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黄锷院士讲解非线性科学的潜能与应用现状
发布人:赵振华  发布时间:2021-10-26   浏览次数:57



黄锷院士作学术报告(摄影 王一龙)


1022日,中国工程院外籍院士、美国国家工程院院士黄锷教授做客第62期黄岛讲坛,作题为非线性科学的潜能:科学与创新的学术报告。

报告伊始,黄锷院士从全球发展现状入手,探讨了科学与创新的辩证关系,用李约瑟难题的例子点明中国发展史上有很多技术发明的创新,但这些创新缺乏科学原理的支撑。他指出没有科学支撑的创新是一个个点,最多能连成一条线;有科学支撑的创新才能汇聚成一个面。在全球发展的新格局下,中国面临着科学史上的新机遇——非线性科学的发展。

随后黄院士从“What is Spectrum这个问题出发,介绍了数据的重要性和非线性非稳态数据概念、特点,以及传统傅里叶变换的方法在分析非线性非稳态数据中存在的问题。他认为,与线性研究方法完全不同,非线性方法意味着高维,蕴含了巨大的信息。传统线性分析方法是做加法,而非线性分析方法就是做乘法。他将线性研究方法和非线性研究方法分别类比为条形码和二维码。与千变万化的二维码相比,前者所含的信息量明显要低得多。

最后,黄锷院士介绍了团队在海洋湍流以及电医学领域的研究成果。在非线性研究模式的赋能下,黄锷院士与自然资源部第一海洋研究所相关团队合作攻关,在海洋湍流这一世界难题的研究中取得重大突破。他指出团队在湍流研究中建立的高维全息谱理论与分析方法不仅能够运用于海浪研究中,也同样适用于脑波领域。因为脑电波与湍流相似,也是非线性、非稳定的,并且采用傅里叶分析也无法得出有效结果。从非线性数据分析理论与方法出发,可针对初期老年失智、记忆力减退等病症进行更加准确、更定量的诊断。

报告结束后,黄锷院士对学生的提问进行了耐心解答。

黄锷院士,中国工程院外籍院士,美国国家工程学院院士,中国台湾中央研究院院士。创建了希尔伯特-黄变换(HHT)的理论和方法,他所提出的理论和方法被国际学术界评价为一场在非线性、非平稳时间序列分析方面的革命,是对应用 200 余年的傅里叶变换的一次思想和方法上的革新,被美国NASA誉为“NASA历史上在应用数学方面最重要的发现之一。基于他在分析非线性随机信号方面的杰出贡献2000年黄锷博士当选为美国工程院院士,并先后获得NASA杰出太空法案奖、NASA杰出技术成就奖、美国科技研发百杰奖和美国总统级荣誉奖等多个奖项。鉴于在检测和完善 NASA 航天飞机,防震建筑,桥梁,潜艇,医药和其他方面的先驱性工作2006年美国政府授予黄锷博士美国服务贡献奖。黄锷博士发表论文200余篇,文章总被引用超过64000次,在数学、物理、力学、声学、医学、经济学、地球科学和工程应用等各个领域都得到了广泛的应用。

  

                                光电科学与工程系 张刚