项目编号：天元前沿论坛QY201802

会议时间：9月22日-23日

会议地点：西部机场集团南山温泉酒店

会议议程：

时间	报告者	题目	主持人
09月22日（东沁苑二楼第六会议室）
8:00-8:20	开幕式		徐伟    教授
8:20-9:10	王青云 教授	癫痫疾病的建模分析与控制
9:10-10:00	唐三一 教授	A Climate Amalgamation Condition for Large Dengue Outbreak
10:00-10:10	合影与茶歇
10:10-11:00	于永光 教授	分数阶神经网络系统的定性分析与控制研究	雷佑铭    教授
11:00-11:50	王立峰 教授	典型纳尺度结构的几个基本动力学问题研究
11:50-14:00	午餐
14:00-14:50	王震 教授	From Data to Human Behavior and Recognition	都琳    教授
14:50-15:40	马军 教授	场耦合电路振子的同步行为
15:40-16:00	茶歇
16:00-16:50	邹为 副教授	Revival of Oscillations from Death in Coupled Nonlinear   Oscillators	王亮  副教授
16:50-17:40	史雪荣 教授	分数阶神经元系统的复杂动力学行为及应用
17:40-18:30	张红慧 副教授	突触可塑性与神经系统建模分析
18:30-20:00	晚餐
09月23日（西北工业大学长安校区）
8:00-10:00	学科研讨座谈
10:00-12:00	西北工业大学长安校区实验室参观

大会报告摘要及报告专家简介：

报告人：王青云 教授（北京航空航天大学）

报告题目：癫痫疾病的建模分析与控制

报告摘要：

临床脑电数据已经表明癫痫病发作过程能呈现复杂的动力学行为和脑功能网络连接结构的变化，这些行为和功能网络的变化与癫痫疾病的发生、发展和终止有着密切的关联，相关的基础科学问题一直是学者们研究的前沿问题。国内外学者已经通过理论建模分析了癫痫疾病发生、发展和终止的动力学机制，取得了一系列有价值的研究成果。然而，由于疾病关联的神经系统呈现的动态行为和网络拓扑结构变化的复杂性，仍然有大量的科学问题值得深入研究。另外，随着现代医学水平的发展，已经能得到大量有用临床大数据，这些数据为我们开展脑疾病相关研究提供了极为宝贵的资源。基于动力学与复杂网络的基本理论和方法，从数据特征出发，构建合理的动力学和网络模型来研究癫痫疾病表征的动力学行为转迁的内在机制及脑功能网络拓扑结构的变化，深入理解神经疾病发作终止的内在机理，为临床诊疗提供可靠的理论基础。

王青云教授简介：

王青云，现任北京航空航天大学动力学与控制学科教授，博士生导师。已在国内外学术期刊上发表被SCI收录论文90余篇，SCI他引2600余次，其中3篇论文被ESI（Essential Science Indicators）收录。2012年获教育部高等学校科学研究优秀成果自然科学二等奖，2011年入选教育部新世纪人才支持计划，2009年获全国百篇优秀博士论文提名奖，2008年获北京大学优秀博士后奖。现任全国第十届动力学与控制专业委员会副主任；神经动力学专业组组长；北京市力学学会理事；中国振动工程学会非线性振动专业委员会副主任；中国工业与应用数学学会复杂系统与复杂网络专业委员会委员；生物控制和生物医学工程专业委员会委员；国际杂志International Journal of Bifurcation and Chaos的Associate Editor；北京航空航天大学学报编委；高等教育出版社出版的《网络科学与工程丛书》编委。

报告人：唐三一 教授（陕西师范大学）

报告题目：A Climate Amalgamation Condition for Large Dengue Outbreak

报告摘要：

The Guangdong province experienced a large dengue outbreak in 2014, what combination of weather conditions contributed to this outbreak? Can weather amalgamation conditions be informed from multi-scale models?

We utilize a multi-scale modelling framework, parameterized by available weather, vector and human case data, to systematically examine the integrative effect of temperature and precipitation variation on the effective reproduction number of dengue fever spread.

With temperature in the range of 25-30^o, increasing precipitation leads to an increase in the effective reproduction number with an average time lag of approximately 10 days. With a fixed amount of monthly precipitation, the more regular pattern of rainfall (the larger the number of rainy days), the larger the total number of adult mosquitos. A distribution of the rainfall peaking in June and July produces a large effective reproduction number and is beneficial to the dengue fever transmission. A climate amalgamation condition for large dengue outbreaks includes relatively high temperature, large total precipitation with rainfall peaking in June and July, and uninterrupted drizzling or regular raining.

Guangdong province experienced a large dengue outbreak in 2014 since the aforementioned climate amalgamation condition was met. Evaluating a set of weather conditions favorable for a future large dengue outbreak can benefit from the near-future prediction of temperature variation, total rainfall amount and its peaking times and this evaluation can inform rapid response decision due to the time lags between the precipitation and effective reproduction number.

唐三一教授简介：

唐三一，现任陕西师范大学教授，博士生导师，数学与信息科学学院院长。2003年中国科学院数学所获得博士学位，2003年至2007年在英国Warwick大学从事基因调控网络识别、数据分析的交叉学科研究。此后先后到加拿大、美国、日本、德国、法国等国知名大学从事合作研究或作大会特邀报告，建立了广泛的国际合作关系。主要从事生物数学和生物统计学的研究，提出了一系列重要的建模思想，发展了新的理论分析技巧、模型辨识和数值研究方法。发表SCI论文120多篇，被SCI杂志引用超过2200次，4篇ESI高被引论文，连续四年入选Elsevier 中国"高被引"学者榜单。完成或主持5项数理、信息、医学等不同学部国家自然科学基金5项（4项面上和1项中美生物医学国际合作），参与1项国家自然科学基金重点项目（第二参与人），研究成果获陕西省自然科学二等奖1项（第一完成人）。三次应邀出席生物数学国际大会并作大会特邀报告，部分研究得到中国日报、加拿大环球邮报、Elesvier出版社等国内外媒体的广泛报道，在公共卫生领域产生了深远的社会影响。2018年入选陕西省科技创新领军人才。

报告人：于永光 教授（北京交通大学）

报告题目：分数阶神经网络系统的定性分析与控制研究

报告摘要：

神经网络是当今世界上的一大热门课题，其在图像处理、组合优化、联想记忆、模式识别等很多领域都有大量成功的应用，并且展现出一定程度的联想、概括、类比等功能。分数阶微积分作为描述实际材料与过程中的内在非局部与遗传特性提供有效的数学工具，能够准确描述神经网络的记忆性特征，提高神经网络的真实性。因此，分数阶神经网络的研究更符合神经网络的现实情况，其定性分析与控制研究具有丰富的研究价值。报告首先拓展了分数阶多维系统的定性研究方法，借助推广的李雅普诺夫方法和不等式技术定性分析了分数阶神经网络以及分数阶时滞神经网络，给出特定网络结构下的稳定性结果。其次，运用线性矩阵不等式(LMI)技术，解决了网络系统的稳定性判断、平衡点唯一性判断等问题。最后，根据定性分析的理论成果，实现分数阶神经网络系统的控制，并基于同步理论成功解决了网络系统的未知参数估计问题。

于永光教授简介：

于永光，现任北京交通大学教授、博士生导师、理学院副院长。主要研究领域包括：非线性理论及其应用、随机控制、混沌控制与同步、分数阶微分方程和编队控制等。2001年9月至2004年7月，在中国科学院数学与系统科学研究院应用数学所攻读博士学位，主要研究方向为微分方程定性理论和混沌控制与同步。2004年7月至今，在北京交通大学理学院数学系工作； 2007年3月至2009年3月期间在香港城市大学访问（Research Fellow），2012年至2018年期间，每年均访问法国里尔中央理工大学1-2月。2016年学术访问新加坡南洋理工大学3个月。已接收或发表学术论文100余篇，其中SCI论文70余篇，SCI他引600余次。2003年，分别获得中国科学院院长奖学金优秀奖、中国科学院数学与系统科学研究院院长奖学金优秀奖。2009年，入选北京交通大学“红果园人才计划”。2010年至今北京交通大学理学院教授。2011年至今，北京交通大学理学院博士生导师。2011年，北京交通大学理学院副院长。2018年至今，北京交通大学理学院副书记兼副院长（主持工作）。

报告人：王立峰 教授（南京航空航天大学）

报告题目：典型纳尺度结构的几个基本动力学问题研究

报告摘要：

纳机电器件具有超高频率、超低能耗的特点，有着广泛的应用前景。由于范德华力、离散结构、多场耦合、表面效应、热运动及量子效应的影响，纳机电器件的动力学问题非常复杂。本报告将对纳器件中典型结构的几个基本动力学问题研究作简要的介绍。以一维及二维可作为纳机电器件基本元件的典型纳米结构为研究对象，针对其波动及热振动等动力学问题开展的研究。关注离散结构、温度效应、量子效应、范德华力对纳尺度结构动力学行为的影响。揭示了碳纳米管的微结构对其波传播的影响；采用能量均分原理结合连续介质理论，预测了碳纳米管及石墨烯等典型二维纳尺度结构热振动的均方根振幅；对小尺寸、低温和高阶模态的情况进行了量子力学修正；并发现了热振动过程中存在的一些非线性动力学现象。

王立峰教授简介：

王立峰，现任南京航空航天大学教授、博士生导师，中国力学学会微纳米力学工作组委员，青年工作委员会委员，SCI期刊Applied Mathematics and Mechanics特邀编委，力学与实践编委。主要从事纳尺度系统动力学研究。发表论文51篇，其中SCI论文36篇，被他人引用740余次，第一作者论文单篇最高SCI他引290次。2009年获全国优秀博士学位论文奖，作为第五完成人获得2012年国家自然科学奖二等奖， 2015年获得国家自然科学基金优秀青年科学基金项目资助。

报告人：王震 教授（西北工业大学）

报告题目： From Data to Human Behavior and Recognition

报告摘要：

One of the most elusive scientific challenges for over 150 years has been to explain why cooperation survives despite being a seemingly inferior strategy from an evolutionary point of view. Over the years, various theoretical scenarios aimed at solving the evolutionary puzzle of cooperation have been proposed, eventually identifying several cooperation-promoting mechanisms: kin selection, direct reciprocity, indirect reciprocity, network reciprocity, and group selection. We report the results of repeated Prisoner’s Dilemma experiments with anonymous and onymous pairwise interactions among individuals. We find that onymity significantly increases the frequency of cooperation and the median payoff per round relative to anonymity. Furthermore, we also show that the correlation between players’ ranks and the usage of strategies (cooperation, defection, or punishment) underwent a fundamental shift, whereby more prosocial actions are rewarded with a better ranking under onymity. Our findings prove that reducing anonymity is a valid promoter of cooperation, leading to higher payoffs for cooperators and thus suppressing an incentive—anonymity—that would ultimately favor defection.

王震教授简介：

王震，现任西北工业大学教授，陕西省高层次人才发展促进会副秘书长，日本学术振兴会(JSPS)特约专家，日本北海道大学、加拿大滑铁卢大学、西班牙萨拉戈萨大学客座教授，斯洛文尼亚马里博尔大学荣誉教授。其主要研究方向包括网络科学、大数据、演化博弈论、行为决策等学方面的研究。目前，已在Physics Reports (IF>20)、Nature Communications (IF=12.124)、Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, IF=9.661)、Science Advances (IF=11.115)、Physics of Life Reviews (IF=13.840)、Physical Review E、EPL、IEEE 汇刊等国际知名SCI期刊发表论文100余篇(其中ESI高被引论文30篇，Hot论文10余篇)，引用7500余次，H因子42。他的研究工作多次被美国科学院院士、欧洲科学院院士、AAAS Fellow、APS Fellow、IEEE Fellow、SIAM Fellow、AMS Fellow等国际知名学者在Nature、Science、PNAS等国际知名杂志引用和正面评价。近五年，受邀在国外知名研究机构和国际顶级会议做大会报告和特邀报告60余次。研究成果被Science、Nature News、LiveScience、ScienceDaily、Phys.Org.、科学通报、中国科学、科学网等30多家国内外知名学术媒体专题报道。目前获得多项荣誉和科研奖励：2017年获首届《麻省理工科技评论》“中国35岁以下科技创新青年奖”(MIT Technology Review (China) Innovators Under 35)，多次获得Elsevier和IOP的年度最佳论文、年度亮点论文、最多下载论文、最多引用论文、Elsevier年度杰出审稿人。

报告人：马军 教授（兰州理工大学）

报告题目：场耦合电路振子的同步行为

报告摘要：

动力学系统变量耦合同步的物理机制可以用基于电阻连接的电压耦合，如非线性电路系统经过无量纲变换可以表达为无维的动力学系统。但基于电阻连接的电压耦合在同步过程中会以焦耳热的方式消耗大量能量。神经系统内部神经元耦合有电突触耦合和化学突触耦合两种形式，神经元之间偏好的化学突触耦合从物理角度来看是一种场耦合。以一类非线性电路讨论了电场耦合、磁场耦合实现的物理学机制以及意义。最后指出，神经系统内部的场耦合是促进神经元之间同步一致性的有效方式，其物理机制在于能量的抽运调控。

马军教授简介：

马军，现任兰州理工大学理学院物理系教授，博士生导师，期刊Nonlinear Dynamics和期刊International Journal of Bifurcation and Chaos学术编辑。主要研究方向为非线性电子线路优化控制和识别、耦合神经元网络同步、时空斑图优化控制和生物系统电磁辐射效应等。主持国家自然科学基金3项，参与合作国家自然科学基金2项；出版专著2部，至今已经在SCI期刊发表学术论文194篇，其中第一作者和通讯作者论文有132篇发表在SCI收录期刊上。 至今论文被SCI数据库总引用3100余次，SCI论文H指数30, ESI高被引论文和热点论文21篇。

报告人：邹为 副教授（华南师范大学）

报告题目： Revival of Oscillations from Death in Coupled Nonlinear Oscillators

报告摘要：

Oscillatory behavior is essential for proper functioning of various physical and biological processes in a wide variety of natural systems，which are often composed of an ensemble of interacting oscillatory units. When the interaction occurs through a diffusive manner, the macroscopic oscillations can be suppressed by manifesting two structurally distinct oscillation quenching phenomena: amplitude death (AD) and oscillation death (OD).  The phenomena of AD and OD can be responsible for a loss of dynamic activity, which may cause a large degree of degradation in the functional performance of many real-world systems. The topic of revoking AD and OD to efficiently restore rhythmicity with a general technique is of practical importance, which is an open and challenging issue in nonlinear dynamics.  In this talk, we will discuss two different schemes to revoke both AD and OD in diffusively coupled nonlinear oscillators that we have proposed in [Phys. Rev. Lett. 111, 014101 (2013) ]and [Phys. Rev. E 95, 062206 (2017)].

邹为副教授简介：

邹为，现任华南师范大学数学科学学院副教授，广东省青年珠江学者，2010年获得中科院武汉物理与数学研究所应用数学博士学位，博士论文获2011年度中国科学院百篇优秀博士论文奖，2011年10月至2013年9月获得洪堡奖学金在德国柏林洪堡大学从事博士后研究工作，2016年2月至2018年2月在香江浸会大学从事香江学者博士后研究工作。邹为博士的研究方向为非线性动力学，长期从事复杂系统，非线性科学理论研究，在耦合非线性振子的群体动力学行为研究问题上取得系统成果。目前已在非线性动力学主流期刊发表SCI论文34余篇， H指数14，SCI总引用700余次。 以第一作者身份发表了20篇学术论文，包括1篇Nature Communications及1篇Physical Review Letters等。主持并完成国家自然科学基金2项。

报告人：史雪荣 教授（盐城师范学院）

报告题目: 分数阶神经元系统的复杂动力学行为及应用

报告摘要：

分数阶微积分具有时间记忆性和长程空间相关性，能够比整数阶微积分更加准确地描述记忆和遗传、路径依赖性质地物理现象和生化反应过程。与整数阶神经元模型相比，分数阶神经元模型具有自身的优势，可以更加真实地刻画神经元的某些特性，二者在描述神经元的动力学行为方面具有明显的区别。鉴于此，我们对分数阶神经元系统的复杂动力学行为进行了初步的研究，对分数阶神经元系统的隐藏吸引子、吸引域等复杂现象进行了初步的探讨。本次报告主要包括：概述分数阶微积分的发展历程，阐述分数阶神经元系统的研究意义，分析分数阶神经元系统的国内外研究现状。在此基础上，简单介绍我们在分数阶神经元系统方面的初步工作，并基于自身的研究体会，对该领域的发展趋势进行讨论。

史雪荣教授简介：

史雪荣，现任盐城师范学院教授，博士，江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人培养对象。主要从事非线性系统和神经动力学等方面的研究工作，主持完成国家自然科学基金青年项目1项，主持在研国家自然科学基金面上项目1项，发表学术论文30余篇，其中SCI论文20余篇。

报告人：张红慧 副教授（ 西北工业大学）

报告题目: 突触可塑性与神经系统建模分析

报告摘要：

突触可塑性已被公认为是学习记忆活动的细胞水平的生物学基础，是神经回路重塑的根本。对突触可塑性的研究能够为老年痴呆症、癫痫、帕金森综合征等的治疗和康复等提供重要的理论基础。因此，我们展开了突触可塑性对不同神经系统的动力学行为影响的研究工作。本次报告主要包括：行波网络信息的传递与模式转迁、第一类神经元网络的同步和转迁、不同刺激模式对帕金森激发特征的控制、以及基于脑电数据的癫痫建模分析。研究发现突触可塑性能够影响神经系统的放电模式、同步转迁以及神经疾病的发作。

张红慧副教授简介：

张红慧，现任西北工业大学理学院应用数学系副教授，硕士生导师。2015年7月毕业于北京航空航天大学获得博士学位，2017年6月至今在西北工业大学从事力学博士后工作。主要研究方向是神经动力学，包括：突触可塑性、帕金森以及癫痫疾病的建模分析。主持国家自然科学基金两项，发表SCI十余篇。