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北京邮电大学计算机学院信息安全中心李丽香老师等在PNAS上发表论文

发布时间 : 2014-06-04 16:11 出处 : 计算机学院

计算机学院李丽香教授、彭海朋副教授和杨义先教授与德国Kurth教授(欧洲科学院院士)和Schellnhuber教授（美国科学院院士）合作完成的论文“Chaos–order transition in foraging behavior of ants”于2014年5月在美国国家科学院院刊（PNAS）上发表。这是我校首次以第一作者、第一作者单位身份在该刊物上发表论文。这也是李丽香教授继2008年以论文《一种新的基于蚂蚁混沌行为的群智能优化算法及其应用研究》获得全国百篇优秀博士论文后的又一重要成果。

《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America，简称 PNAS， ISSN：0027-8424），是被引用次数最多的综合学科文献之一。它与《Nature》、《Science》、《CELL》公认为并列的世界四大名刊，在SCI综合科学类排名第三位。2013年影响因子为9.723，在SCIE所有期刊中，特征因子位列世界第二。自1914年创刊至今，PNAS提供具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。

李丽香教授等的这篇论文从底层研究了行为优化问题，可以在信息安全、复杂网络、大数据、云计算等系统中获得广泛应用。比如，如何构建可控、可管的安全互联网？如何精准分析诸如黑客攻击行为、主页浏览行为、隐私发现、大数据挖掘、病毒传播等网络行为？如何对海量信息进行更高效率的存储、备份与管理？这些都是当前IT界必须解决的关键技术问题，但是，过去人们一直是对这些问题进行独立的研究，主要依靠若干巧妙的技术手段来寻找最佳解决方案，从未考虑过是否存在统一的基础理论。李丽香教授等的这篇论文发现，其实上述问题的核心，都可以归纳为非线性优化问题，更直观地说，可以归纳为极低智商的“蚂蚁”在现实世界中“求生存”的最优解问题。更具体地说，李丽香教授等在《PNAS》上发表的这篇论文，探讨了蚂蚁的最优捕食问题，提出了蚁群捕食过程中“蚁群由混沌态经过混沌退火转变到周期态，从而建立最优路径"的观点，揭示了试验中单个蚂蚁的混沌行为到种群周期行为的内在转变机制。首次讨论了蚂蚁巢穴的知识、年龄结构、体能分布等因素对成功捕食概率的影响，发现蚁群采取了可持续捕食策略：年长和壮年蚂蚁注重捕食效率采取远距离捕食，而年幼蚂蚁更专注于学习巢穴知识而不是捕食效率。

李丽香教授等的这篇论文一发表，就引进了国内外媒体强烈反响。到目前为止，据不完全统计，已经有包括英国《每日邮报》和《独立报》、美国《每日科学》和《基督教科学箴言报》、《印度时报》、挪威《世界之路报》、奥地利《science.orf.at》、《新西兰先驱报》、法国和德国等多家著名网站，对该篇论文成果都进行了长篇报道。

附：国内外报道李丽香教授等论文成果的媒体目录与相应网址

·英国《每日邮报》（Daily Mail，是英国发行量很大的一份报纸，至今已有100多年的历史）：

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2640375/Ants-process-information-efficiently-GOOGLE-food-claim-scientists.html

·美国alaskadispatch 新闻网站：http://www.alaskadispatch.com/article/20140527/are-you-smarter-ant-colony

·挪威《世界之路报》（该报创办于1945年，总部设于奥斯陆。该报每日读者近一百多万人，在如今的欧洲舆论界具有强势地位）：http://www.vg.no/nyheter/utenriks/slik-sanker-maur-mat/a/10124261/

·美国圣塔菲研究所的新闻网站（该所是世界知名的复杂性科学研究中心，成立于1984年。该所于1984年由诺贝尔物理学奖获得者等人一同创办）：http://www.santafe.edu/news/item/schellnhuber-pnas-ant-foraging/

·英国《独立报》（该报于1986年由原《每日电讯报》的三个记者创办。由英国的年度“最佳主编”，惠特姆·史密斯，出任主编) ：http://www.independent.co.uk/news/science/ant-groups-more-efficient-than-google-in-processing-data-new-study-finds-9436322.html

·德国著名的科学信息服务网站idw：https://idw-online.de/de/news588400

·奥地利的著名网站science.orf.at（属于奥地利国家公共广播集团）：http://science.orf.at/stories/1739476/

·《世界科技研究新闻资讯网》（《PHYS.org》，它是一个科学研究新闻资讯网站，专业从事普通科学方面的报道。该网站主要涵盖物理、空间和地球科学、生物学、化学、电子、纳米技术。国际许多重大研究课题新闻发布都是在该网站上最先报道。它在世界著名网站中，影响力排名为第13位）：http://phys.org/news/2014-05-chaos-ants-optimize-food.html

·世界著名的科技报道网站《redorbit》（它在世界著名网站中，影响力排名为第15位）：

http://www.redorbit.com/news/science/1113155909/ant-foraging-behavior-from-chaos-to-order-052814/

·美国《每日科学》（它主要报道全世界每日最新的科研进展，其网站提供各学科领域里最新发现与最热点的研究项目的新闻报道）：http://www.sciencedaily.com/releases/2014/05/140526182749.htm

·《基督教科学箴言报》（它是美国面向全国的颇有影响的四开日报。1908年11月由科学基督教创始人，玛丽•贝克•埃迪夫人，在马萨诸塞州的波士顿创刊，由基督教科学出版社出版。其网站是世界影响力排名第一的科学网站）：

http://www.csmonitor.com/Science/2014/0527/Are-you-smarter-than-an-ant-colony

·《techtimes》分两次，以不同题目和内容报道了李丽香教授等论文成果。两次报道的网址分别是：http://www.techtimes.com/articles/7677/20140530/ants-have-a-more-complex-network-than-google.htm

http://www.techtimes.com/articles/7629/20140528/ants-forage-food-highly-efficient-systematic-way-study.htm

·《CHINA TOPIX》：http://www.chinatopix.com/articles/2749/20140529/ants-food-collection-process-more-efficient-google.htm

·奥地利网站：http://austriantribune.com/informationen/143734-ants-foraging-ability-better-search-algorithms-used-google-maps

·法国网站：http://frenchtribune.com/teneur/1422664-ants-leave-google-behind-when-it-comes-processing-information

·《新西兰先驱报》（它是在新西兰发行的英文日报，于1863年在奥克兰创刊）：

http://www.nzherald.co.nz/world/news/article.cfm?c_id=2&objectid=11265269