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【科技工作者风采】郭茂祖:深耕AI研究三十载,致力探索智能信息学科交叉应用

部门:党委宣传部 供稿:王美、郭茂祖 审核:周理安、高蕾 发布时间:2021-12-17 阅读次数:

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编者按:“硬实力、软实力,归根到底要靠人才实力”“广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上”,党的十八大以来,习近平总书记在多个重要场合深刻阐明科技人才的重要作用,为科技人才成长、科技队伍建设指明了前进方向。2020年,北京建筑大学成立科学技术发展研究院,以创新驱动发展战略为引领,以推动科技进步、促进城乡可持续发展、服务人类和谐宜居福祉为使命,立足于服务首都北京城市战略定位和全国建筑业转型升级,紧密围绕国家重大需求和科技创新发展改革需求,开展前瞻性科学研究和系统性技术研发。近年来,学校持续深化科技体制改革,创新发展模式,加强科教融合,学校科技创新综合能力显著增强,服务国家和首都经济社会能力稳步发展,在服务首都城市战略定位、服务国家城乡科技发展方面取得了一系列标志性成果,涌现了一批优秀科技工作者。

面向“十四五”,我校科技工作者们将继续对标国家和北京市重大战略需求,潜心研究、勇于创新,继续为提升学校的科技硬实力和服务首都经济社会发展能力而奋发有为、建功立业。

即日起,党委宣传部和科学技术发展研究院联合推出“科技工作者风采”专栏报道,以展示他们在各自专业领域做出的成绩与贡献,敬请关注。


郭茂祖:深耕AI研究三十载,致力探索智能信息学科交叉应用

 
 

郭茂祖,北京建筑大学教授、博士生导师,电气与信息工程学院院长,建筑大数据智能处理方法研究北京市重点实验室主任,控制科学与工程一级学科负责人。1997年博士毕业于哈尔滨工业大学计算机应用专业,曾留学瑞典、英国,2002年破格评为教授、2003年获博导资格。主要从事机器学习与数据挖掘等人工智能理论、算法及其应用方面的教学与研究工作,中国计算机学会杰出会员,同时兼任中国计算机学会生物信息学专委会副主任、中国人工智能学会机器学习专委会常委、中国自动化学会智能健康与生物信息专委会委员、中国建筑学会计算性设计学术委员会常委、自然科学基金委重大研究计划指导专家组成员、信息科学部专家评审组成员等学术职务,是其研究领域的知名专家。

郭茂祖教授获第十届吴文俊人工智能自然科学奖

郭茂祖教授从教30年来,一心扑在教学和科研工作上,已指导毕业博士22人、硕士90余人,其中获国家自然科学基金“优青”资助1人、教授(博导)5人。郭茂祖教授先后获得省杰出青年科学基金(2006年)、教育部宝钢优秀教师奖(2015年)等荣誉称号,近年来先后获得了教育部自然科学奖(2019年)、第十届吴文俊人工智能自然科学奖(2020年)以及其它省部级科技奖4项(2002、2008年)、省部级教学成果奖1项(2018年)。主持、参与过3项自然科学基金委重点项目等,发表论文290余篇,授权专利、软件著作权20余项。相关研究成果用于智慧城市、专家系统、辅助优质育种等方面,取得显著社会与经济效益。他爱岗敬业,创新精神强,团队意识突出,表率作用好,其专业学术水平、人才培养情况获得业内同行的广泛认可和一致好评。

潜心教学、精心育人

多年讲授计算机科学与技术专业本科生基础课程“离散数学”、“组合数学”,尽管课程本身难度大,但郭茂祖总能深入浅出,并结合计算机、人工智能领域相关知识化解学生学习中的枯燥、困惑。曾讲授多门硕士研究生学位必修课、选修课、专题课,包括“计算复杂性理论”、“计算生物学”、“自然计算专题”,以及博士研究生课程“机器学习理论与方法”、“生物信息学”等,这些课程有些是计算机科学的基础理论课,更多的是郭茂祖结合国内外最新学术方向和科研成果设立的首开课程,不仅受到国内研究生的喜爱,留学生们也踊跃选课。此外,他还曾多年担任教学系主任、本科生和研究生教学督导专家等职务,并关心全国的研究生学位培养工作,其“《计算机技术领域工程硕士专业学位基本要求》及培养质量体系的研究与实践”获评2018年度省高等教育教学成果奖。

 

郭茂祖教授在进行课堂答疑

科学研究、开拓创新

郭茂祖教授具有多年从事机器学习等人工智能研究的工作积累和经验,在深度学习、强化学习、半监督学习、主动学习,以及聚类算法等机器学习等方面均取得显著成果,是国家自然科学基金重点项目、国家重点研发课题、北京市属高校高水平创新团队建设项目负责人。主要学术成绩包括:(1)提出基于深度学习与门控循环单元相结合的城市居民出行模式识别方法,研究了基于深度学习的弱监督图像分割方法;(2)给出基于Metropolis准则的强化学习算法,避免了过多探索动作引起的算法性能下降;(3)构建了符合人类认知机理的计算模型,证明了自适应剪辑策略保证泛化能力提高的理论,解决了半监督学习的安全性问题;(4)提出一种噪声条件下多标注者主动学习概率模型,减少了样本标注质量对学习算法性能的影响;(5)提出基于距离不等式的K-medoids 快速聚类算法,算法复杂度显著降低。在《IEEE TKDE》、《IEEE/ACM TCBB》、《IEEE TSMCB》等人工智能、智慧城市重要期刊上发表多篇论文。

郭茂祖教授研讨项目的科学问题

交叉应用、服务首都

郭茂祖教授非常重视交叉学科的发展及其应用,近几年适应北京建筑大学“三师”培养,将人工智能与规划设计结合,开展了智能街区导则自动化设计的研究;结合北京建筑大学土木学科振动台阵特色及优势,开展智能控制决策研究;依托智慧城市信息化研究所,相继获批国家自然科学基金面上项目“个体-群体时空活动轨迹挖掘方法研究”、北京市属高校高水平创新团队建设计划项目“面向智慧城市中时空大数据的机器学习方法研究”,以及北京市教委科技计划重点项目“智慧城市中的时空数据深度学习研究”等国家级、北京市级重要科研项目,有望实现共享单车、充电桩等公共资源的自动配置和优化,这种平疫结合的智能城市交通管理支撑方法得到北京市相关部门关注。由于郭茂祖在交叉学科方面的长期积累,近几年先后获得教育部自然科学奖、吴文俊人工智能自然科学奖,并获批自然科学基金委重点项目。当前,为更好服务首都,正在城市科技、智能建造诸多方面持续发力。

“智能+”量化建筑设计方法

个体-群体时空活动轨迹挖掘方法

关心集体、关注未来

作为电气与信息工程学院院长,郭茂祖教授正确处理个人与集体的关系,一方面贯彻、落实学校的方针、政策,另一方面,强化科研与教学的关系,依托五个专业系,学院成立四个各具特色的专门科研机构——研究室,促进了学院的科研团队发展,最近在“科技冬奥”方面,负责国家重点研发计划项目课题“严寒条件下临时设施智能物联监测及预警关键技术”的开展。展望未来,他谈到,学院将面向首都新的规划与设计,发挥大数据、人工智能、区块链、量子科技等专业优势,为学校的建筑、土木等龙头学科的信息化、智能化做出更大贡献。

郭茂祖教授参与“科技冬奥”课题现场

编辑:李小虎


 





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