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科创湖南之星|陈超洋:用自然科学的算法,算万物互联的关系

2023-12-16

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编者按:科学家精神是党和国家宝贵精神财富,也要在一代代科技工作者的践行中实现传承。为大力弘扬科学家精神,进一步激励引领广大人才开拓创新,湖南省科协遴选了一批有担当、有作为、在科技攻关中勇向前的科技工作者,讲述他们的创新故事,展示科技湘军的精气神。

20年前,19岁的陈超洋走进刚刚合并组建的湖南科技大学时,没人能料到,这个学数学的小伙子今后会在科技创新的高山上爬多高。

今天,陈超洋有很多头衔:湖南科技大学领军人才、信息与电气工程学院执行院长,国家重点研发计划首席科学家,IEEE PES iGET中国区常务理事,中国能源学会副会长,复杂系统智能控制与运维湖南省重点实验室主任,多个国际期刊的编委……仅是头衔便能写一大段。

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从湖南科技大学出发,到回母校干出一番事业,陈超洋的经历就如同学校校徽一般,在科技之峰上始终登攀、奋进向前。

三位导师的三个启示

小时候,陈超洋就住在湘潭工学院的附近,在家就能看到学校。带着这份从小的憧憬和熟悉,2003年,他走进刚合并成立的湖南科技大学,又先后在广西师范大学、华中科技大学学习自动控制工程。

本科期间学习的数学专业,为陈超洋后续研究提供了良好基础。博士阶段对学科系统深入的研究,激发了他对科研更深层次的理解和热爱。

在陈超洋的科研生涯中,有三位导师对他产生了重要影响。

博士后阶段,陈超洋在中国工程院院士、中南大学教授桂卫华名下学习。“虽说是在职学习,但整个暑假在那,耳濡目染,受到很多鼓舞。”陈超洋回忆,“桂院士说,‘想干事,能干事,干成事’,让我一直记在心里。”

在桂卫华那,陈超洋感受到了他十年如一日攻克卡脖子问题的执着。陈超洋分享自己的认识:首先要有想干事的胸襟和勇气;然后是要有前期基础、有知识储备能干事;最后要干成事,解决重大科研问题,服务国家重大战略。

“国家需要什么,我们就攻关研究什么。”这是陈超洋在中国工程院院士、湖南大学教授王耀南那的认识。王耀南是陈超洋在湖湘英才项目中的带培导师,从他那,陈超洋由偏理论研究转为注重实际应用研究。

陈超洋说,王院士的研究激发了他在集群系统、空海潜探等方面的潜力,他所研究的复杂网络在联合搜救、海底资源探采等方面有很广泛的应用。

第三位导师则是陈超洋在美国波士顿大学进修时的导师,这位导师帮助他扩展了国际视野,期间的研究让他拿到了第一个国家重点研究计划。

“开始我以为波士顿大学的院士课题组里只要世界名校的学生,到了那发现,只要有想法,他们不问出身都很乐意接纳,给了我很大信心。”陈超洋说,这位导师引导他如何去思考、如何去激发灵感、如何去解决深层次的科学问题。

从三位导师那潜移默化的影响,如今被陈超洋身体力行去影响学生。他说,如何对待科研、如何做人做事,有些精神需要传承。


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陈超洋在指导学生。

复杂网络里抽丝剥茧

“网络”无处不在,人们熟悉的如互联网、电力网,但除了有物理实体的网络,舆论网、菌群、大气变化等,也可视为复杂网络。

这些复杂网络中的相互关系,就是陈超洋的研究对象。多年来,他一直致力于复杂网络难关的开拓,在其中抽丝剥茧,围绕多种网络通信因素影响下的复杂系统行为、性能及其相关应用方面开展研究。

“复杂网络系统的研究中,其中的节点有个点、线、面的过程,单个节点我们能稳定控制,那成百上千呢?再多一点,以万计乃至千万节点呢?”陈超洋解释着复杂网络系统的概念,在他的实验室里摆着几种不同的无人机,还有一个源网荷储分布式新能源发电及微电网系统。

这是用来验证理论方案的半实物泛能平台,10个柜子,可以模拟不同节点,比如光伏发电、电池储能等。

2021年,国家重点研发计划“政府间国际创新合作”重点专项“多能互联不完全信息电网的可靠性运行机理及关键技术研究”项目正式启动,陈超洋正是此项目的负责人。这是湖南科技大学“十四五”首个启动的国家重点研发计划项目,也是事关国计民生的重大社会公益性研究,对提高产业核心竞争力、整体自主创新能力,为我国大电网的可靠稳定运行提供重要支撑具有重要意义。

“实验室的这套系统,就可以让我们验证不同的方案设想。”陈超洋说,对电网而言,一个“点”坏了,可能在相距很远的地方出现故障,发生大范围事故,比如意大利大停电、纽约全市大停电等事故,对经济体影响非常大。

不仅要思考如何避免复杂网络中的故障,陈超洋还想到了“故障”可以反过来利用。“比如病毒网络,我能不能找到办法更快地瓦解它?社交网络中,谣言传播这么快的本质是什么?”

数量庞大的节点、错综复杂的关系,陈超洋的数学基础在他的科研生涯中发挥了重要作用。“要通过理论方法对其分析,用自然科学的算法,算万物互联的关系。”

最近,陈超洋在忙着把系统应用到空海潜探上,尤其是能源保障方面,例如岛上能源电网、远洋的能源补给等。“把我们的学术应用到海上去。”陈超洋说。他对复杂系统一往情深,此后海天辽阔。

初审:刘茜

复审:马林虹

终审:罗锴

来源:红网时刻新闻
作者:刘志雄
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