刘磊科研成果

导航 个人概况 科学研究 教学信息 社会职务 荣誉及奖励 招生信息,刘磊 职称： 教授 部门： 理学院 学科： 数学,统计学 教学部门： 理学院 电话： 邮件： liulei_hust@163.com 办公地址： 通讯地址： 佛城西路8号 邮编： 211100 12251 访问 个人简介 基本情况：   刘磊，男，1983年06月，博士，教授，博士生导师。主持并且并完成国家自然科学基金面2项（青年项目、面上项目），及其它省部级项目多项。近年来，致力于无人系统和强化学习方面的研究，以第一作者或通讯作者在《IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems》、《IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems》、《Automatica》、《Science China Information Sciences》、《Journal of The Franklin Institute》、《Systems & Control Letters》等SCI期刊上发表论文40余篇。Email: liulei_hust@163.com, liulei_hust@hhu.edu.cn, liuleihust@gmail.com人才计划：1.2018年度江苏省青蓝工程优秀青年骨干教师培养对象；2.2018年河海大学大禹学者计划第三层次（大禹青年俊才）；3.2021年度江苏省科技副总。代表性著作：L. Liu*, J.Cao, F. Alsaadi, “Aperiodically Intermittent Event-Triggered Optimal Average Consensus for Nonlinear Multi-Agent Systems”, IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, Paper ID: TNNLS-2022-P-20298, Accepted.L. Liu, J. Cao, C. Qian, “Pth moment exponential input-to-state stability of delayed recurrent neural networks with markovian switching via vector Lyapunov function,”IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems,  29(7) :3152-3163, 2018L. Liu, M. Perc J. Cao*, “Aperiodically intermittent stochastic stabilization via discrete time or delay feedback control,”Science China Information Sciences, 62(7) :13, 2019.L. Liu*, “New criteria on exponential stability for stochastic delay differential systems based on vector Lyapunov function”, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 47(11):2985-2993, 2017.L. Liu*, Z. Wu, “Intermittent stochastic stabilization based on discrete-time observation with time delay,”Systems & Control Letters, 137:104626, 2020.L. Liu, Z. Wu, J. Cao*, “Intermittent Stochastic Stabilization of Markovian Jump Systems via Sampled Data,”Journal of the Franklin Institute,359(1):439-460,2021.L. Liu, Y. Shen*, “Noise suppress explosive solution of differential systems whose coefficient obey the polynomial growth condition,” Automatica, 48(4) :619-624, 2012.L. Liu, Y. Shen*, F. Jiang, “The almost sure asymptotic stability and pth moment asymptotic stability of nonlinear stochastic differential systems with polynomial growth,” IEEE Transactions on Automatic Control, 56(8):1985-1990.2011.C. Liu, L. Liu*, J. Cao, M Abdel-Aty, “Intermittent event-triggered optimal leader-following consensus for nonlinear multi-agent systems via actor-critic, ”IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 2021. .(通讯作者).R. Zhu, L.Liu*, “Stochastic stabilization of switching diffusion systems via an intermittent control strategy with delayed and sampled-data observations”, Systems & Control Letters, Vol. 168,Article ID: 105362, 2022.(通讯作者). L. Liu，X. Mao, J. Cao*, “Razumikhin-type theorem for stochastic functional differential systems via vector Lyapunov function,”Journal of Mathematical Analysis and Applications, 479(2):986-2006, 2019.L. Liu*, Y. Shen, “New criteria on persistence in mean and extinction for stochastic competitive Lotka-Volterra systems with regime switching”, Journal of Mathematical Analysis and Applications, Vol. 430, No. 2015, pp. 306-323, 2015.A.Liu, L.Liu*, J.Cao, F. Alsaadi, “Deep deterministic policy gradient with generalized integral compensator for height control of quadrotor”,Journal of Applied Analysis and Computation,Vol.12, No.3, pp. 868-894, 2022.(通讯作者)刘磊*，陈浩, “基于值分布最大熵Actor-Critic 算法的投资组合管理”．华中科技大学学报(自然科学版). https://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1658.N.20220915.1427.002.html(通讯作者) 个人资料 姓名： 刘磊 性别： 男 学位： 博士 出生年月： 1983-06 学历： 博士研究生 毕业院校： 华中科技大学 教育经历 2001.09-2005.07,安徽大学,学士学位 2006.09-2008.07,华中科技大学,硕士学位 2008.09-2012.03,华中科技大学,控制科学与工程,博士学位 工作经历 2012.03-,河海大学理学院 2016.06-2021.06,东南大学,博士后 2018.05-2019.05,密歇根大学安娜堡分校,访问学者 研究领域 研究概述：以无人系统和金融工程实际应用为导向，将数学、统计学、控制科学与工程和计算机科学与工程等学科深度交叉融合，形成理论分析-软件在环仿真-落地实验的体系性成果。具体地，将随机系统、多智能体系统等机理模型和强化学习、统计学习等智能算法深度融合，对无人系统和金融工程的实际场景进行建模、分析、软件在环仿真和硬件（落地）实验。研究方向：1)系统分析与控制：随机系统、多智能体系统；       以事件触发机制为核心，结合其它新颖的控制策略，建立实用高效的事件触发混杂控制策略；采用自适应动态规划/强化学习方法，近似求解相应的最优混杂控制策略2)自主无人系统：无人机编队集群、无人机车协同、网络安全、无人机位姿控制、自主机器人路径规划      以强化学习算法为主要工具，结合其它智能算法研究无人机位姿控制、自主机器人以及无人机集群避障路径规划；以多智能体系统理论为主要分析工具研究随机干扰下、网络攻击环境下无人机（车）编队集群控制。无人机无人车硬件实验：https://space.bilibili.com/34932763970791673)金融工程：量化交易      以强化学习算法为主要工具，结合其它机器学习、深度学习算法研究股票和股指期择时交易策略、股票和期权的Delta中性策略；以随机系统为主要工具研究期权定价以及交易策略的最优执行（培育）。基于强化学习交易策略成果汇总：https://www.zhihu.com/column/c_1577397606166208513 无人系统研究内容关系图 量化交易研究内容关系图四旋翼无人机集群飞控实验平台 科研项目 1、分数阶随机神经网络系统的分析与不连续控制,2018.01.01 -2021.12.31 ,2018-01-01 ,刘磊,国家自然科学基金面上项目,河海大学理学院,61773152,国家基金委 2、随机控制系统的输入到状态稳定性,2014.01.01 -2016.12.31 ,2014-01-01 ,刘磊,国家自然科学基金青年项目,河海大学理学院,61304070,国家基金委 3、分数阶随机神经网络系统的分析与不连续控制,2016.09.01 -2018.01.01 ,2016-09-01 ,刘磊,中国博士后基金特别资助,东南大学自动化学院,2017T100318,中国博士后基金会 4、基于向量Lyapunov函数的分数阶耦合神经网络的同步控制,2017.09.01 -2018.01.01 ,2017-09-01 ,刘磊,中国博士后基金面上资助,东南大学自动化学院,2016M601698,中国博士后基金会 5、基于向量Lyapunov函数的分数阶随机耦合神经网络的同步控制,2017.09.01 -2019.09.01 ,2017-09-01 ,刘磊,江苏省博士后科研资助,东南大学自动化学院,1701078B,江苏省博士后科研资助 6、随机控制系统的输入到状态稳定性及噪声的镇定和失稳,2014.01.01 -2015.12.31 ,2014-01-01 ,刘磊,中央高校业务费,河海大学理学院,2013B00614,河海大学 7、基于矢量Lyapunov函数的随机混合神经网络动力学行为研究,2016.01.01 -2017.12.31 ,2016-01-01 ,刘磊,中央高校业务费,河海大学理学院,2015B19814,河海大学 8、随机耦合网络系统的混杂控制,2019.01.01 -2020.12.31 ,2019-01-01 ,刘磊,中央高校业务费,河海大学理学院,2019B19214,河海大学 论文 1、pth Moment Exponential Input-to-State Stability of Delayed Recurrent Neural Networks With Markovian Switching via Vector Lyapunov Function,IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems,SCI,2018-07-06 00:00:00 CST,刘磊,理学院,曹进德 2、The Almost Sure Asymptotic Stability and pth Moment Asymptotic Stability of Nonlinear Stochastic Differential Systems With Polynomial Growth,IEEE Transactions on Automatic Control,SCI,2011-04-25 00:00:00 CST,刘磊,理学院,沈轶 3、New Criteria on Exponential Stability for Stochastic Delay Differential Systems Based on Vector Lyapunov Function,IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems,SCI,2017-01-01,刘磊,理学院,刘磊 4、Aperiodically intermittent stochastic stabilization via discrete time or delay feedback control,Science China Information Sciences,SCI,2019-06-07 00:00:00 CST,刘磊,理学院,曹进德 5、Noise suppress explosive solution of differential systems whose coefficient obey the polynomial growth condition,Automatica,SCI,2012-02-23 00:00:00 CST,刘磊,理学院,沈轶 6、Intermittent stochastic stabilization based on discrete-time observation with time delay,Systems & Control Letters,SCI,2020-02-03 00:00:00 CST,刘磊,理学院,刘磊 7、Razumikhin-type theorem for stochastic functional differential systems via vector Lyapunov function,Journal of Mathematical Analysis and Applications,SCI,2019-07-16 00:00:00 CST,刘磊,理学院,曹进德 8、Mean-square exponential input-to-state stability of delayedCohen–Grossberg neural networks with Markovian switching basedon vector Lyapunov functions,Neural Networks,SCI,2016-01-01,李志鸿,理学院,刘磊 9、New criteria on persistence in mean and extinction for stochastic competitive Lotka-Volterra systems with regime switching,Journal of Mathematical Analysis and Applications,SCI,2015-01-01,刘磊,理学院,刘磊 10、Mean-square global exponential stability in Lagrange sense for delayed recurrent neural networks with Markovian switching,Neurocomputing,SCI,2017-01-01,刘磊,理学院,刘磊 11、Lagrange stability for delayed recurrent neural networks with Markovian switching based on stochastic vector Halandy inequalities,Neurocomputing,SCI,2017-01-01,陈求新,理学院,刘磊 12、Pth moment exponential input-to-state stability of non-autonomous delayed Cohen–Grossberg neural networks with Markovian switching,Neurocomputing,SCI,2019-04-15 00:00:00 CST,刘磊,理学院,刘磊 13、The asymptotic stability and exponential stability of nonlinear stochastic differential systems with Markovian switching and with polynomial growth,Journal of Mathematical Analysis and Applications,SCI,2012-07-01,刘磊,理学院,刘磊 14、Dynamical Analysis of One Machine To Infinite Bus Power Systems Under Gauss Type Random Excitation,Electronic Journal of Differential Equations,SCI,2017-11-30,刘磊,理学院,刘磊 15、Delay-dependent exponential stability of stochastic delay differential system whose coefficients obey the polynomial growth condition,International Journal of Systems Science,SCI,2011-11-20,刘磊,理学院,刘磊 16、Sufficient and necessary conditions on the existence of stationary distribution and extinction for stochastic generalized logistic system,Advances in Difference Equations,SCI,2015-01-01,刘磊,理学院,沈轶 17、Partial permanence and extinction on stochastic Lotka-Volterra competitive systems,Advances in Difference Equations,SCI,2015-08-28,董春卫,理学院,刘磊 18、Persistence in mean and extinction on stochastic competitive Gilpin-Ayala systems with regime switching,Advances in Difference Equations,SCI,2017-12-21,何秀丽,理学院,刘磊 19、Almost sure exponential stabilization of neural networks by aperiodically intermittent control based on delay observations,Advances in Difference Equations,SCI,2019-08-22 00:00:00 CST,何秀丽,理学院,刘磊 20、The almost sure asymptotic stability and pth moment asymptotic stability of nonlinear stochastic delay differential systems with polynomial growth,Asian Journal of Control,SCI,2011-04-26 00:00:00 CST,刘磊,理学院,沈轶 21、基于事件触发策略的多智能体系统的最优主-从一致性分析,应用数学和力学,北大核心,2019-11-01 00:00:00 CST,刘晨,理学院,刘磊 22、Analysis of Stochastic Gilpin-Ayala Competition System,Mathematical Problems in Engineering,SCI,2014-11-05,刘磊,理学院,刘磊 显示更多 科技成果 开授课程 1、工程随机过程,工科研究生 2、强化学习,数学、统计学专业研究生 3、随机过程,数学、统计学专业研究生 4、最优控制,博士研究生 教学成果 教学资源 社会职务 1）中国自动化学会自适应动态规划与强化学习专业委员会委员；2）中国自动化学会控制理论专委会随机控制学组委员；3) 江苏省自动化学会青年工作委员会委员； 荣誉及奖励 招生信息 培养目标：硕士研究生：围绕自主无人系统和金融工程展开课题，重点培养算法分析设计、数据处理、程序实现和简单的硬件能力。博士研究生：以自主无人系统的实际应用为导向，重点培养建模分析、控制策略集成、软件在环仿真和硬件实现能力。招生说明：1.博士招生专业：现代力学数学基础(0801Z2)；人工智能（0812J1）每年计划招收1-2名博士生。硕博连读优先；211高校或者具有数学、控制科学与工程、计算机科学与工程一级博士点的高校本科生源优先；在自动控制、计算机科学领域高水平期刊发表论文者优先（参考中国自动化学会推荐期刊列表、中国计算机学会推荐国际学术会议和期刊目录）；程序实现能力强者优先（需要支撑材料证明）。无程序经验者勿扰；纯数学方向考生勿扰； 在SpringerOpen、Hindawi、MDPI等开放获取数据库中掠夺性期刊（参考中科院预警期刊列表）灌水者勿扰。2.硕士招生专业：数学(070100)、统计学(071400)。每年计划招收3-5名学术硕士（含联合培养），1-2名专业学位硕士。3.重点培育方向招生宣传培育方向：基于深度强化学习的渗透测试和恶意流量检测。培养目标：以网络安全为应用场景，理解并能熟练应用强化算法研究渗透测试和恶意流量检测问题。通过该课题的训练，培养算法分析和数据处理能力。招生要求：理工科出身，程序能力强，对信息安全感兴趣。尤其欢迎工科出身的应统专硕。[提示1] 本人尊重学生，强调师生平等交流、优势互补、协作配合。[提示2] 学术硕士：接受完整本科数学教育（包括不限于数学分析、高等代数、概率论、常微分方程、数理统计、实变函数、泛函分析、随机过程）且基础扎实者优先；程序实现能力强者优先（需要支撑材料证明）。[提示3] 专业硕士：数学类专业优先；河海本校生源、推免生源及其它211生源优先；程序实现能力强者优先（需要支撑材料证明）。[提示4] 本组课题以无人机(车)、量化交易及信息安全为背景，程序实现能力弱者无法顺利开展课题，请慎重。课题组在强化学习算法设计、数值仿真、软件在环仿真和硬件在环实验上有丰富的积累，有丰富的代码、仿真环境和硬件操作经验，对算法和硬件具有较强的驾驭能力。针对研究生培养，层次化阶段化研究课题以降低学习难度，并根据多年的实践经验形成一套组内互助机制，加快学习进度。如果感兴趣且愿意吃苦请不用惧怕！[提示5] 本组尊重知识产权，对基于算法研究无人（车）及量化交易的课题，独立完成完整的仿真实验的研究生保障一作署名权。[提示6]本课题组坚决不允许在MDPI, SpringOpen、Hindawi等开源数据库中掠夺性期刊(参考中科院预警期刊列表)上灌水。[提示7] 本组硕士研究生如在研二下学期完成学位论文重要内容的6月份出去实习，在此时间节点前不允许参与学生会、学生干部等活动(如果您热衷当干部，本组不适合您)；不允许忙于做家教、助教等工作（如果您热衷当中小学教师，本组也不适合您）。

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