【推介语】 他注重理论应用于实际，运用数学模型，解决多场景下的实际问题。 他研究非线性随机系统，首创多个策略，提升系统的效率和稳定性。 他入选全球高被引专家，论文广泛传播，获得多位学术大咖的好评。 【个人简介】 成军，土家族，中共党员，广西师范大学教授，博士，主要研究非线性随机系统模型。他提出了隐模态分析方法，建立了非线性随机系统的异步控制新准则；他提出了非平稳量化分析策略，建立了非线性随机系统的非平稳控制新方法；他提出了有限短时间分析策略，解决了非线性随机系统的工程稳定性和鲁棒控制问题。 宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，日用之繁，无处不用数学。 ——华罗庚 季秋的广西师范大学天高云淡，走进雁山校区，大片的绿化带隔绝了外界的喧嚣，雁栖湖水波荡漾，水天一色的秀丽风光让人一眼望去心旷神怡。穿过雁栖湖，来到成军所在的办公楼，一路行人甚少，空旷的校园越发沉寂。适逢师大九十周年大庆，如此沉寂的校园让记者有些意外。成军告诉记者，庆典活动推迟了，雁山是新校区，学生不少，但是在上课期间没什么人走动。 空阔的校园与这里忙碌的学习生活形成鲜明对比。成军已经忙了好一段时间了，他说，开学季，他要忙学生的事情、教学的事情，还要准备出差做学术报告。“太忙了，头发都掉了。”他无奈地说。他从大学起就开始掉发，后来索性剃了个光头，他说这个发型肯定能让人过目不忘，也挺好。 ▲成军在广西师范大学雁山校区 成军到底是什么样的一个人呢？他的科研成果能为我们带来什么？我们带着疑问采访了成军。 理论回归实际实际讲究理论 成军年少的时候就立志成为一名数学老师，他的数学成绩很好，并且认为，数学是一切科学的基础，学好数理化，走遍天下都不怕。进入大学后，他逐渐发现，数学比他想象中的更有意思，学好数学不仅是一场数字博弈，也是一种与现实的较量。“感觉就是打开了新世界的大门，比如说参加各种数学建模竞赛，发现数学能解决实际生活的一些问题。”成军说，“当时给我印象非常深刻的就是，一些感觉八竿子打不着的一件事情，竟然可以把它建模，用数学的方法解决它。”他钻研得越深，盲区就越多。学无止境，在不断深造中，他加深了对数学的认识。 可能是受到少时经历的影响，也可能是专业的深入研习所致，成军尤为看重数学在实际问题中的应用。他认为，不应该把数学理论束之高阁，而应该让理论回归现实的需要，顺应国家的科技发展战略，把科技成果落地。只有让理论服务于实际，才能让数学发挥更大的实际作用。 ▲成军（左二）与他的学生们在广西师范大学门口合影 首创分析策略提升系统稳定 在复杂系统的科学研究中，系统即一堆单元形成一个整体，并拥有作为一个整体的功能。如生产线有各种各样的单元，由各种各样的的流程和环节组成，当它们结构在一起的时候，生产线开始运转，这就是一个系统的典型表现。 成军所研究的非线性随机系统是由多个元素构成的整体，这个系统可以是一个飞行器，也可以是一个AI服务机器人，适用的范围很广。非线性，这意味着它不是单一元素相互作用的简单线性关系，而是由多元素组合的复杂系统，如果用数学模型解构各个单元之间的关系，就会涉及大量运算。 成军是个特别严谨的人，他说他在生活上不是个完美主义者，但是在科研上追求完美主义。 他把非线性随机系统比作一个黑匣子，想读取黑匣子里面的数据很容易，但是想知道数据是如何变化的很难。研究非线性随机系统，就是要掌握数据变动的过程，干预它的变化，过滤某些干扰信号，使有效信号保持在某个频率范围，保持平稳的状态。成军说：“导弹在飞行的过程中，轨迹变化很快，你要随时调整它的姿态。那么从数学的理解来说，是时间趋近无穷大，这个状态是稳定的。但是在数学理论中成立，在实际应用中它就不行。为什么不行呢？就是在实际应用过程中，我们没有办法来让时间趋近于无穷大，也就是我们不可能有无限的时间来等待你来调整这件事情，所以我们会涉及到一个概念，叫有限时间稳定，就是在0.1秒的时候，这个姿态能不能调整过来。因为大气层（对流层、平流层、中间层）的空气阻力扰动是不一样的，它会影响飞行器姿态的变化，所以我们要不断调整。” 成军在科研上特别较真，对于某些看似合理的事物，他只要存在一丁点怀疑，都要刨根究底。面对存疑的结果，“我会重新验算，整个流程哪怕是花一天、一个星期或者是一个月，我都愿意投入这些精力去重复做这件事情，直到得到我想要的结果……在科研中我不允许有瑕疵。” ▲广西师范大学2022届毕业典礼暨学位授予仪式上，成军作为教师代表上台发言 严谨的科学态度让他在研究中屡有建树，他提出的有限短时间分析策略，首次给出了基于随机情况下不确定模态信息的分析应对策略，提高了非线性随机系统的工程稳定性，解决了系统的鲁棒控制问题。基于有限短时间分析策略下的非线性随机系统，既可以调整飞行器和水面无人艇的运行姿态，也可以让AI机器人立刻响应指令要求，防止意外事故的发生。在人来人往的餐厅，AI机器人在上菜的过程中被外力撞击，菜肴即将向外泼洒时，通过指令可以立刻纠正这种行为。在信号互相干扰的环境中，通过有限短时间分析策略，也能让系统维持正常的运转。成军的研究对提高系统的抗干扰能力，维持系统的平稳运转有重大作用。他用数学模型解决了实际生活中的问题，对解决多场景下的系统问题具有普遍价值。 减少无效传输提升系统效率 在我们的现实生活中，大部分事物都存在多元素的非线性关联，它们构成了纷繁复杂的物质世界。研究非线性随机系统不仅适用于航天航空，而且对金融、互联网等领域也有非常重要的影响。 在网络化环境中，通信资源的限制往往引起丢包、时序混乱等异常现象，很难准确获取研究系统的全部模态信息。成军创新性地提出了隐马尔科夫异步模型，提高了滤波器的性能。在滤波器的设计中融入该模型，可以加强对信号的识别，过滤无效信号，使有效信号的传输更加顺畅。他建立的非平稳控制新方法，有效减少了控制系统信道中的信息传输量，节约系统资源，对获得系统的良好性能有重要意义。 “这属于数学和自动化交叉领域的研究，传统认为，我们采集到的数据都要经过传输，但在传输过程中会产生拥堵的现象。产生拥堵的信号其实是无用信号，那怎么办？就是想办法把无用的信号丢掉，只传输有用的信息，从而提高控制器的运行效率，减少误差。基于这样的原理，我们提出了非平稳量化控制策略。”成军首次基于多层模态策略提出非齐次异步模型，充分利用部分可得的系统模态信息和滤波器模态信息，揭示其与量化器模态的联系。在此基础上，解决了系统性能分析与滤波器设计问题。 提高滤波器性能和系统性能分析有什么作用？一是能提高系统的效率，二是能让系统更加安全。 大数据时代，信号传输的安全问题尤为突出，黑客攻击网络的现象层出不穷。在瞬息万变的数字网络中，如何进行前期干预，防止系统被破坏？成军说，网络病毒具有一定的隐蔽性，通过非线性随机系统的有限短时间分析策略，可以在短时间内把病毒对系统造成的某些偏差纠正。加强非线性随机系统的异步控制，可以加强系统对随机事件的应变能力。 什么是异步控制？“我们举个例子，对一个海上浮动风机来说，风速是随机变化的，这个系统状态是随机的，那么控制器的设计也是随机的，两个是同步的，这种假设条件在理论上是可行的，但是在应用中会出现较大的偏差。为了解决这个问题，我们提出了隐模态这个方法。”隐模态分析方法，就是在系统发生随机状态，控制器没有启动或作出相应的响应机制时，通过异步控制模型准确获取模态信息，以实现异步控制。成军为此前后花了两年多的时间，排除掉了二三十种分析方法，通过走访北京大学、浙江大学等知名高校进行交流讨论，进行大量调研、理论分析以及数据处理等系列工作之后，最终总结出一套非线性随机系统的异步控制新准则，为多场景下的实际应用问题提供了宝贵的解决方案。 ▲成军在教室上课 独行者快众行者远 在庞大的数字世界中，成军不是一个人在前行。独行者快，众行者远。成军认为，数学研究既要讲究独立思考，也要加强团队讨论，只有依靠群体的智慧，才能把科研带往远方。他个性随和，学生向他请教学术问题，可以直截了当地表达观点，无需太多客套。他没有教授的架子，师生关系融洽，有些活泼的学生甚至还能与他开点小玩笑，他也乐于接受。 ▲成军（左二）与学生们纪念广西师范大学九十周年校庆 一个人的时候，成军喜欢听听摇滚乐。他会把音乐放得很大声，有时候还纵情高歌。写论文时，他习惯反复听同一首摇滚，那些熟悉的旋律对他而言不是嘈杂和打扰，而是心底最深的陪伴和慰藉。 “世界上没有一种胭脂能涂抹时间，没有一件服饰能装潢灵魂，只有学而掩瑕，恒者能胜。”成军很喜欢这句话，他认为科研一定要戒骄戒躁，敢于和自己较劲，超越自我。 摇滚乐振人心弦，使人发奋。他且行且歌，在科研的道路上已然走了很远。 七分严谨三分自由，七分温和三分疏狂，看似相互矛盾的两个方面，在成军身上得到完美融合。在科研上，他一丝不苟，滴水不漏；在生活中，他随性自然，旷达洒脱。桂林的青山绿水让成军深深爱上了这个城市，平时安心做科研，闲时三两好友饮茶为伴，这便是成军最热爱的生活。 【主要科研成果和荣誉】 成军博士自2010年至今，围绕非线性随机系统建模分析与控制前沿科学问题，开展若干稳定性分析与优化控制理论与应用研究。结合非线性随机系统模型，分别从研究对象的内在属性出发，创新性提出隐马尔科夫模型、非平稳量化分析方法、有限时间稳定性分析策略，研究了非线性随机系统的稳定性、鲁棒控制、滤波器、估计器以及有限时间控制等问题，并形成了一套行之有效的研究方法和设计思路。 他先后主持国家自然科学基金、中国博士后科学基金、广西杰出青年基金、湖北省中青年科技创新团队等项目12项。授权国家发明专利1项。在国际学术期刊和会议上发表科研论文80余篇，其中24篇文章入选全球ESI前1%高被引论文，15篇文章入选全球ESI前0.1%热点论文，1篇文章入选2019年度中国百篇最具影响国际学术论文，3篇文章分别入选MostCitedFuzzySetsandSystemsArticle(Ranked1formostcitedpapersin2018JournalCitationReport)、MostCitedISATransactionsArticle、MostCitedNonlinearAnalysis:HybridSystemsArticle。编写英文专著(章节)1部。经ResearchGate数据库查询，H因子32；经Google学术检索，论文被正面评述和引用3000余次。研究成果的创新性也得到了国际知名专家学者的积极认可和正面评价。