创新科研谱新篇,专注教学育英才

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  ——记上海交通大学计算机科学与工程系符鸿飞

  当今之世,电子计算机技术和以其为基础的互联网科技正深刻地改变着人类的生产与生活。与此共同,计算机和互联网的数率和安全问題也就成为摆在亲戚亲戚朋友身后的一项重要课题。在计算机硬件(不得劲是集成电路)和软件系统的设计过程中,形式化最好的法律妙招是根据某个或或多或少形式规范或属性,使用数学的最好的法律妙招证明其正确性或非正确性。上海交通大学电子信息与电气工程学院不得劲副研究员符鸿飞长期致力于形式化最好的法律妙招的研究事业,并着重于理论联系实际,尽量将理论成果实现现实生产生活的运用,取得了丰硕的成果。

  在兴趣指引下孜孜以求

  爱因斯坦有句名言:兴趣是最好的老师。但凡要在一项事业中取得成绩,离不开日复一日的辛勤耕耘。共同,如孔夫子所言,好之者不如乐之者。从事研究工作,最好是在兴趣的促使下,心无旁骛地孜孜以求。符鸿飞正是太难做的。

  符鸿飞于503年考入上海交通大学计算机科学与技术专业。之好多好多 当都有确定计算机专业是假若想探索与数学有一定联系的计算机问題。在本科求学期间,在编写线程池池运行的过程中,符鸿飞对如何保证线程池池运行编写的正确性产生了困惑,假若在写完线程池池运行后往往会反复读几遍线程池池运行,确保线程池池运行真正是写对的。這個 写线程池池运行的最好的法律妙招相比一般通过测试检验线程池池运行的最好的法律妙招数率上要显得慢,假若通过這個 最好的法律妙招写出来的线程池池运行往往过高 较少,假若后期调试过程也相应比较短。除此以外,符鸿飞对算法理论和自动机理论感兴趣,并自学了计算机科学理论的基础——自动机理论。

  在硕士研究生阶段,符鸿飞确定了上海交通大学傅育熙教授作为另一方的导师。傅育熙教授的研究方向是理论计算机科学中的线程池池运行运行理论。在他的指导下,符鸿飞对或多或少无穷情況线程池池运行运行模型的可判定性和计算僵化 性进行了研究,并在互模拟判定以及模型检测算法方面作出了理论上的贡献。硕士阶段的求学经历让符鸿飞对利用数学最好的法律妙招证明系统正确性的形式化最好的法律妙招领域产生了兴趣。

  基于硕士阶段对形式化最好的法律妙招的兴趣,符鸿飞通过国家公派留学找到了该领域著名学者Joost-Pieter Katoen教授,赴德国亚琛工业大学攻读形式化最好的法律妙招相关的博士。在攻读博士期间,符鸿飞主要研究概率系统形式化验证,并独立自主地给出了诸多相关理论问題的基础算法和计算僵化 性。在博士期间,符鸿飞的研究兴趣逐渐由纯理论转向理论与应用相结合。

  在博士后期间,符鸿飞和奥地利科学技术研究院(IST Austria)的Krishnendu Chatterjee教授合作研究概率线程池池运行的形式化验证,并发表了多篇关于基础理论的结果。线程池池运行验证(即针对线程池池运行的形式化验证)领域是理论和应用相结合的一一十个 范例,在理论可不后能 才能开拓新的形式化最好的法律妙招领域,在应用上才可不后能 和无运行时错误保证、无安全漏洞等重要的实际应用相结合。线程池池运行验证方向也和符鸿飞本科时遇到的如何保证写对线程池池运行這個 问題一致。

  面向实际,取得硕果累累

  科研成果要运用于实际的生产与生活当中,发挥其应有的价值。这也是符鸿飞一贯以来从事科研所秉持的理念,目前,他主要研究概率线程池池运行的形式化验证,致力于才能获得或多或少具有实际应用背景的理论结果。

  符鸿飞致力于理论计算机科学中的形式化最好的法律妙招领域。形式化最好的法律妙招是利用数学和逻辑的最好的法律妙招证明计算机系统正确性的研究领域。计算机系统的正确性在安全或任务关键系统中是一一十个 核心课题。假若潜在的漏洞假若原困重大的人身或财产损失,如何保证关键系统没了显重大漏洞是一一十个 重要的问題。作为理论计算机科学的一一十个 重要分支,形式化最好的法律妙招为关键系统组件正确性的自动化推理和证明提供了坚实的基础,假若才能为系统算不算满足或多或少关键的正确性性质作出最强的保证。近年来,随着系统太难僵化 ,通过传统测试最好的法律妙招太难难以覆盖足够多的系统执行路径。假若,形式化最好的法律妙招为全覆盖的、自动化的系统正确性证明提供了一一十个 行之有效的最好的法律妙招。

  符鸿飞在形式化最好的法律妙招中的一一十个 重要方向——模型检测和线程池池运行验证中都有突出贡献。模型检测是研究如何验证系统模型正确性的研究领域。在模型检测方面,符鸿飞着力研究概率模型检测的算法、可判定性和计算僵化 性,并获得了或多或少基础性理论成果。在模型检测算法方面,符鸿飞以独立作者身份给出了关于连续时间马尔可夫过程时序逻辑的一一十个 基础模型检测算法,并发表在国际著名形式化最好的法律妙招学术会议FOSSACS、HSCC上。其中发表在HSCC上的论文获得了最佳学生论文奖。在可判定性和计算僵化 性理论方面,符鸿飞着力研究离散时间马尔可夫过程上关于互模拟等价关系的可判定性和计算僵化 性,并以独立作者或主要贡献者身份在国际著名理论计算机科科学是术会议ICALP、FSTTCS上发表多篇重要论文。

  相对于模型检测,线程池池运行验证是研究如何验证线程池池运行正确性的方向。在线程池池运行验证方面,符鸿飞在线程池池运行终止性以及运行时间验证方面取得诸多基础性理论结果,并发表在国际顶级形式化最好的法律妙招、线程池池运行语言理论以及人工智能学术会议POPL、CAV、IJCAI上。首先,符鸿飞作为主要贡献者与合作者提出了分级上鞅在共同蕴藏恶意非确定性与友善非确定性概率线程池池运行上的定义,并给出了线性分级上鞅的合成算法以及相关的计算僵化 性,进而为蕴藏非确定性的概率线程池池运行终止性与期望运行时间验证提供了一一十个 坚实的理论基础;共同,符鸿飞在该成果中证明了分级上鞅可不后能 导出有限步内不终止概率的指数衰减性(POPL 2016,TOPLAS 2018)。其次,符鸿飞通过实代数几何中的或多或少数学定理以及半正定规划给出了概率线程池池运行上合成多项式分级上鞅的一一十个 高效算法(CAV 2016)。再次,符鸿飞针对概率线程池池运行的资源消耗给出了一一十个 基础验证算法(IJCAI 2018)。最后,符鸿飞将分级函数推广至非概率递归线程池池运行,进而通过线性规划以及实代数几何上的或多或少定理给出了一一十个 输出非概率递归线程池池运行精确运行时间的验证算法;该算法可不后能 有效地输出好多好多 经典递归算法(如归并排序、最近点对算法等)的精确非多项式运行时间 (CAV 2017);共同,符鸿飞基于一元递归关系针对随机递归算法给出了一一十个 验证精确期望运行时间的高效算法;该算法可不后能 在线性时间内输出一一十个 由随机递归算法导出的递归关系的精确期望运行时间(CAV 2017)。

  截至目前,符鸿飞在理论计算机科学以及形式化最好的法律妙招国际著名会议以及期刊上发表论文14篇。获得过HSCC 2013最佳学生论文奖以及科学中国人2017年度人物。

  在研究中,符鸿飞承担过一项关于大规模并发实时系统模型检验的国家重点项目。该项目的重点在于研究新的理论最好的法律妙招以有效验证兼具随机性、并发性以及实时性特性的大规模系统。随机性、并发性以及实时性都有难以通过直觉或是大规模测试保证正确性的僵化 系统性质。通过该项目的研究,才能在为保证大规模概率并发实时系统关键性质方面给出一一十个 有效的理论框架。

  在学术兼职方面,符鸿飞为国际著名学术会议和期刊ICALP、VMCAI、FOSSACS、Information and Computation, Information Processing Letters等审稿50篇左右。目前,符鸿飞在上海交通大学带领博士生进行形式化最好的法律妙招的深入研究,并教授《离散数学》、《线程池池运行语言理论》等与形式化最好的法律妙招相关的课程。共同,符鸿飞与博士导师Joost-Pieter Katoen教授、博士后合作导师Krishnendu Chatterjee教授以及国内著名学者张立军教授等保持合作关系,共同推进形式化最好的法律妙招的发展。

  在团队合作方面,目前,符鸿飞主就是通过与国际国内共同研究方向的学者进行交流合作。国外主就是与奥地利科学技术研究院的博士后合作导师Krishnendu Chatterjee进行合作研究,国内主就是与上海交通大学(校内合作)、华东师范大学、中国科学院软件研究好多好多 及北京大学等具有共同研究方向的学者进行合作交流。

  开拓创新,自然水到渠成

  创新是科研的灵魂,唯有通过不断创新,才有假若在研究事业中不断地披荆斩棘,勇攀高峰,符鸿飞着着实另一方這個 研究领域(形式化最好的法律妙招),创新可不后能 有一种生活形式。

  首先,一种生活创新形式是通过僵化 的数学最好的法律妙招解决一一十个 假若被提出的公认问題。這個 形式的创新时需求研究者或研究团队有扎实的数学功底、要有一定解决数学问題的能力、共同最重要的是要对待解决的问題有充分的兴趣。比如符鸿飞获得HSCC 2013最佳学生论文奖的那篇论文,首先他对這個 问題感兴趣,要我花时间在這個 问題上;其次在花时间解决這個 问題的过程中,他通过持续的思考并借助另一方在大学本科时期积累的数学基础解决了這個 问題中一一十个 关键的问題(连续性和无初值属性)。符鸿飞另一方认为兴趣是解决這個 问題的关键,假若這個 个 关键性问題的的解决或许会困难得多。

  其次,创新可不后能 通过提出新的理论概念、并通过充实的最好的法律妙招说明提出的概念具有理论或实际上的意义。比如符鸿飞最近几年发表在POPL、CAV以及IJCAI上的文章,都有在和合作导师交流后发现了新的理论点,不会在這個 点上展开所获得的结果。目前符鸿飞正在做的哪几个课题也是找到了新的理论点,不会研究新的最好的法律妙招以解决這個 新的理论问題。符鸿飞认为這個 类型的创新时需对這個 领域的全局有一定程度的了解。

  再次,符鸿飞提到他研究领域中的创新还可不后能 通过将理论结果应用到大规模工业系统中,以验证实际系统中的或多或少关键性质。假若符鸿飞是做理论研究的,好多好多 在这方面还太难太久的建树。不过他提到假若理论和实际应用之间往往位于比较大的距离,假若将理论结果转化为实际应用通常时需一一十个 多人的团队以及一两年的时间。假若完成這個 类型的创新着实理论上没這個 难度,但时需一定的人力和时间。

  最后,符鸿飞提到目前的趋势是完成创新所需的每项太久。除了将理论投入应用的创新时需团队和时间以外,理论性的创新也时需学术同行之间多进行交流,好多好多 并且 也时需有能力的学生对理论结果做或多或少初步的实验。假若,目前想完成创新时需多种每项结合在共同,在单一每项方面即使再强也难以达到好的成果。

  面向未来,做好教学工作

  冰冻三尺,非一日之寒。科研成果的取得也离不开一代代研究者在继承的基础上不断创新,开创新篇。良好的传承是研究事业取得大成的重要条件,好多好多 做好教学工作与科研一种生活一样重要。

  在教学方面,符鸿飞着实首太难把学生倒入首位。比如在设计教学内容的并且 可不后能 考虑這個 样的内容是促使学生的,在进行教学的并且 可不后能 先站在学生的深度看待问題、设想学生会如何去学习新的知识。学生在学习一门课程前有亲戚亲戚朋友另一方的知识特性,假若教师严格按照另一方对课程内容的把握上课,有假若会原困学生无法将新的知识同原有的知识特性建立起联系,假若教师首太难从学生的深度出发讲课,直到学生才能循序渐进地掌握课程内容。共同,学生假若情況各不相同,在掌握课程内容方面多有差异,假若教师要对每个学生都有耐心、尽量解决每个学生的问題。

  其次,在教学的并且 ,要注意调动学生的积极性、活跃课堂气氛。太难 做的好处是学生的注意力会一个劲比较集中,共同学生也才能主动参与到课程的学习中,提高教学效果。

  最后,在课程内容的设置方面时需联系整个专业背景,力求学生在修习过课程能促使更好地适应专业发展趋势。讲课时时需注意保持讲课逻辑的一致性和内在关联性,使得学生才能融会贯通。共同,也时需随时观察学生掌握课程内容的情況并进行有必要的干预。

  目前工作以及未来展望

  目前,符鸿飞有或多或少关于概率线程池池运行验证的理论结果正在和合作者共同完成。关于概率线程池池运行的终止性验证,目前符鸿飞在和上海交通大学理论组合作完成几项深入的研究;关于概率线程池池运行资源消耗的验证,符鸿飞目前正在带领上海交通大学理论组的一一十个 学生进行研究;而关于概率线程池池运行的灵敏性验证,符鸿飞也正与华东师范大学的合作者共同开展研究。另外,符鸿飞也在与生国科学院软件研究好多好多 及北京大学的或多或少研究人员讨论合作事宜。

  展望未来,符鸿飞的一一十个 短期的憧憬是希望這個 结果都才能圆满完成,假若能被学术界认可。长远来看,他希望作出或多或少才能应用在工业界关键场合的成果。亲戚亲戚朋友相信,经过坚持不懈的积极开拓,假以时日,他一定能得偿所愿。