一、立項建設情況簡況

1、學科簡介

    湖南科技大計算機科學與技術學科1994年開始招收本科生，2003、2005年分别獲得“計算機應用技術”與“計算機軟件與理論”碩士學位授權點，2010年獲批“計算機科學與技術”一級碩士點。2009年獲批設立芙蓉學者講座教授崗位并已聘任芙蓉學者講座教授1名。有教育部新世紀人才1人，教授13人，副教授25人，已獲博士學位教師28人，具有博士學位的教授12人。

    本學科在如下四個方向上形成了特色與優勢。1）知識網格與服務計算：在網絡環境下軟件協同開發模型與方法、可信服務組合與語義工作流技術方面等取得了進展。并在醫療與制造行業開展了應用驗證，形成一定社會影響。獲得國家級項目4項，省部級獎勵2項，現有芙蓉學者講座教授與教育部新世紀人才各1人。2）計算機網絡與嵌入式系統：在傳感網的網絡拓撲控制、傳感器節點的自适應節能設計技術、無線自組網安全路由等研究領域取得了階段性的成果，并已開展将成果應用于提高礦山裝備智能化程度與運行效率及礦山安全保障等方面。3）計算理論與信息安全：研究了半群、半環和群等代數系統的結構和分類并将研究結果應用于形式語言學、碼論以及信息安全等方面。開展了信息隐藏技術與隐私保護技術研究，取得了階段性成果。4）計算機控制與應用：以多學科合作研究平台“機械設備健康維護湖南省重點實驗室”為基地，初步形成了早期旋轉機械故障的預示與識别、大型多支承回轉機械健康維護快速檢測與信息管理以及智能決策等方面的理論與技術體系。獲得了863項目支持和多項省部級獎勵。

    本學科近五年項目經費1002萬元。目前承擔國家、省部級科研項目30項，其中主持國家自然科學基金面上項目及重大研究計劃培育項目3項，863項目2項，973課題1項。獲得省部級科技獎勵3項。近五年發表學術論文296篇，其中SCI、EI、ISTP收錄80篇。邀請了40多位院士、國内外知名學者來校短期訪問、交流并為研究生開設課程。自2006年起連續舉辦了5屆雲計算與網格計算環境下工作流國際研讨會，産生了較好的效果，促進了本學科的交流與發展。

本學科結合國家及地方經濟發展的實際需求，緻力于服務“信息化帶動工業化”這一湖南省工業發展戰略目标，培養推進信息化建設的技術人才，解決信息化帶動工業化轉變中的各種信息技術問題，特别是為南方煤礦的礦山裝備制造與礦山信息化提供堅實有力支撐。

 

2、學科方向                             

   （1）知識網格與服務計算

    網格計算、雲計算與服務計算這些新的計算模式，深入影響了傳統的軟件開發方法與系統集成技術。本方向針對這些新的計算模式所導緻的軟件開發方法與系統集成技術的革新開展研究，已形成了如下三個穩定的子方向。 

    網絡環境下軟件協同開發模型與方法：針對大型軟件項目所處的跨地域、全球化設計與開發過程中設計沖突與不一緻性問題，即全球化協同設計問題，在芙蓉學者講座教授帶領下，深入開展了協同軟件設計及開發模型與方法方面的研究，解決由于文化背景、地域及設計方法差異而産生的各種各樣設計不一緻引發的問題與矛盾。針對傳統軟件開發方法在質量和可靠性方面的不足，運用淨室軟件理論，以軟件體系結構為基礎，研究了構件化淨室軟件設計的技術方法。

    可信Web服務組合方法與技術：通過有效合成已有軟件服務形成新的軟件服務正成為構造軟件的一種新方式，針對該方法中合成服務缺乏可信性問題，研究了基于行為模型的可信服務組合原理與方法，實現對組合服務的行為及可信性進行建模、校驗、檢測和控制。建立了組合服務行為與可信行為擴展模型并實現了組合服務靜、動态行為可信性校驗、檢測和調控的方法。

    支持分布式應用集成與業務整合的工作流技術：針對網絡環境下軟件協同開發模型與方法以及可信的Web服務組合方法的需求，深入探讨網絡環境下支持大型業務應用構建的語義工作流管理系統的相關理論和關鍵核心技術。為協同軟件開發與可信Web服務提供理論、技術與工具支撐。

該方向目前有教授3人（其中芙蓉學者講座教授1人），博士8人，在讀博士4人。承擔了國家自然科學基金、國家973、863以及省部級項目7項，其它項目10項，在《Information & Management》、《Future Generation Computer Systems》等重要刊物以及國際會議上發表學術論文60多篇，獲得湖南省科技進步二等獎1項，獲得專利受理與軟件著作權登記12項。已畢業碩士研究生16名。

   （2）計算機網絡與嵌入式系統

    針對普适計算中的關鍵技術和研究熱點，在CPS(Cyber-Physical System)、無線傳感器網絡、無線自組網絡和嵌入式系統方面進行了深入研究。形成了如下三個具有研究特色和優勢的子方向。

    傳感網絡：針對傳感網絡低成本、低功耗、智能短距離無線通信的特點，在網絡拓撲控制、能源有效的跨層路由設計以及傳感器節點的自适應節能設計技術研究領域開展了較深入的研究并取得一些研究成果；在移動傳感器網絡節點移動性建模、移動節點分簇技術和能量有效的移動Sink數據收集協議研究領域也取得了階段性研究成果。下一步将對移動傳感網絡的安全性、延遲容忍傳感網絡的數據轉發、數據融合和間斷路由技術進行研究。

    無線自組網絡：針對無線自組網絡（Wireless Ad Hoc Networks）無基礎設施、無中心、自組織、自修複、節點移動等特點，對無線自組網的體系結構、多跳路由協議、MAC層通信協議以及安全性進行了研究。已在無線自組網安全路由與無線自組網路由入侵檢測等研究領域取得了階段性的成果。下一步将對車載網絡、無線Mesh網絡展開研究。

    嵌入式系統：以由大量RFID、傳感器、全球定位接收模塊等信息生成智能微單元加上微處理器組成智能嵌入式設備作為研究對象，研究其自适應性和可重構性。着重研究輕量級嵌入式網絡通信協議、應用程序調用接口并取得了一些成果。以嵌入式系統和傳感網研究為基礎，開展了礦山的數字化、智能化與網絡化控制應用研究，提高礦山裝備智能化程度與運行效率、保障礦山設備與人員的安全。

本學科方向目前有教授3人，博士7人，在讀博士3人。近年在《計算機研究與發展》《傳感技術學報》等學術刊物和國際學術會議上發表學術論文60多篇，獲批專利2項，已培養碩士研究生10名。

   （3）計算理論與信息安全

    針對信息安全的基礎理論和應用技術，本方向已形成了如下三個穩定的子研究方向。 

    代數系統：代數學不僅是數學的一個重要分支，還是計算機科學與技術的主要基礎理論之一。本子方向對在計算機科學與技術領域中具有廣泛應用背景的半群、半環和群等代數系統的結構和分類進行了系統研究，并将研究結果應用于序理論（包括半格和格）、形式語言學、碼論、自動機理論、算法設計與分析以及信息安全等方面。

    信息隐藏技術：為了對通過網絡發布的軟件、文本文件、多媒體作品的版權進行保護,防止他人對信息進行非法複制、傳播以及篡改, 本子方向研究了基于多類載體（圖像、文本、數據庫、軟件）的數字水印技術。通過僞裝式通信的信息隐藏技術與密碼技術相結合，研究了機密信息的安全傳遞。建立了隐藏信息檢測的研究框架，對信息隐藏技術的使用進行監控和跟蹤，針對各種隐藏情況下隐藏信息的特性進行較深入的研究。

    隐私保護技術：随着電子事務、電子政務等各種網絡應用的不斷發展,網絡隐私引起了廣泛的關注。本子方向對開放式環境下的隐私保護開展了深入研究，着重研究了開放式環境下數字證書中敏感信息的保護，分析了一些已有的訪問控制模型存在的問題和不足，并提出了其相應的改進方案，提出了一種基于信任度的委托授權模型，研究了開放式環境下使用數字證書的隐私保護問題。對無線傳感器網絡的安全也進行了研究，主要包括無線傳感器網絡的信息保密和位置隐私保護以及無線網狀網的隐私保護。

   （4）計算機控制與應用

    以多學科合作研究平台“機械設備健康維護湖南省重點實驗室”為基地，應用人工智能、專家系統理論與方法開展設備故障的智能診斷，現已形成了如下三個穩定的研究方向，取得了較好的社會和經濟效益。

計算機控制技術與應用：該方向主要研究先進的計算機控制技術應用于工業生産過程的控制，其領域包括：先進控制算法及其實現技術、現場總線技術在工業大系統中的應用技術、嵌入式系統開發應用研究、智能檢測技術與故障診斷技術、工業機器人計算機控制等。

    故障智能診斷方法：該方向應用現代信号分析處理及故障診斷的理論與方法，開展了大型、複雜機械設備的工況信号測試與處理、運行狀态監測與控制以及健康運行與維護的研究。初步形成了早期旋轉機械故障的預示與識别、大型多支承回轉機械健康維護快速檢測與信息管理等方面的理論與技術體系。現研究重點集中在：1）大型設備的信号測試、分析與故障診斷的新方法；2）基于網絡、多傳感器集成、數據挖掘與信息融合技術的機械設備在線監測、診斷、維護與管理集成化系統；3）大規模複雜生産流程工況的多測點信号實時采集、通訊與控制以及大規模生産流程多生産環節、多生産設備與現場儀表等全面的監測、診斷、維護與智能優化調控。

    智能檢測技術與自動化裝置：該方向以信息技術為基礎，應用先進控制理論及通信網絡實現各種生産過程的自動監測，開發微機化、智能化在線檢測系統；将人工智能的理論、方法和技術應用于儀器，研究智能儀器的實現方法；針對嵌入式系統在智能儀表、控制網絡、工業測控、自動化工程等方面應用的相關技術進行研究。

該方向現有教授4人，博士7人，在讀博士5人。2005年來已完成及正在承擔的科研項目有國家863項目1項，國家自然科學基金項目2項，省部級項目7，其它項目6項。在《控制理論與應用》、《控制與決策》等期刊以及國際會議上發表學術論文50多篇，其中被EI收錄20篇。已培養碩士研究生16名。