【明日报告】博士学位论文答辩公告及学术讲座通知

结合规则推理(rule-based reasoning，RBR)和案例推理(case-based reasoning，CBR)的混合推理是人工智能领域新的研究热点。国内外学者在混合推理领域做了大量理论和应用研究工作，然而现有研究大多面向特定业务问题，从算法设计到算法应用上都存在耦合度高、可移植性差、处理性能低等不足。

在云计算、大数据环境下，面向不特定智能决策应用提供统一的推理服务，是本文研究的核心内容。应用场景多变、领域知识库多变、海量数据、高频次推理等应用特性，使得推理引擎在系统架构、混合推理调度机制、分布式并行推理技术等方面遇到很大挑战。本文以部委预研项目“XX信息智能处理支撑技术”为工作背景，对推理引擎各项关键技术进行了系统、深入的研究。论文研究工作及创新成果主要有：

(1)提出支持推理流程编排的混合推理系统框架

基于数据驱动思想，提出了一种混合推理集成机制，基于SOA体系设计了混合推理系统框架。该架构具有很好的系统柔性，支持运行时的推理流程编排，使得推理引擎在面向多种应用场景时具有很好的适应性。

(2)提出基于知识库覆盖度的混合推理自适应调度策略

提出基于状态空间覆盖度的知识库覆盖度指标，基于数据立方给出指标在规则库和案例库下的计算方法，将其应用于推理能力评价和混合推理自适应调度。实验表明，基于知识库覆盖度的自适应调度策略提高了系统的推理效率。

(3)提出基于复杂网络社团凝聚的规则库分割方法

提出基于Newman快速社团凝聚方法的规则库分割算法；基于MapReduce提出分布式规则推理模型dpRBR。实验表明，基于复杂网络社团凝聚的规则库分割方法，可以有效降低分布式RBR系统的通信开销，提高推理效率。

(4)提出基于投影寻踪的案例检索剪枝优化方法

应用投影寻踪技术在案例检索过程中设计数据复用机制并进行剪枝优化，极大地减少了案例匹配的计算复杂度和冗余度。基于MapReduce提出分布式并行案例推理模型dpCBR，通过仿真实验验证了dpCBR的有效性和正确性。

[1]第一作者. An Agent-Based Battlefield Simulation Framework for Decision Support[J]. Applied Mechanics & Materials, 2013, 336-338:774-778. (EI索引:20133516681505)，论文第3章

[2]第一作者. Battlefield situation understanding based on fuzzy logic and CBR[C].IEEE International Conference on Signal Processing, Communication and Computing. IEEE, 2013:1-5. (EI索引:20140417228964)，论文第6章

[3]第一作者. A Multi-Agent Scheme for Real-Time Fact Mapping of Reasoning Engine[J]. Applied Mechanics & Materials, 2014, 563:172-176. (EI索引:20142517839625)，论文第5章

[4]第一作者. 基于投影寻踪和MapReduce的并行案例推理模型. 计算机应用研究，2017年34卷第2期.论文第6章

目前地球周边有50多万块太空垃圾，其速度约为7.80 km/s (22.90 M)，航天器在飞行过程中有可能会受到太空碎片的高速冲击，对结构造成冲击损伤，威胁安全。尤其是载入式航天器的热防护系统，更易受到此类威胁，需要对高速冲击损伤行为进行理论探索，为热防护系统设计提供参考。C/C复合材料广泛用于航天器热防护系统。其高速冲击损伤行为尚不明确，而冲击损伤在服役过程中对C/C复合材料性能的影响也鲜有报道。研究C/C复合材料高速冲击行为对C/C防热构件设计具有重要的意义。本论文主要研究成果和创新如下：

（1）探明了预制体和热解碳结构对C/C复合材料高速冲击损伤行为的影响，通过对比提出了两种提高C/C复合材料抗冲击性能的方法。

（2）阐明了粒子高速冲击作用下C/C复合材料内部应力状态及损伤演变过程，揭示了冲击损伤对C/C复合材料力学性能及断裂模式的影响规律。提出了一种实时监测C/C复合材料损伤演变的无损检测方法——电阻法，为材料在服役状态产生的损伤类型提供了判据。

（3）研究了冲击损伤对C/C复合材料热学性能的影响，阐明了C/C复合材料热膨胀系数随冲击损伤位置的变化规律，揭示了损伤后C/C复合材料的热膨胀特征。

（4）研究了冲击损伤对ZrB2-SiC双涂层和SiC单一涂层C/C复合材料烧蚀性能的影响规律，阐明了包埋法制备的SiC内涂层在高速冲击过程中对C/C复合材料基体的“二次损伤”作用，揭示了冲击损伤对涂层C/C复合材料烧蚀性能的影响机制。

[1]第一作者. Li-Zhen Xue,Ke-Zhi Li, Yan-Jia, Jun-Jie Ren, Shou-Yang Zhang, Effects of hypervelocity impact on thermal expansion behavior of 2.5D carbon/carbon composites from 850 °C to 2500 °C.Composite Structures, 2017, 178: 210-216. (IF: 3.858, SCI：00409150100018, EI: 20172903952434，对应论文第5章)

[2]第一作者. Li-Zhen Xue,Ke-Zhi Li, Yan-Jia, Shou-Yang Zhang, Hypervelocity impact behavior and residual flexural strength of C/C composites, Vacuum,2017,144: 101-106. (IF:1.530, SCI:000411775500014, EI: 20173104004652，对应论文第4章)

[3]第一作者. Li-Zhen Xue,Ke-Zhi Li, Yan-Jia, Shou-Yang Zhang, Jun-Jie Ren, Zi-Yi You, Effects of hypervelocity impact on ablation behavior of SiC coated C/C composites.Materials &Design, 2016. 108:151-156. (IF: 4.364, SCI:000382793200020, EI: 20162702558320，对应论文第6章)

[4]第一作者. Li-Zhen Xue,Ke-Zhi Li, Yan-Jia, Shou-Yang Zhang, Jing Cheng, JieGuo, Flexural fatigue behavior of 2D cross-ply carbon/carbon composites at room temperature. Materials Science & Engineering A, 2015. 634: 209-214. (IF: 3.094, SCI: 000354505400028, EI: 20151400712894，对应论文第4章)

[5]第一作者. Li-Zhen Xue,Ke-Zhi Li, Shou-Yang Zhang, He-Jun Li, Jing Cheng, Wen-Fei Luo, Monitoring the damage evolution of flexural fatigue in unidirectional carbon/carbon composites by electrical resistance change method. International Journal of Fatigue, 2014. 68: 248-252. (IF: 2.899,SCI:000341463700025, EI: 20143418080947，对应论文第4章)

Ping Xiao is currently a professor of Materials Science and Director of Internationalisation for School of Materials. He joined University of Manchester, Materials Science Centre as a Lecturer in 2001, then became Senior Lecturer in 2003, Reader in 2005, and Professor in 2008. Ping Xiao did his undergraduate and postgraduate study of Chemistry in Jilin University, P. R. China. He went to Oxford University to study Materials Science for DPhil since 1989, and became a postdoctoral research fellow in Oxford since 1993. Then he joined Brunel University as a Lecturer since 1996, and became Senior Lecturer in 2000.

Professor Ping Xiao’s research areas covers 1) thermal barrier coatings and environmental barrier coatings for aero-engine applications[1]; 2) ceramic coatings and ceramic composites for nuclear applications[2]; 3) development of coatings and composites for application in harsh environments[3]. His research team has been collaborating extensively with industry including Rolls-Royce, ALSTOM Power, BP, Morgan Advanced Materials, Bawtry Carbon International and Beijing Institute of Aeronautical materials, China.

Prof. Ping Xiao has been a member of Coatings and Surface Treatment Committee, Institute of Materials, Mining and Minerals (IOM3), UK for more than 10 years, and also an editorial member of Journal of Nanomaterials, Advance in Applied Ceramics and Chinese Surface Engineering for more than 10 years. Recently he has become an editorial member of Chinese Journal of Aeronautics and Astronautics.

本报告主要介绍SiC涂层在核燃料粒子的应用以及核燃料熔覆的SiC / SiC复合材料的应用。通过实验和热力学计算，探究了碳化硅涂层的裂变产物释放机理。同时，研究了高温处理后的SiC涂料的力学性能，包括蒸汽氧化或质子辐照。采用x射线断层扫描技术研究了机械载荷作用下SiC / SiC复合材料的裂纹扩展，这样有助于提高复合材料力学性能的SiC / SiC复合材料。