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信息科学部
2008年信息科学部拟资助47个领域的重点项目，平均资助强度约180万元，其中本科学部独立资助领域37个，跨科学部交叉领域10个。
学部调控重点项目
无线网络正面临有限频谱资源和迅速增长的宽带、高速业务需求的矛盾和多种制式、异构的无线网络和谐共存的挑战，如何提高频谱的利用率和保证不同异构无线网络的协同工作，以满足多种业务需求和更好的用户体验已成为无线网络发展的必然趋势。智能无线认知网络能通过主动地感知无线频谱使用、认知无线环境、自适应地重配置网络资源、工作模式与参数，进而实现与周边无线网络协同工作的目标。因此，具有认知无线电能力、重配置能力的新一代智能认知无线网络成为研究重点。2008年学部在认知无线电领域，拟支持4-6个重点项目，资助经费约800万元，涉及以下几个研究方向：
1. 无线频谱环境认知理论与技术(F01)
2. 基于认知的无线资源动态管理与利用(F01)
3. 基于认知无线电的通信抗干扰理论与技术(F01)
4. 基于认知无线电的中继与协同通信研究(F01)
信息科学一处（F01）
1．复杂电子信息系统电磁环境效应机理研究
本项目以大型复杂电子信息系统为背景，研究全机及整系统级射频微波频段电磁环境效应的产生机理和耦合通道，突破具有高置信度的全机量化预测评估的关键技术，构建实验验证平台，为实现射频微波频段全机电磁环境效应的顶层量化设计提供理论和技术支撑。
主要研究内容包括：1）基于场路综合的全系统级电磁环境效应分析新方法；2）全系统级干扰通道干扰机理和数学统计模型；3）全系统级敏感设备敏感机理及统计建模；4）全机电磁效应完好率评估方法及主要评估指标。
2. 血管内弹性显像系统的基础研究
本项目旨在对冠状动脉弹性显像技术的基础理论、相关算法和技术规范进行研究，在病理数据验证的基础上建立较为完善的血管弹性显像系统，为动脉粥样硬化易损斑块的一级预防和治疗干预提供重要信息。
主要研究内容包括：（1）适于人体血管组织弹性显像的弹性力学理论体系；（2）适于弹性显像研究的体外实验体系；（3）冠状动脉三维重建和实时显像的技术及血管弹性显像相关算法；（4）弹性显像的准确性验证；（5）建立基于弹性显像检测动脉粥样硬化斑块易损性的方法学。
3．基于神经影像信息的认知障碍疾病辅助诊断基础理论与方法
本项目旨在基于神经影像数据研究特定认知障碍疾病诊断中的若干问题，争取在基础理论、关键技术与系统实现上有所突破。
主要研究内容包括：基于病理特征的认知任务设计，脑数据获取分析的方法与关键技术；建立特定认知障碍的判别模型和小型样本数据库；构建基于神经影像信息的认知障碍疾病辅助诊断原型系统。
4．网络编码理论及应用
本项目旨在研究不同通信网络中网络编码的信息传输率、复杂性、可靠性、安全性、普适性和鲁棒性等性质，充分挖掘编码在不同网络中的优势和潜在应用，进一步完善网络编码理论；以此研究为基础，探索高效率、低成本、安全可靠的通信网络。
主要研究内容包括：网络信息论、单/多信源网络编码、网络安全编码和网络纠错编码、网络编码在不同网络环境和领域中的应用。
5．移动音频编解码基础理论与关键技术
本项目旨在通过对移动音频编解码算法的研究，突破其中的关键技术，为我国相关领域提供理论和技术支撑。
主要研究内容包括：（1）低计算复杂度、高性能的格形矢量量化的高阶码本扩展方法；（2）低计算复杂度的基于感知特性的带宽扩展技术；（3）具有频带分级和精细分层粒度特性的移动音频可分级编码技术；（4）移动音频信息的空间参数表示模型；（5）移动设备的低计算复杂度双声道虚拟环绕音效技术。
6．流媒体编解码的安全机制与关键技术
本项目旨在研究流媒体编解码过程与加密、认证、内容识别机制，实现语音、图像、视频等流媒体数据与内容的安全性与可控性。
主要研究内容包括：（1）抗攻击流媒体码流可伸缩加密与认证、感知域局部加密与认证、针对内容的高效率加密与认证算法；（2）联合编解码与加密、认证的透明安全机制；（3）流媒体感知哈希算法；（4）基于云水印与无损水印的码流安全认证机制；（5）低复杂度流媒体加密与认证机制，计算负荷智能分配算法。
7．自由视点多视视频编码及3D立体显示基础理论与关键技术
本项目旨在通过对基于自由视点多视视频编解码的3DTV中新理论、新方法及实验系统中的关键技术研究，为我国在3DTV领域的研究提供理论基础和技术支撑。
主要研究内容包括：（1）视点数量、立体视角与显示分辨率这三者相互之间的理论关系及优选策略；（2）提高多视视频压缩编码（MVC）效率和快速生成虚拟视点绘制的机理和方法；（3）3DTV多视立体显示和多用户跟踪大立体视角显示的新方法；（4）构建基于光线空间的自由视点多视视频表示的3DTV实验系统。
8．基于统计模型与运动基的物体解析与视频重构方法
本项目旨在通过对各种物体包括人体的模型，通过统计理论的研究，建立研究内容的参数化模型，并应用非线性滤波技术，提出一种高效的物体表征与运动信息解析与表达方法，
以及在高效视频编码， 3维动画，新型人机交互中的应用 。
主要研究内容包括：（1）研究物体模型视频信息的统计构成与参数提取；（2）研究基于统计构成的信息理论；（3）研究非线性滤波技术在信息提取和建模中的应用；（4）研究基于以上理论的高效视频编码，
3维动画制作和新型人机交互方法。
9．临地空间信息栅格网理论与关键技术
本项目旨在通过对临地空间信息栅格网的基础理论、系统结构、传输及组网等关键技术的研究，为我国临地空间信息栅格网技术领域的研究提供理论和技术支撑。
主要研究内容包括：（1）空空、空地一体化组网的临地空间信息栅格网体系结构；（2）基于分布式空时码的协同传输理论与技术；（3）面向协同信息传输的网络编码理论与技术；（4）研究立体化Ad
Hoc组网理论与技术。
10．广域覆盖非对称信息共享网络
本项目的总体目标是研究具有低廉成本、广域覆盖、内容安全可靠、符合检索习惯的新结构信息汇聚与共享网络的基础理论与关键技术，为实现符合中国特色的低成本信息化奠定重要基础。
主要研究内容为：（1）信息共享网络新体系结构；（2）新结构共享网络非线性特征及整体动力学机制；（3）网络信息共享应用层行为分析及拓扑一致性问题与解决方案；（4）面向信息共享的资源描述标准化体系；（5）新结构信息共享网络演示验证研究系统。
信息科学二处（F02）
1．并发系统模型检测研究
探讨并发系统模型检测的逻辑基础，研究提高模型检测时间和空间效率的算法与技术，以及无穷状态系统模型检测的方法。
2．闪存数据库技术研究
针对闪存（Flash）的固有特性，从全新的角度对数据库技术进行研究，包括数据存储和索引模型，查询处理和优化，数据恢复和并发处理，安全控制和隐私保护，以及新的性能评价指标等。
3．三维表示的理论和关键技术
研究三维表示的理论和关键技术，为解决计算机环境下物体三维表示中关键问题和难点问题提供新理论和新方法。
主要研究内容包括：（1）能量模型的数学表示、能量极小与曲线曲面的形状和性质；（2）数据点参数化的数学理论和方法；（3）带约束的三维表示和数值计算方法；（4）基于区域采样数据的点数据采样理论和算法；（5）针对有代表性的区域采样数据，构建基于新方法的原型验证系统。
4．流密码设计和分析
深化流密码理论的研究，为制定标准算法提供理论依据，建议研究（但不局限于）以下内容：
（１）序列的（伪）随机性及其度量；（２）系统化的流密码设计方法；（３）流密码的可证明安全性；（４）流密码算法的标准化。
5．无线多媒体传感器网络设计理论与关键技术
主要研究内容：
（１）无线多媒体传感器节点体系结构与设计理论；（２）可信无线多媒体传感器网络体系结构与设计理论；（３）无线多媒体传感器网络的中间件技术；（４）无线多媒体传感器网络中的信息处理方法。
6．基于物理的虚拟场景建模与实时计算
研究基于物理和行为模型的虚拟场景的建模及其实时计算，并充分利用现代图形处理硬件的强大功能，实现具有高度真实感效果的虚拟环境再现，为涉及的虚拟现实应用提供新的理论基础和关键技术支持。研究内容包括：（1）流体、实体运动的建模、实时计算模拟与交互；（2）基于物理的自然场景物体时、空变化与动态仿真；（3）基于物理的加速算法与并行计算；（4）基于生物或人体行为的群体活动仿真技术。
7．规模化蛋白质鉴定中的关键计算问题研究
研究计算蛋白质组学的基本问题－规模化蛋白质鉴定中的关键计算问题，主要研究包括：
（1）质谱数据生成机制建模；（2）蛋白质及其修饰鉴定算法；（3）新蛋白和新基因发现算法；（4）蛋白质表达定量分析算法；（5）规模化蛋白质鉴定可靠性的统计检验；（6）并行计算软硬件新技术在规模化蛋白质鉴定中的应用。
8．面向无线网络环境的个性化视频定制及适配关键技术
针对无线网络环境下终端用户对视频数据的需求，探索视频个性化定制与适配浏览的关键技术。主要研究内容：（1）视频语义的表示及其语义模型的生成；（2）用户个性化需求的引入、集成及个性化视频定制；（3）无线网络环境下的鲁棒视频编码和转码技术；（4）基于网络的个性化视频浏览与检索等。
9．未来互联网体系理论
研究未来互联网的体系结构及其理论，主要研究内容包括：
（1）生存性、扩展性及安全性机制；（2）路由交换理论、协议与算法；（3）普适服务理论；（4）组播理论与算法。
10．大规模片上网络（NOC）关键技术研究
针对片上多核（Multi Core）/众核（Many
Core）处理器的特点，研究低延迟、高带宽、低功耗的片上网络。主要研究内容包括：
（1）大规模片上网络的拓扑结构、路由算法；（2）针对深亚微米半导体工艺的Switch/Router的结构设计及实现技术；（3）大规模片上网络的性能评估及优化技术；（4）低功耗设计技术。
信息科学三处（F03）
1．网络环境下融合通信参量的系统控制理论与方法
控制系统的控制与测量信号通过网络（互联网络、有线和无线通信网络）传输时，会受到通信参量（信道的带宽与容量等）和其他特性的制约与影响。本项目的主要目标是：通过控制与网络通信领域的交叉研究，建立能反映上述制约与影响的系统控制理论与方法。
主要研究内容：（1）反映通信参量的网络化控制系统的建模与分析；（2）有限（非完整）随机信息条件下网络化控制系统的性能极限分析；（3）多变量、多通道网络反馈控制系统的设计与综合。部分研究成果需在实际的网络化控制系统中得到验证和应用。
2．基于数据驱动的控制理论及在大型复杂系统中的应用
许多实际运行的大型复杂系统具有丰富的在线和离线测量数据，但没有也很难建立系统的整体动力学模型，如何更好地控制此类系统并对控制效果进行评价既是国民经济发展需求也是控制理论亟待解决的挑战性问题。本项目的主要目标是：以城市交通和复杂生产过程等大型复杂系统为背景，初步建立基于数据驱动的控制理论与方法。
主要研究内容：（1）基于数据的系统状态或行为的预报理论与方法；（2）基于数据驱动的系统控制理论与方法；（3）基于数据的系统行为评价理论与方法。部分研究成果需在实际的大型复杂系统控制中得到验证和应用。
3．芯片制造过程设备与系统的实时调度与优化控制（与管理科学部交叉）
半导体芯片制造涉及大量自动化设备，是一个加工流程长、路径复杂、工序众多且具有一定不确定性的复杂生产过程，现行的调度与控制方法不能满足进一步发展的需求。本项目的主要目标是：建立能正确应对芯片制造过程中各种不确定性、设备可重组性以及意外故障等情况的实时调度与优化控制方法。
主要研究内容：（1）制造设备、工序和整个系统的动态特性分析与建模；（2）制造过程的实时计划、重调度与优化运行控制；（3）设备层的实时调度与优化运行控制；（4）非正常情况下的应急调度与运行控制。本研究需要芯片制造企业参与，研究成果除理论部分外、还需开发仿真软件。
4．面向精密组装生产线的视觉检测与优化控制
精密组装技术涉及电子产品、仪器仪表、饮料与药品制造等领域，已成为现代制造业的一个重要组成部分。现行的许多精密组装生产线都采用视觉检测和基于视觉的控制技术，其特点是速度快和精度高。本项目的主要目标是：面向精密组装生产线，发展高速高精度的视觉检测理论和基于视觉的优化控制技术，部分地打破国外企业在此方面的垄断。
主要研究内容：（1）面向组装需求的高速高精度视觉信息获取技术与预处理方法；（2）基于视觉的高速高精度目标识别理论与方法；（3）基于视觉的高速运动、精确定位与恰当力的优化控制。部分研究成果需在实际精密组装生产线上得到验证与应用。
5．面向作业任务的多自主机器人协调控制理论与方法（与工程与材料科学部交叉）
面对复杂的作业任务，与单机器人相比，多自主机器人系统具有空间与功能上的分布性、执行任务时的并行性、较强的容错能力和较低的经济成本等优点。本项目的主要目标是：面向特定作业任务，初步建立多自主机器人的协调控制理论与方法。
主要研究内容：（1）多自主机器人系统的体系结构；（2）多自主机器人间的信息交互与融合；（3）多自主机器人间的任务分配与行为规划；（4）多自主机器人系统的协调控制。研究工作需结合某一特定作业任务，部分研究成果需在实际应用中得到验证。
6．基于图像的大场景三维重建理论与方法
基于图像的大场景三维重建技术在地形地貌获取、城市规划和古建筑保护等方面具有重要的应用前景，但这种技术目前还不成熟、还有一些关键科学问题急待解决。本项目的主要目标是：初步建立基于图像的大场景三维自动与高精度重建的理论与方法。
主要研究内容：（1）大场景图像对应点的高精度定位和自动匹配的理论与方法；（2）摄像机外参数高精度自标定的理论与方法；（3）多视点重建面片自动融合与整体优化的理论与方法。部分研究成果需在相关实验和应用中得到验证。
7．数据理解的若干基本问题研究
针对给定领域的数据集合，建立可解答特定用户需求并可对问题世界给予解释的模型，是当前海量数据处理领域中急需解决的核心问题，也是机器学习等进一步发展与应用的关键基础。本项目的主要目标是：结合具体应用领域，给出若干数据可解释性建模的理论与方法。
主要研究内容：（1）参数空间与函数空间的可解释性建模方法；（2）结构化数据的建模与分析；（3）面向特定需求的数据理解与建模。部分研究成果需在具体领域中得到应用和验证。
8．生物视觉信息处理机制的建模及在目标识别中的应用
9．量子体系控制理论及相关实验研究（与数理科学部交叉）
10．基于重力与地磁场信息的水下辅助导航理论与技术
信息科学四处（F04，F05）
1. 集成电路辐照效应与抗辐照技术研究
以深亚微米、超深亚微米半导体器件和集成电路为研究对象，探讨深亚微米CMOS器件和集成电路在空间辐射环境中性能变化的规律，重点研究超深亚微米器件的电离总剂量和单粒子辐射效应、损伤机理及理论模型，分析影响器件辐照特性的关键参数，提出超深亚微米器件的抗辐射加固措施，为发展抗辐射加固的超大规模集成电路奠定基础。
2. 氮化镓基激光器的关键科学与技术问题研究
针对GaN基激光器室温连续工作的关键科学与技术问题，重点开展新结构GaN基激光器的能带工程设计，发展高质量微结构材料和器件制备新工艺、新技术，有效抑制缺陷的产生，提高发光效率，研制出大功率、长寿命的GaN基蓝、紫光激光器。
3. 面向细粒度光路交换信息安全网的光纤器件
研究能够支持具有多终端（如100个）、每个终端的传输速率1Gb/s或以上的细粒度光路交换信息安全网的关键光电子器件、特别是光纤器件并解决其科学问题，如：研制具有50～5000个波长的超大规模AWG，包括为实现此目标的关键制作设备；研制可选波长光纤光栅激光器，并需解决其偏振态稳定等科学问题；研制新型光调制器，特别是基于光纤的新型光调制器；研究掺Tm、掺Ho等稀土掺杂光纤，以获得能覆盖O、E、S、C、L和AL所有波长范围的新型特种光纤；研制能覆盖O、E、S、C、L和AL所有波长范围的光纤光栅激光器和放大器。
4. 硅基微纳光子器件及集成
研究硅基微纳光子器件及集成中的关键科学技术问题，如：硅基微纳结构光子器件功能集成的关键制备技术；微纳尺度光波导器件间光通信波段的光耦合、互连和传输特性；微纳结构光子功能集成器件和光波导器件的静态和动态性能测试与分析方法；与CMOS工艺兼容的光通信波段光电探测器制备技术。
5. 高时空分辨飞秒全息术的研究
研制适用于空间角分复用飞秒全息的衍射光学元件，并用于实现具有飞秒时间分辨的角分复用和波分复用全息显微数字记录和再现；研究在数字再现中，三维图像的纵向分辨率与飞秒激光脉冲参数的关系，横向分辨率与物体频带宽度及记录系统参数之间的关系；研究反射和透射显微数字全息的空间分辨理论极限与实现超分辨成像的有效方法；
研究在脉冲数字全息超快瞬态探测中，多光谱成像的再现像散及其补偿方法。
6. 基于结构照明的大尺寸非球面镜检测方法研究
研究采用结构光计量方法对大尺寸非球面镜进行检测的原理和关键技术。针对2米及2米以上的大镜粗磨和精磨加工，提供一种精度恰当的面形检测和质量控制方法和技术手段，研制原理实验样机，并建立指导加工过程的面形波面分析软件平台。
跨科学部交叉重点项目
7. 半导体-高品质半导体自旋电子材料制备及其自旋调控(与数理科学部交叉)
(F04)
针对发展半导体自旋器件，研究高居里温度稀磁半导体和高自旋极化度铁磁性材料、半金属或铁磁金属/半导体异质结构等的制备，研究自旋极化载流子向半导体注入、输运、操作和检测等自旋调控技术。
8. 超导量子器件和电路的关键技术研究(与数理科学部交叉) (F04)
探索降低噪声对超导量子器件影响的方法和关键技术，研究超导量子器件和电路的优化设计与制备，发展有关超导量子器件和电路的量子调控与量子测量的方法和关键技术，为实现超导量子比特和规模化量子计算打下基础。
9. 慢光延迟与存储研究(与数理科学部交叉) (F05)
研究调控光速的基本原理，重点研究面向光纤通信和光信号处理等应用的慢光延迟与存储技术，实现相应集成化原型器件，建立系统应用实验平台。
10. 微纳尺度微腔激光器及量子效应研究(与数理科学部交叉) (F05)
研究高品质微纳尺度微光学腔的设计、制作、耦合特性、模式特性及其量子效应,
研究微纳尺度腔对光子束缚和调控的基本物理问题,发展微纳尺度微腔激光器的制作和测试技术。
11. 光子晶体光纤飞秒激光基础理论和关键技术(与数理科学部交叉)
(F05)
研制光子晶体光纤飞秒激光器和集展宽、放大、压缩于一体的光子晶体光纤飞秒激光放大系统。研究飞秒激光在光子晶体光纤中的长距离无畸变传输，飞秒激光在光子晶体光纤中的高效频率变换及宽调谐。
12. 极紫外光刻光源关键物理及技术问题研究(与数理科学部交叉) (F05)
围绕极紫外光刻设备需要的高转换效率、高功率、窄带宽、高重复频率、高稳定性、大收集角、低碎屑和长寿命等需求，通过理论、实验和装置三方面相结合，研究其关键的物理与技术问题。
13. 新型热释电材料及其光传感器的研究(与化学科学部交叉) (F05)
研究新型热释电材料的制备技术和材料的性质，研究相应光传感器的制备技术及其与器件性能之间的关系，研制出高性能（如探测率、响应速度、稳定性、波长响应范围等）的新型热释电材料及其非制冷光传感器件。
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