彭锐
记者通过2017年度国家自然科学基金申请结果得知,年仅28岁的北京科技大学东凌经济管理学院副教授彭锐的项目——“含有温储备元件的复杂多态多阶段系统可靠性研究”,一路过关斩将,获得了项目资助。
彭锐的科研之路可谓少年得志。然而这背后,是他比同龄人付出多倍的艰辛和努力。科研之路漫长而枯燥,彭锐依旧秉持乐观开朗的性格、严谨的科研作风,在科学世界里自由翱翔并踏实快乐着。
名师高徒 卓尔不群
“有句话叫下士用己之力,中士用人之力,上士用人之智。”现代社会实际上你既需要自己的力气,也需要别人的力气,更需要用自己的智慧,和别人的智慧,任何一方面都不可以偏废。既不能刚愎自用,也不能妄自菲薄。虽然做科研太难,彭锐还是用做人的道理去做科研。
2007年7月,彭锐本科毕业于中国科学技术大学少年班光信息科学与技术专业,2007年8月拿着全额奖学金开始在新加坡国立大学工业与系统工程系直接进行博士阶段学习。导师是著名的谢旻教授,他是香港城市大学系统工程与工程管理系的首席教授,研究方向是系统可靠性建模与优化。
彭锐在博士期间研究的方向主要包括软件可靠性建模,系统的攻防博弈以及网络结构系统的可靠性建模。近30年来,国内外学者建立了很多软件可靠性模型,用来刻画软件错误在软件测试过程中的变化过程,从而用于决定何时投放软件等重要决策。以往的软件可靠性模型大多数只是考虑了软件错误的发现过程,而没有考虑改正过程。而事实上,软件错误的改正比发现要滞后,彭锐的导师谢旻教授在一篇论文中就建立了软件错误的发现和改正过程。
在此基础上,彭锐又考虑了软件测试过程中资源分配的不均匀以及软件测试中新错误的引入,写了一篇论文,发表于可靠性领域的顶尖期刊Reliability Engineering & System Safety。
23岁博士毕业后,彭锐于2012年加入北京科技大学东凌经济管理学院,在著名的王文彬教授的团队工作,研究的广度和深度得到了很大的提高。通过几年努力,他已经在SCI期刊发表了学术论文30多篇,其中一半都是在可靠性领域或者工业工程领域的顶尖期刊上发表。2014年度他获得国家自然科学青年基金支持,于2014年破格升为副教授,并拿到2017年度的项目支持,另外还是王文彬教授主持的国家自然科学基金重点项目和国家自然科学基金重大国际合作项目的直接参与人。
彭锐有名师,他也是高徒,更是一位学生眼中的好老师。在教学方面,彭锐注重启发式教育。区别于填鸭式,他上课时候,注重让学生自己思考、自己讨论。他鼓励学生多研究,先给学生出题目,提问题,然后让同学们思考、讨论。
攻克前沿 卓有成效
“我一直都是从容不迫,一件一件地来,该干啥就干啥。我微信上面的签名就是去华取实,做性价比高的事。”彭锐说,这个世界选择太多,不能什么都做,必须要有所取舍。他认为要去华取实,得做最主要的事;要协调好利和义,不能只注重自己的利益,要跟人合作,讲道义。所以彭锐的科研总是能出成绩,并且合作者众多。
目前,彭锐研究的各个方向都是国际领先。比如,国外只做一两个温备份元件,而彭锐做的是任意多个元件系统,系统结构要复杂得多,属于国际领先。
彭锐还关注其他的一些前沿研究。系统的攻防博弈方面的研究在美国“911”事件之后引起了很多人的关注。对系统的刻意攻击不同于自然灾害等,因为攻击者会寻找系统的薄弱环节进行攻击,并且他们的攻击策略可以随着防守者的保护策略而改变。彭锐考虑到攻防战争中有时会使用到假目标来欺骗攻击者,故作了相关研究。
与以往研究不同,彭锐考虑到了假目标有一定的被识破的概率,在Reliability Engineering & System Safety等顶尖期刊上发表了数篇论文。该研究对于飞机坦克等军事目标的防护具有参考意义。
转化前景 指日可待
彭锐还研究了一个带有性能共享组的复杂系统的攻防策略,发表于运筹学一流期刊European Journal of Operational Research。该项研究对于电力系统的安全防护具有借鉴意义。
另一个课题就是关于网络结构系统可靠性的研究,其中有代表性的一项是关于连续系统的研究。连续系统是指当系统中连续多个元件失效时系统才失效,这种模型常见于输油管道系统和电信系统。彭锐研究了通过将连续系统中的元件重新分配,以减少系统的维修费用,具有很大的实际意义,论文发表于工业工程顶尖期刊IIE Transactions。
除此之外,彭锐还和美国麻省大学邢留冬教授研究了带有温备份元件的冗余系统的可靠性。备份元件可以增加系统的冗余,从而提高系统可靠性。相对热备份元件,温备份元件消耗的能源更少 因此更加绿色环保。但是,由于温备份元件在温备份状态和在工作状态下的故障率不同,给含有温备份元件的冗余系统的研究造成了很大困难。之前的研究多局限于只有一到两个温备份元件的系统的可靠性研究,或者是要求元件故障发生时间服从指数分布。通过对二分决策图进行改进,彭锐将其用来描述含有温备份系统的故障发生情况,从而得到了含有温备份元件的一般并联系统的可靠性模型,并正在将此研究扩展到更复杂结构的系统。
在未来几年里,彭锐将继续在软件可靠性、系统攻防博弈、系统维修和温备份系统等方向进行研究,将研究更加深入,并随时关注其他可靠性领域的热点。
在与企业合作方面,彭锐说也已开展起来。“我们做的这些东西都以企业为背景,目前我们的主要精力还是用在学术研究上,转化的前景指日可待。”彭锐对此很有信心。
文/马爱平
原文链接：科技日报（2016年12月15日 第13版）
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