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  卓越學科領域計劃—資訊科技

  協作研究金2010/11年度 -
獲資助的研究項目簡介


介紹
卓越學科領域計劃-資訊科技(AoEIT)是由大學教育資助委員會( 教資會)資助,於2000年開始運作。計劃的目的是推動資訊科技相關領域的教學、科研和知識轉移以帶動香港轉型為一個知識型經濟並協助中國成為技術創新者。在這一計劃下,香港中文大學、香港科技大學與香港大學聯手合作,充分利用各自在資訊科技及其應用領域的優勢,並同內地及海外知名研究機構密切合作,不斷進行於資訊科技這一多學科領域的研發工作。項目吸引了來自三所大學的超過20名教師參與,培養了超過80名研究生,並於多個國際著名刊物和會議上發表論文超過200篇;此外,項目促進了三所大學之間、大學與內地及海外的研究機構之間建立了多種合作關係。以下,我們將總結我們過去的工作,例舉突出關鍵,並介紹目前正在進行的研究。

成果
AoEIT項目已經產生了廣泛的國際影響。項目成果包括多個最佳論文獎,相關創新原型系統、試驗台和軟件,建立多種國際合作以及其他成就。主要成果和六個研究領域的突出貢獻概述如下:

一、主要研究成果
1. 多跳無線網絡
多跳無線網絡的相關研究已經產生了兩篇IEEE最佳論文。802.11無線局域網絡的日益普及,以及多跳網絡應用的興起,使這個研究課題吸引了許多研究人員的關注。AoEIT團隊在這一領域做出了兩個重要貢獻:(1)發明了理論分析模型以分析網絡的吞吐量上限。(2)解釋了在網絡中吞吐量上下波動的根本原因。這兩種現象已經在仿真和實驗中被許多其他研究者所觀測到,現在終於可以通過一個分析模型來進行分析;這些結果為未來設計性能超越當今WiFi網絡的無線網絡奠定了基礎。

2. 網絡理論分析
AoEIT團隊關注諸如Jackson定理和Burke定理等多種網絡理論的研究,並發現這些著名的定理中存在的重大的問題。這些問題可能導致對網絡行為的錯誤理解。相關研究人員被邀請參加各種學術活動以介紹研究成果,其中包括2004年在倫敦大學舉辦的、由英國皇家工程學院高級訪問獎學金贊助的傑出學人講座。

3. 點對點網絡試驗台
基於流媒體的研究研發了高可擴展的點對點IPTV平臺。這一系統充分利用了網絡的IP多播功能。此外,點對點交互電影平臺系統也已經開發成功。其潛在的商業價值也吸引到了創新與科技基金(ITF)總額800萬港幣的投入,使得項目可以進行第二階段的開發。項目的目標是將開發的技術轉換為產品。

4. 網絡安全試驗台
AoEIT研究團隊建立了網絡試驗台, 用於在互聯網上完成分佈式拒絕服務攻擊(DDoS)實驗。這個試驗台由三個參與AoEIT項目的大學的校園子網組成,子網間的高速連接是由和記電訊贊助。試驗台由超過100台Linux機器組成,其中一些是作為軟件路由器的服務器;思科的硬件路由器用於連接這三個子網。此外,團隊開發了軟件仿真器,可以在一台機器上仿真上千個節點,並且可以並行運行在多台計算機上。仿真器允許我們的研究人員研究模型的可擴展性。AoEIT實驗台是已知的最大的用於研究分佈式拒絕服務攻擊的平臺,它可以支持低層、基於事件的仿真研究。

5. 無線傳感器網絡
無線傳感器網絡的研究最近幾年獲得了廣泛的關注。這是因為其具有廣泛的潛在應用,其中包括環境和棲息地監測、醫療保健和安全監控等。然而,全面認識這一新技術的潛力,還存在許多具有挑戰性的技術問題需要深入研究。AoEIT團隊致力於這一新興領域的研究並獲得了令人振奮的成果。研究團隊開發了與Telos兼容的傳感器節點,並建立了應用廣泛的傳感器網絡實驗室。研究成果包括分佈式位置估計算法、拓撲控制、傳感器仿真器和數據匯總的創新方法等。

 

6. 中英文雙語閱讀理解
雙語閱讀理解系統是一個可用於英文和中文的自動的、可回答開放性問題的系統。它可以自動分析一段話或一篇文檔,並且根據文檔對用戶提出的問題生成特定的答案。它提出了的自動信息檢索的新方法,將對現有網絡搜索帶來革命性的影響。這一研究是第一個針對多語言閱讀理解問題的研究。研究團隊開發的開放性英漢雙語段落和問題資料庫,為相關研究提供了內容和評估實例。這個雙語資料庫填補了以前只有英語資料庫的空白。

二、AoEIT孕育的合作
教資會對於AoEIT的資助,有效的促進了香港的大學之間,以及本港大學與世界上其他頂尖大學與公司間的合作。同時,這些合作促進了AoEIT的研究工作,並向世界更多展示了香港在相關領域取得的成績。

大型DDoS項目可以作為香港大學,香港中文大學和香港科技大學之間成功合作的代表。雖然已經存在很多研究DDoS的系統,基於AoEIT的項目是極少數能成功進行實際應用和壓力測試的系統。這種大規模的試驗網絡研究只可能通過三所高校的密切合作才能實現。

視頻自適應和實時轉碼系統是AoEIT大學與企業間合作的典範。該項目部分由數碼通與愛立信公司資助。於數碼通電訊有限公司進行的測試取得了巨大的成功。轉碼技術已經自2007年開始商業部署,在香港已擁有超過10萬用戶;同樣系統也於2010年在澳門推出。

三、AoEIT的學生和研究人員培養
AoEIT計劃培養了許多研究人員,其中包括多達85名研究生和10名博士後研究員。這些研究人員正在為香港、內地和海外的多個學術研究機構作出重要貢獻。

正在進行的研究
在AoEIT項目完成之後,香港的幾所大學繼續從事通信和網絡中的前沿問題的研究;AoEIT的研究團隊在無線網絡研究中不斷產生令人振奮的成果。最近一項令人興奮的進展是在物理層網絡編碼領域,研究團隊提出的新想法已經成為網絡編碼重要的子領域。在這個領域的相關研究已獲得新的卓越學科領域計劃(AoE)的資助。

香港大學、香港中文大學、香港城市大學的聯合項目,「智能電網」,最近獲得了研資局協作研究基金558萬港幣的資助。智能電網是信息技術與傳統的電網結合。這一聯合項目旨在利用通信網絡,傳感器網絡,電力電子和控制技術,設計出創新的方法來管理和控制發電和配電網絡;項目將構建一個新型的混合仿真實驗室用於測試智能電網相關的高效通信、計算和控制的創新方法。

李安國教授
香港大學

劉紹強教授
香港中文大學

錢大康教授
前任職於香港科技大學

 

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