、分布自反馈系数密切相关,并且时间延迟对Hopf分岔振荡的幅度和周期有显著影响。该研究为分析与设计复杂拓扑结构的人工神经网络奠定了理论基础

4考虑电磁场的异质性对神经元电压分布的影响,扩散效应下的神经网络时空动力学问题受到学者广泛关注。将扩散效应引入到人工神经网络建模中,建立了一类大尺度的双向联想记忆扩散神经网络模型给出了局部稳定性的条件,预测Hopf分岔临界点。结果表明,神经网络的时空动态行为受到传输延迟、系统尺度、自反馈系数和扩散系数的显著影响。该工作阐明了了扩散效应在大规模联想记忆神经网络中的决定性作用,有望拓展反应扩散人工神经网络的发展与应用。























科研项目:

[1] 江苏省自然科学基金项目,工业信息物理融合系统可信性的突变与斑图机理研究,2022-2025,主持,在研.

[2] 国家自然科学基金项目,反常扩散影响下的神经网络时空动态特性分析与分岔控制,2021-2024,主持,在研.

[3] 江苏省自然科学基金项目,基于忆阻器的分数阶复值神经网络的分岔动力学与分数阶PID控制,2018.7-2021.7,主持,结题.

[4] 江苏省 “333工程”科研项目,基于忆阻器的分数阶神经网络的稳定性、分岔及PID控制, 2017-2019,主持,结题.

[5] 国家自然科学基金项目,分数阶忆阻神经网络的非线性分岔与优化控制,2016-2019,主持,结题.

[6] 国家自然科学基金项目,分数阶神经元耦合系统的分岔与控制研究,2013-2015,主持,结题.

[7] 江苏省自然科学基金项目,分数阶基因调控网络的分岔与控制,2012-2015,主持,结题.

[8] 江苏高校哲学社会科学重点项目,跨媒介多层网络舆情传播与导控机制研究,2019-2021,参与,结题

[9] 国家自然科学基金项目,随机时滞动态网络的分岔控制与优化,2014-2017,参与,结题. 

[10] 国家自然科学基金项目,耦合神经网络的混沌同步与分岔控制,2011-2013,参与,结题.


































代表性学术成果:

 代表性论文10

[1] Jiajin He, Min Xiao*, et al., How Can Anomalous-Diffusion Neural Networks Under Connectomics Generate Optimized Spatiotemporal Dynamics, IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, DOI: 10.1109/TNNLS.2024.3442269.

[2] Jiajin He, Min Xiao*, et al., Facilitating and Determining Turing Patterns in 3-D Memristor Cellular Neural Networks, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 71:9 (2024) 4131-4144.

[3] Yunxiang Lu, Min Xiao*, et al., Spatiotemporal Evolution of Large-Scale Bidirectional Associative Memory Neural Networks with Diffusion and Delays, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 54:3 (2024) 1388–1400.

[4] Qianhui Zhuang, Min Xiao*, et al., Spatiotemporal Evolution Control of Malicious Virus Propagation in Cyber Physical Systems Via PD Feedback Control, IEEE Transactions on Control of Network Systems, 11:3 (Sep. 2024) 1562-1575.

[5] Xiangyu Du, Min Xiao*, et al., Stability and Dynamics Analysis of Time-delay Fractional-order Large-scale Dual-loop Neural Network Model with Cross-coupling Structure, IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, DOI10.1109/TNNLS.2024.3413366.

[6] Jing Chen, Min Xiao*, et al., Dynamical Bifurcation for a Class of Large Scale Fractional Delayed Neural Networks with Complex Ring-Hub Structure and Hybrid Coupling, IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 34:5 (2023) 2659–2669.

[7] Yunxiang Lu, Min Xiao*, et al., Stability and Bifurcation Exploration of Delayed Neural Networks with Radial-Ring Configuration and Bidirectional Coupling, IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, DOI: 10.1109/TNNLS.2023.3240403.

[8] Yunxiang Lu, Min Xiao*, et al., Stability and Bifurcation Exploration of Delayed Neural Networks with Radial-Ring Configuration and Bidirectional Coupling, IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, DOI: 10.1109/TNNLS.2023.3240403.

[9] Binbin Tao, Min Xiao*, Wei Xing Zheng, Ying Zhou, Jie Ding, Guo-Ping Jiang, Xiaoqun Wu, Design and Dynamics Analysis of a Time-Delay Feedback Controller with Distributed Characteristic, IEEE Transactions on Automatic Control, 68:3 (Mar. 2023) 1926-1933.

[10] 陆云翔,肖敏*,神经网络分岔动力学综述,自动化学报网络首发. 


代表性专利10件

[1] 陈功,肖敏,陆云翔,陈实一种基于改进的捕食被捕食模型的分岔延迟控制器设计方法, ZL 202110860396.7, 发明专利南京邮电大学,2024-02-20.

[2] 张明月,肖敏,李健,钱蓉基于改进扩散驱动下传染病模型的混合控制器的实现方法, ZL 2022 1 0232825.0, 发明专利南京邮电大学,2024-02-27.

[3] 陆云翔,肖敏,陈功,何家劲时空扩散影响下海洋浮游生态系统的混合控制策略, ZL202110834733.5, 发明专利南京邮电大学,2023-08-25.

[4] 施硕,肖敏,陶斌斌一种强核神经元的混合控制方法, ZL201910183863.X, 发明专利,南京邮电大学,2022-03-15.

[5] 周帅,肖敏,周映江一种基于一致性理论的电力系统分布式经济调度方法, ZL201910245438.9,发明专利,南京邮电大学,2022-08-26. 

[6] 肖敏,斯灵芝一种用PD控制器调节小世界网络模型分岔点的方法, ZL202010128975.8,发明专利,南京邮电大学,2022-09-23. 

[7] 邢蕊桃,肖敏张跃中基于多个时滞的双环神经元系统的混合控制器设计方法, ZL202010449529.7,发明专利,南京邮电大学,2022-09-23.

[8] 肖敏,卢丘,陶斌斌基于整数阶网络拥塞模型可调节分岔点控制器的建立方法, ZL201811195797.X,发明专利,南京邮电大学,2021-10-29.

[9] 庆凡,肖敏,一种基于分数阶血红细胞模型的时滞反馈控制器设计方法, ZL201810337069.1,发明专利,南京邮电大学,2021-12-21.

[10] 林金星,卢雷高志峰申景金肖敏,考虑长时延的网络化H∞模型参考直流电机调速方法和系统, ZL201810788680.6,发明专利,南京邮电大学,2021-01-22.


荣誉和获奖

[1] 20242023年度全球前2%顶尖科学家榜单

[2] 22022-2023年度校“三育人”先进个人

[3] 20232020年南京邮电大学研究生“十大学术之星”导师

[4] 2022年江苏省优秀学术学位硕士学位论文指导教师

[5] 2022年南京邮电大学优秀研究生导师

[6] 2021年中国电子学会优秀硕士学位论文指导教师

[7] 20172008年江苏省科学技术奖(排3,排7

[8] 2016年江苏省“333高层次人才培养工程”中青年学术技术带头人

[9] 2014年江苏省“六大人才高峰”高层次人才培养对象

[10] 2014年中国电子学会科学技术奖(排4

[11] 2014年南京邮电大学“1311人才计划”--鼎新学者

[12] 2011年江苏省“333高层次人才培养工程”第三层次培养对象

[13] 2008年江苏省高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师培养对象































指导的优秀研究生代表:

培养博士生7人、硕士生54人,其中13人获研究生国家奖学金、1人获烽火奖学金,1人获批国家自然科学基金青年项目、11人获批江苏省普通高校研究生科研创新计划项目,入选江苏省优秀学术学位硕士学位论文1篇、中国电子学会优秀硕士学位论文1篇、南京邮电大学优秀研究生学位论文2篇,2人获南京邮电大学研究生“十大学术之星”称号。指导研究生发表SCI论文60余篇,授权国家专利23件。毕业后就职于高校与科研院所、华为、中兴、微软等科技公司、政府机关。

【陶斌斌(硕士、博士)】2021年博士毕业后留南京邮电大学自动化学院工作。主要从事复杂系统优化控制研究,取得了一系列创新性成果,已在《IEEE Transactions on Automatic Control》《IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics: Systems》《IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems》等国际权威期刊发表论文20余篇,其中SCI论文13篇,申请发明专利5件;获研究生国家奖学金2次(硕博各1次),首届南京邮电大学研究生“十大学术之星”,南京邮电大学优秀研究生学位论文;主持江苏省普通高校研究生科研创新计划项目1项,参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。

【杜翔宇(硕士、博士)】主要从事偏微分耦合系统时空演化及控制研究,取得了一些创新性成果,已在《IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems》、《IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems》、《Chaos》等权威期刊和会议发表论文20余篇,其中SCI论文12篇,授权发明专利2件;荣获南京邮电大学研究生“十大学术之星”、“优秀研究生”、“优秀毕业研究生”称号;主持江苏省普通高校研究生科研创新计划项目1项,参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。2023.10-2024.10访问波兰科学院院士Leszek Rutkowski教授。

【张跃中(硕士)】毕业后就职于紫金山实验室,主要从事网络安全研究工作。读研期间主要从事信息物理融合系统研究,已在《IEEE Transactions on Cybernetics》《IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems》等国际权威期刊发表论文6篇,其中SCI论文3篇,EI论文3篇,授权发明专利1件;荣获江苏省优秀学术学位硕士学位论文。参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。目前在东南大学攻读网络空间安全专业博士学位。

【施硕(硕士)】毕业后就职于华为技术有限公司,主要从事运营商市场拓展工作。读研期间主要从事分数阶网络控制理论和应用的研究,取得了一些创新性成果,已在《SCIENCE CHINA Technological Sciences》、《Neural Processing Letters》等国际学术期刊发表论文5篇,其中SCI论文3篇,EI论文2篇,申请发明专利1件;荣获研究生国家奖学金,全国大学生英语竞赛一等奖;参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。

【王怀飞(硕士)】毕业后就职于中兴通讯股份有限公司,主要从事产品研发工作。读研期间主要从事网络控制系统的研究,取得了一些创新性成果,已在《SCIENCE CHINA Information Sciences》等国际学术期刊发表论文6篇,其中SCI论文1篇,EI论文4篇,申请发明专利1件;荣获研究生国家奖学金;主持江苏省普通高校研究生科研创新计划项目1项,参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。

【钱蓉(硕士)】毕业后就职于微软中国,主要从事产品研发工作。读研期间主要从事传染病模型时空动力学优化控制的研究,取得了一些创新性成果,已在《吉林大学学报(理学版)》等权威期刊和会议发表论文3篇,其中EI期刊论文1篇,EI会议论文3篇,申请发明专利1件;荣获南京邮电大学 “优秀研究生”、“优秀研究生干部”、“优秀毕业研究生”称号,江苏省研究生数学建模大赛三等奖;参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。

【张明月(硕士)】毕业后就职于江苏有线,主要从事网络运维工作。读研期间主要从事复杂系统传播动力学及优化控制的研究,取得了一些创新性成果,已在《控制工程》等权威期刊和会议发表论文4篇,其中EI期刊论文1篇,EI会议论文3篇,申请发明专利2件;荣获南京邮电大学 “优秀团员”称号;参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。

【庄乾辉(硕士)】毕业后就职于汉海信息技术有限公司 (上海),主要从事产品研发工作。读研期间主要从事信息物理融合系统恶意病毒传播动力学的研究,取得了一些创新性成果,已在《IEEE Transactions on Control of Network Systems》等权威期刊和会议发表论文3篇,其中SCI论文1篇,EI期刊论文1篇,EI会议论文1篇;参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项,工业控制技术国家重点实验室开放课题面上项目1项。

【陈功(硕士)】毕业后就职于中国移动咪咕公司,主要从事产品研发工作。读研期间主要从事反应扩散系统理论的研究,取得了一系列创新性成果,已在《控制理论与应用》、《控制与决策》等权威期刊和会议发表论文5篇,其中EI期刊论文2篇,EI会议论文3篇,申请发明专利3件;荣获南京邮电大学 “优秀研究生”称号;参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。

【陈实(硕士)】毕业后就职于华为技术有限公司  ,主要从事产品研发工作。读研期间主要从事信息物理融合系统中恶意软件传播动力学的控制理论和应用的研究,取得了一些创新性成果,已在《控制与决策》、《南京理工大学学报》等权威期刊和会议发表论文6篇,其中EI期刊论文1篇,EI会议论文3篇,申请发明专利3件;荣获南京邮电大学 “优秀研究生”称号;参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。

【王璐(硕士)】毕业后就职于河北省石家庄市某乡镇人民政府,主要从事乡镇基层相关工作。读研期间主要从事信息物理融合系统的研究,已在《Journal of Computational and Nonlinear Dynamics》、《控制理论与应用》等国际学术期刊发表论文6篇,其中SCI论文2篇,EI论文3篇,申请发明专利1件;荣获研究生国家奖学金;主持江苏省普通高校研究生科研创新计划项目1项,参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。

【周帅(硕士)】毕业后毕业后就职于南水北调东线江苏水源有限责任公司淮安分公司,主要从事工程管理工作。读研期间主要从事电力系统经济调度的研究,取得了一些创新性成果,已在《Cognitive Computation》《Journal of Computational and Nonlinear Dynamics》等国内学术期刊发表论文8篇,其中SCI论文2篇,EI论文4篇,申请发明专利1件;荣获江苏省研究生无人机科研创新实践大赛特等奖、南京邮电大学烽火通信奖学金、南京邮电大学自动化学院优秀研究生奖学金;主持江苏省普通高校研究生科研创新计划项目1项,参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。

【李健(硕士)】毕业后就职于中国移动苏州分公司,主要从事运维工作。读研期间主要从事生态系统的时空动力学研究,取得了一些创新性成果,已在《扬州大学学报》等权威期刊和会议发表论文3篇,其中中文核心期刊论文1篇,EI会议论文2篇,申请发明专利2件;参加国家自然科学基金面上项目1项,江苏省自然科学基金面上项目1项。