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专家信息:


杨帆,男,1980年出生,北京人,共产党员,博士。现任清华大学自动化系副研究员,硕士生导师。校研究生招生办公室主任。

教育及工作经历:

1998年8月至2002年7月,在清华大学自动化系自动化专业学习,获工学学士学位。

2002年8月至2008年7月,在清华大学自动化系控制科学与工程专业学习,获工学博士学位。

2008年7月至2010年6月,清华大学动力机械及工程热物理博士后流动站,博士后、助理研究员。

2009年2月至2011年7月,加拿大Alberta大学化学与材料工程系,访问教授、博士后研究员。

2011年8月至2013年11月,清华大学自动化系,讲师。

2011年9月2016年3月,清华大学自动化系党委副书记。

2013年12月2016年7月,清华大学自动化系,副教授。

2016年8月至今,清华大学自动化系,副研究员。

社会任职:

1. 中国化工学会化工自动化及仪表专业委员会委员。

2. 中国仪器仪表学会青年工作委员会委员。

3. 中国系统仿真学会智能物联系统建模与仿真专业委员会委员。

4. 美国化学工程师学会(AIChE)高级会员。

5. 《Heliyon》等期刊编委。

6. 《自动化学报》、《控制理论与应用》、《中国化学工程学报》、《Automatica》、《IEEE Transactions on Control Systems Technology》、《Journal of Process Control》、《Control Engineering Practice》、《IEEE Transactions on Automation Science and Engineering》、《Computers and Chemical Engineering》等期刊审稿人。

7. 国际空中机器人大赛(亚太赛区)技术委员会委员。

8. 曾任《Control Engineering Practice》专刊客座编辑。

9. 曾任中国控制会议、中国信息安全技术大会等会议的程序委员会、学术委员会委员。

教学情况:

主讲课程:

“系统辨识理论与实践”,研究生专业基础课,春季学期,48学时。

培养学生情况:

指导本科生综合论文训练7名(2012年:李云昊、傅望帆、金捷、蔡国全;2013年:余玮骏、唐伟财;2014年:郭岑;2015年:王莹、胡梦琳;2016年:毛利轩、韩一钊;2017年:于隽、姚浩天、金耶赞;2018年:李维杨、柳洋)。

指导大学生研究训练(student research training,简称SRT)计划多项。

独立指导硕士生2名(余玮骏、郭岑);合作指导硕士生、博士生多名。

科学研究:


研究方向:

1、 大规模复杂系统的拓扑建模、故障诊断与安全评价

2、 工业系统智能报警监控

3、 系统辨识理论及应用

4、 工业监控的云实现

承担科研项目情况:

1. 清华信息科学与技术国家实验室(筹)面上研究项目:融合数据与知识的复杂流程工业智能建模及应用研究,负责人,2018年1月-2018年12月。

2. 中兴通讯股份有限公司委托开发项目:虚拟化环境告警关联及根因分析,负责人,2017年9月-2018年9月。

3. 清华大学与Mitsubishi Heavy Industry, Ltd.国际合作项目,负责人,2017年3月-2017年4月。

4. 清华大学自主科研计划国际合作专项:能源系统运行过程中异常状况的监控与分析,负责人,2017年1月-2017年12月。

5. 清华信息科学与技术国家实验室(筹)面上研究项目:基于知识自动化的控制系统性能监测、故障诊断、智能报警和自动维护关键技术研究,,骨干成员,2017年1月-2017年12月。

5. 新疆金风科技股份有限公司科技开发项目:“基于系统辨识方法的发电量优化效果评估”程序,负责人,2016年6月-2017年6月。

6. 清华大学与Siemens国际合作项目,负责人,2015年7月-2016年6月。

7. 国家自然科学基金重点项目:面向工业大系统安全高效运行的报警设计与消除方法及应用研究,骨干成员,2015年1月-2019年12月。

8. 清华大学与ABB的国际科技合作项目,负责人,2014年1月-2014年12月。

9. 清华信息科学与技术国家实验室(筹)面上研究项目:基于大数据解析的流程工业综合自动化技术升级,副组长,2014年1月-2014年12月。

10. 清华大学自主科研计划课题:多变量大系统的因果拓扑辨识和异常溯源,负责人,2014年1月-2016年12月。

11. 国家863计划课题:面向氯碱化工的节能环保与安全管控MES开发与应用,骨干成员,2013年1月-2015年12月。

12. 清华大学与ExxonMobil Research and Engineering Company国际合作项目,负责人,2012年1月-2013年2月。

13. 清华信息科学与技术国家实验室(筹)学科交叉基金:生产过程异常工况管理和辅助决策支持,负责人,2012年1月-2013年12月。

14. 国家自然科学基金青年项目:基于SDG 的大规模复杂系统半定量故障诊断研究,负责人,2010年1月-2012年12月。

15. 加拿大自然科学与工程委员会战略项目:Development of an advanced technology for alarm analysis and design,骨干成员, 2009年10月-2012年9月。

16. 中国博士后科学基金项目:基于SDG描述的大型复杂系统模型动态特性与故障传播分析,负责人,2008年12月-2010年6月。

发明专利:

1、 杨帆, 何自凭, 吴奕男. 一种基于数据提取的关联报警的识别方法, ZL201310309046.7

2、 黄德先, 尚超, 杨帆, 高莘青. 基于缓慢特征分析的过程监控方法和系统, ZL201510018866.X

论文专著(部分):


发表学术论文100余篇。

出版专著(或章节):

1. ISERMANN Rolf, MUNCHHOF Marco. 动态系统辨识——导论与应用. 杨帆, 耿立辉, 倪博溢, 译, 北京: 机械工业出版社, 2016

2. YANG Fan, DUAN Ping, SHAH Sirish L, CHEN Tongwen. Capturing Connectivity and Causality in Industrial Processes, Springer, 2014

3. YANG Fan, XIAO Deyun, SHAH Sirish L. Qualitative fault detection and hazard analysis based on signed directed graphs for large-scale complex systems // ZHANG Wei (ed.). Fault Detection, INTECH, March 2010: 15-50

发表英文论文:

1. SHANG Chao, YANG Fan, HUANG Biao, HUANG Dexian. Recursive slow feature analysis for adaptive monitoring of Industrial Processes. IEEE Transactions on Industrial Electronics, DOI: 10.1109/TIE.2018.2811358

2. SU Jianjun, GUO Cen, ZANG Hao, YANG Fan, HUANG Dexian, GAO Xiaoyong, ZHAO Yan. A multi-setpoint delay-timer alarming strategy for industrial alarm monitoring. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2018, 54: 1-9

3. SU Jianjun, WANG Dezheng, ZHANG Yinong, YANG Fan, ZHAO Yan, PANG Xiangkun. Capturing causality for fault diagnosis based on multi-valued alarm series using transfer entropy. Entropy, 2017, 19(12): 663

4. GUO Cen, HU Wenkai, LAI Shiqi, YANG Fan, CHEN Tongwen. An accelerated alignment method for analyzing time sequences of industrial alarm floods. Journal of Process Control, 2017, 57: 102-115

5. GAO Xinqing, ZHANG Jie, YANG Fan, SHANG Chao, HUANG Dexian. Robust proportional-integral-derivative (PID) design for parameter uncertain second-order plus time delay (SOPTD) processes based on reference model approximation. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2017, 56(41): 11903-11918

6. GAO Xinqing, SHANG Chao, HUANG Dexian, YANG Fan. A novel approach to monitoring and maintenance of industrial PID controllers. Control Engineering Practice, 2017, 64: 111-126

7. LAI Shiqi, YANG Fan, CHEN Tongwen. Online pattern matching and prediction of incoming alarm floods. Journal of Process Control, 2017, 56: 69-78

8. GAO Xinqing, YANG Fan, SHANG Chao, HUANG Dexian. A novel data-driven method for simultaneous performance assessment and retuning of PID controllers. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2017, 56(8): 2127-2139

9. GUO Feihong, SHANG Chao, HUANG Biao, WANG Kangcheng, YANG Fan, HUANG Dexian. Monitoring of operating point and process dynamics via probabilistic slow feature analysis, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 2016, 151: 115-125

10. WANG Jiandong, YANG Fan, CHEN Tongwen, SHAH Sirish L. An overview of industrial alarm systems: Main causes for alarm overloading, research status, and open problems. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 2016, 13(2): 1045-1061

11. SHANG Chao, HUANG Biao, YANG Fan, HUANG Dexian. Slow feature analysis for monitoring and diagnosis of control performance. Journal of Process Control, 2016, 39: 21-34

12. JIANG Benben, YANG Fan, HUANG Dexian. Simultaneous structure and parameter identification of multivariate systems by matrix decomposition. Transactions of the Institute of Measurement and Control, 2016, 38(12): 1411-1420

13. GAO Xinqing, YANG Fan, SHANG Chao, HUANG Dexian. A review of control loop monitoring and diagnosis: Prospects of controller maintenance in big data era. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2016, 24 (8): 952-962

14. YU Weijun, YANG Fan. Detection of causality between process variables based on industrial alarm data using transfer entropy, Entropy, 2015, 17(8): 5868-5887

15. JIANG Benben, YANG Fan, WANG Wei, HUANG Dexian. Simultaneous identification of bi-directional paths in closed-loop systems with coloured noise. Automatica, 2015, 58: 139-142

16. SHANG Chao, HUANG Biao, YANG Fan, HUANG Dexian. Probabilistic slow feature analysis-based representation learning from massive process data for soft sensor modeling. AIChE Journal, 2015, 61(12): 4126-4139

17. SHANG Chao, YANG Fan, GAO Xinqing, HUANG Xiaolin, SUYKENS Johan A K, HUANG Dexian. Concurrent monitoring of operating condition deviations and process dynamics anomalies with slow feature analysis. AIChE Journal, 2015, 61(11): 3666-3682

18. JIANG Benben, HUANG Dexian, ZHU Xiaoxiang, YANG Fan, BRAATZ Richard D. Canonical variate analysis-based contributions for fault identification. Journal of Process Control, 2015, 26: 17-25

19. DUAN Ping, YANG Fan, SHAH Sirish L, CHEN Tongwen. Transfer zero-entropy and its application for capturing cause and effect relationship between variables. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2015, 23(3): 855-867

20. JIANG Benben, YANG Fan, WANG Wei, HUANG Dexian. Identification of bidirectional path models based on process data. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 2015, 12(2): 666-679

21. ZHANG Cong, YANG Fan, YE Hao. Informative conditions for a data set in a MIMO closed-loop system with a switching controller. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2015, 25(9): 1265-1281

22. SHANG Chao, GAO Xinqing, YANG Fan, HUANG Dexian. Novel Bayesian framework for dynamic soft sensor based on support vector machine with finite impulse response. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2014, 23(4): 1550-1557

23. ZHU Jianfeng, SHU Yidan, ZHAO Jinsong, YANG Fan. A dynamic alarm management strategy for chemical process transitions. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2014, 30: 207-218

24. GAO Xinqing, YANG Fan, HUANG Dexian, DING Yanjun. An iterative two-level optimization method for the modeling of Wiener structure nonlinear dynamic soft sensors. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2014, 53(3): 1172-1178

25. SHANG Chao, YANG Fan, HUANG Dexian, LYU Wenxiang. Data-driven soft sensor development based on deep learning technique. Journal of Process Control, 2014, 24(3): 223-233

26. DUAN Ping, CHEN Tongwen, SHAH Sirish L, YANG Fan. Methods for root cause diagnosis of plant-wide oscillations. AIChE Journal, 2014, 60(6): 2019-2034

27. DUAN Ping, YANG Fan, CHEN Tongwen, SHAH Sirish L. Direct causality detection via the transfer entropy approach. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2013, 21(6): 2052-2066

28. YANG Fan, XIAO Deyun, SHAH Sirish L. Signed directed graph-based hierarchical modelling and fault propagation analysis for large-scale systems. IET Control Theory and Applications, 2013, 7(4): 537-550

29. WAN Yiming, YANG Fan, LV Ning, XU Haipeng, YE Hao, LI Weichang, XU Peng, SONG Liming, USADI Adam K. Statistical root cause analysis of novel faults based on digraph models. Chemical Engineering Research & Design, 2013, 91(1): 87-99

30. WEI Yujie, JIANG Yongheng, YANG Fan, HUANG Dexian. Three-stage decomposition modeling for quality of gas-phase polyethylene process based on adaptive hinging hyperplanes and impulse response template. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2013, 52(16): 5747-5756

31. XU Haipeng, YANG Fan, YE Hao, LI Weichang, XU Peng, USADI Adam K. Weighted reconstruction-based contribution for improved fault diagnosis. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2013, 52(29): 9858-9870

32. YANG Fan, SHAH Sirish L, XIAO Deyun, CHEN Tongwen. Improved correlation analysis and visualization of industrial alarm data. ISA Transactions, 2012, 51(4): 499-506

33. ZHANG Cong, YANG, Fan, YE Hao. Informative property of the data set in a single-input single-output (SISO) closed-loop system with a switching controller. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2012, 20(6): 1128-1135

34. ZHAI Shouchao, YANG Fan, YANG Hongying, YE Hao, WANG Guizeng. Leak detection of gas pipelines based on Wigner distribution. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 2012, 7(5): 670-677

35. YANG Fan, XIAO Deyun. Progress in root cause and fault propagation analysis of large-scale industrial processes. Journal of Control Science and Engineering, 2012, Article ID 478373

36. YANG Fan, SHAH Sirish L, XIAO Deyun. Signed directed graph modeling and validation of industrial processes by process knowledge and process data. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science, 2012, 22(1): 41-53

37. YANG Fan, XIAO Deyun, SHAH Sirish L. Optimal sensor location design for reliable fault detection in presence of false alarms. Sensors, 2009, 9(11): 8579-8592.

38. YANG Fan, XIAO Deyun. Sensor location strategy in large-scale systems for fault detection applications. Journal of Computers, 2008, 3(11): 51−57.

39. YANG Fan, XIAO Deyun. Probabilistic SDG model description and fault inference for large-scale complex systems. High Technology Letters, 2006, 12(3): 239-244.

发表中文论文:

1 王德政; 张益农; 杨帆 基于MapReduce的并行PLS过程监控算法实现 网络首发 计算机工程与应用 2018-04-03

2 张小平; 任怀艺; 杨帆 高校“互联网+党建”工作模式的实践研究 北京教育(高教) 2017-11-10

3 陈岳明; 杨帆 异常突发事件下交通流特征分析与预测 科学技术与工程 2016-08-18

4 陈岳明; 杨帆 基于驾驶员路径选择行为的突发交通流预测 科技创新导报 2016-08-03 16:31

5 臧灏; 李宏光; 杨帆; 黄德先 流程工业报警系统传统评估方法分析及改进 化工学报 2014-07-31 11:40

6 张益农; 周进; 杨帆; 何自凭; 吴奕男 基于数据的流程工业关联报警的识别 计算机工程与科学 2014-07-15

7 杨帆; 范牛军; 叶昊 PDC方法在化工过程变量间因果关系分析中的应用 清华大学学报(自然科学版), 2013, 53(2): 210-214

8 杨帆, 萧德云. 智能报警系统若干研究问题. 计算机与应用化学, 2011, 28(12): 111-117

9 杨帆, 萧德云. 控制系统的SDG 模型描述及故障传播分析. 控制与决策, 2009, 24(7): 1006-1011

10 杨帆; 萧德云; 吴占松 大规模复杂系统的递阶SDG模型描述及故障分析 华中科技大学学报(自然科学版) 2009-08-15

11 侯琳,杨帆,张佐,张毅. 重大交通突发事件中的态势评估研究. 交通信息与安全,2009,27(S1): 67-69, 73

12 杨帆; 萧德云 大型复杂系统的动态SDG模型及传感器布置问题 控制理论与应用 2008-04-15

13 杨帆,萧德云,李志恒.重大突发事件下的交通评价与应急预案调用,中国科技论文在线精品论文,2008,1(12): 1322-1327

14 杨帆; 萧德云 结构残差在基于SDG故障分离中的应用 控制工程 2007-05-20

15 杨帆; 萧德云 故障检测的可靠性描述及传感器分布优化算法 应用科学学报 2006-03-30

16 杨帆; 萧德云 概率SDG模型及故障分析推理方法 控制与决策 2006-05-30

17 杨帆; 萧德云 基于Agent的流程工业制造执行系统结构研究 计算机集成制造系统-CIMS 2003-02-25

18 杨帆; 萧德云 大规模复杂系统的定性SDG建模方法 化工自动化及仪表 2005-10-30

19 杨帆; 萧德云 SDG建模及其应用的进展 控制理论与应用, 2005, 22(9): 767-774

20 杨帆, 萧德云. 基于Agent的流程工业MES结构研究. 计算机集成制造系统——CIMS, 2003, 9(2): 107-111

发表会议论文:

1. GAO Xinqing, YANG Fan, HUANG Dexian. Model quality assessment and model mismatch detection: a temporal smoothness regularization approach // 10th IFAC International Symposium on Advanced Control of Chemical Processes, Shenyang, China, July 2018 (keynote speech)

2. SHANG Chao Shang, YANG Fan, HUANG Dexian. A systematic approach to dynamic monitoring of industrial processes based on second-order slow feature analysis // 10th IFAC International Symposium on Advanced Control of Chemical Processes, Shenyang, China, July 2018

3. ZHANG Jing, HAN Dong, YANG Fan, YE Hao, CHEN Maoyin. Frequency domain causality analysis method for multivariate systems in hypothesis testing framework // 19th IFAC World Congress, Cape Town, South Africa, August 2014: 6870-6877

4. MA Yanjun, SHANG Chao, YANG Fan, HUANG Dexian. Latent subspace clustering based on deep neural networks // Proceedings of the 5th International Symposium on Advanced Control of Industrial Processes, Hiroshima, Japan, May 2014

5. DUAN Ping, YANG Fan, CHEN Tongwen, SHAH Sirish L A new information theory-based method for causality analysis // Proceedings of the 5th International Symposium on Advanced Control of Industrial Processes, Hiroshima, Japan, May 2014

6. YANG Fan, YU Weijun. Multi-fault diagnosis for industrial processes based on hybrid dynamic Bayesian network // Proceedings of the 32nd IASTED International Conference on Modelling, Identification and Control, Innsbruck, Austria, February 2013: 501-506

7. DUAN Ping, YANG Fan, CHEN Tongwen, SHAH Sirish L. Detection of direct causality based on process data // Proceedings of the 2012 American Control Conference, Montreal, QC, Canada, June 2012: 3522-3527

8. JIANG Benben, YANG Fan, JIANG Yongheng, HUANG Dexian. An extended AUDI algorithm for simultaneous identification of forward and backward paths in closed-loop systems // Proceedings of the 8th IFAC Symposium on Advanced Control of Chemical Processes, Singapore, July 2012: 396-401

9.YANG Fan, SHAH Sirish L, XIAO Deyun, CHEN Tongwen. Improved correlation analysis and visualization for industrial alarm data // 18th IFAC World Congress, Milano, Italy, August 2011: 12898-12903

10. YANG Fan, SHAH Sirish L, XIAO Deyun. Correlation analysis of alarm data and alarm limit design for industrial processes // Proceedings of 2010 American Control Conference (ACC), Baltimore, July 2010: 5850-5855

11. 杨帆; 萧德云; 吴占松 发电机组的SDG模型描述与故障分析 PCC2009—第20届中国过程控制会议论文集 2009-08-03

12. YANG Fan, XIAO Deyun. SDG-based fault isolation for large-scale complex systems solved by rough set theory // Proceedings of 17th IFAC World Congress, Seoul, Korea, July 2008: 7221-7226

13. YANG Fan, XIAO Deyun. Interval state estimation in signed directed graph based on sensitivity matrix method // 2008 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC) Proceedings, Victoria, BC, Canada, May 2008: 672-675

14. YANG Fan, XIAO Deyun. Sensor location problem for large-scale complex systems in the framework of the dynamic signed directed graph // Proceedings of 2007 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC), Montreal, QC, Canada, October 2007: 2843-2847

15. YANG Fan, XIAO Deyun. Approach to fault diagnosis using SDG based on fault revealing time // Proceedings of 6th World Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA), Dalian, China, June 2006: 5744-5747 (Young Research Paper Award)

荣誉奖励:


1. 2018年清华大学刘冰奖。

2. 2016年清华大学研究生院工作创新奖一等奖。

3. 2016年清华大学教学成果奖一等奖、二等奖。

4. 2015年中国仪器仪表学会第十七届青年学术会议优秀论文。

5. 2015年度中国化工学会会刊优秀审稿人。

6. 2015年度清华大学宣传工作先进个人。

7. 2014年清华大学教学成果奖一等奖。

8. 2014年度清华大学自动化系先进工作者。

9. 2013年清华大学SRT计划优秀指导教师二等奖。

10. 2013年清华大学优秀党建与思想政治工作者。

11. 2013年首都大学生暑期社会实践先进工作者。

12. 2012年清华大学教学成果奖二等奖。

13. 2012年清华大学林枫辅导员奖。

14. 2008年清华大学“优秀博士毕业生”。

15. 2006年IEEE Control Systems Society (Beijing Chapter)颁发的“青年优秀论文奖”。

16. 2002年清华大学“优秀毕业生”。

招生招聘:


1、欢迎报考硕士研究生

招收本科为自动化、计算机、电子信息、化学工程及相关专业的学生报考硕士研究生(控制科学与工程)。欢迎军队单位人员报考“强军计划”研究生,欢迎国外和港澳台学生报考硕士研究生。

2、生产过程安全监控课题组招聘博士后

为了开展生产过程安全监控的研究工作,促进应用基础理论和关键技术的研发,课题组拟招收博士后研究人员2名。主要研究领域包括:

1)异常工况早期诊断与预警技术

2)过程数据、报警数据和过程连接关系的分析挖掘技术

3)智能报警监控技术

4)过程因果拓扑的提取与推理技术

5)LOPA和HAZOP风险评估技术

目前课题组承担了国家自然科学基金等项目,欢迎国内外博士毕业生加盟,工作期限一般为2年。

应聘人员应具备控制科学与工程或过程系统工程的相关专业背景,具有独立开展科研工作的能力,尤其是从事交叉性学科研究的能力,具有团队合作精神,并已在相关研究工作中取得较好成果。

3、招聘合同制研究人员

研究方向同上,侧重研发工作,待遇面议。

学术资源:


网页:

1. Advances in Alarm Management and Design (AAMD) Research Group at the University of Alberta.

2. Matrikon™ Alarm Management.

3. TiPS Incorparated.

4. Strong Point Center in Process Systems Engineering, Trondheim, Norway (PROST)

5. Computer Process Control Group, University of Alberta.

6. Center for Control, Dynamical-Systems, and Computation (CCDC), University of California, Santa Barbara.

7. McMaster Advanced Control Consortium (MACC), McMaster University.

8. Department of Automatic Control at Lund University.

9. Centre for Process Analytics and Control Technology (CPACT).

10.Texas - Wisconsin - California Control Consortium (TWCCC).

资源:

1. Control Engineering Virtual Library, University of Cambridge.

2.Performance Assessment Technologies and Solutions (PATS).

3.Book: Semantic Web for the Working Ontologist.

4.Book: The Elements of Statistical Learning: Data Mining, Inference, and Prediction, Second Edition.

5.Book: Control Loop Foundation - Batch and Continuous Processes.

6.Book: Causality: Models, Reasoning, and Inference (2nd Edition), 2009.

7. Book: 系统辨识理论及应用, 清华大学出版社, 2014.

会议:

1. 2015 American Control Conference, Chicago, IL, 1-3 July, 2015..

2. International Symposium on Advanced Control of Chemical Processes (ADCHEM), Whistler, BC, June 7-10, 2015..

3. 4th International Conference on Chemical Engineering, Dhaka, Bangladesh, December 29-30, 2014..

4. 2014 AIChE Annual Meeting, Atlanta, GA, November 16-21, 2014..

媒体报道一:


百年厚重乘风破浪 清华新人扬帆起航

——访清华大学自动化系党委副书记杨帆

悠悠百载,求索征程,清华大学自诞生之日起,就担负起了民族复兴、中华崛起的伟大使命,这期间,倾力培养了一代又一代治世能人及科技英才。水木清华,钟灵毓秀,东西文化,荟萃一堂,恰同学少年,风华正茂。翻开历史新的一页,而今,新一代清华人正在前人积累的厚重基础上,以创新之精神,用各种努力续写着清华的辉煌。自动化系党委副书记、青年教师杨帆就是其中一员。

清华树下清华人

如果说清华是一棵百年老树,那么杨帆可以毫不为过地说是树下茁壮成长起来的清华人。杨帆,1980年出生于北京,作为一名土生土长的北京人,他自小就对清华的厚重底蕴心存敬仰和向往。1998年,他终以优异的成绩圆了自己的清华梦,考入清华大学自动化系自动化专业,沐浴在清华这座历史名校浓厚的学术氛围和人文气息下,“80后”杨帆和很多清华前辈一样,走出了一条富有浓郁清华特色的人生路,秉承清华“自强不息、厚德载物”的校训,承接“爱国奉献、追求卓越”的优良传统和“行胜于言”的校风,为日后攀爬象牙塔打下了牢固的基础。2002年,他如愿获得学士学位后,因表现优异被免推为直博生,2008年获得清华大学控制理论与控制工程专业博士学位。之后又在清华大学动力机械及工程热物理博士后流动站工作。在清华这一中国“铸造”人才的熔炉里,杨帆历时十余载,丰满了羽翼,同时也种下了挥之不去的清华情愫。因而在短暂两年多到加拿大Alberta大学进行访问研究之后,2011年8月起,他又回到清华大学,在自动化系检测与电子技术研究所工作,并担任清华大学自动化系党委副书记。

“又红又专”、“为祖国健康工作50年”……与许多清华人一样,作为新一代清华人的杨帆在他的学习回忆里也充满了这些对清华影响至深的“关键词”。正因为深受此氛围的影响,他在学习期间也有思想端正、务实肯干等特有的清华风格。他还积极参加各种学生活动,本科期间就凭借着出色的表现当选自动化系学生会主席。研究生阶段更是承担着大量的学生工作,2002-2005年任清华大学自动化系本科生辅导员,2005-2006年任清华大学自动化系学生工作组组长,2006-2008年任清华大学自动化系研究生学术委员会主任。为此,他先后获北京市三好学生、北京市优秀学生干部、清华大学“一二•九”辅导员奖、清华大学优秀共产党员等奖项或称号。

虽然学生工作花去了杨帆不少时间,但他在专业学习上从不懈怠。结合时代发展的需要,立足国际前沿和自身发展特色,多年来,他逐渐形成了以大规模复杂系统的拓扑建模、故障诊断与安全评价、工业系统智能报警监控和系统辨识为主,具有学科交叉性质的研究方向。无论是应用基础研究还是针对复杂过程的应用研究,他均有所突破。出色的研究表现及出彩的学生工作为杨帆赢得了他应得的荣誉,先后于2002年获得清华大学“优秀毕业生”荣誉称号;2006年获得IEEE Control Systems Society (Beijing Chapter)颁发的“青年优秀论文奖”;2008年获得清华大学“优秀博士毕业生”荣誉称号等。

理论生根扩干 应用开枝散叶

博士期间,杨帆一直跟随我国著名的自动化研究专家萧德云教授从事大规模复杂系统的SDG模型描述及故障传播分析等研究。“师父领进门,修行看个人”,通过六年摸索和积累,他在这一领域已经锤炼出了独立思考、独立承担课题的相应能力。因此在博士后研究期间,他顺利申请到中国博士后科学基金项目和国家自然科学基金项目,作为项目负责人承担基于图论的大型复杂系统模型特性分析与构造、故障传播分析与诊断的研究。在此期间,他有机会到加拿大Alberta大学化学与材料工程系进行合作研究,为扩展自己的研究视野及接触国外新鲜事物和先进的专业知识,杨帆毫不犹豫地跨出国门,开始了自己的一段重要旅程。

在国外期间,杨帆作为清华大学和Alberta大学两个各有特色的课题组之间的连结桥梁,起到了重要沟通作用,推动了双方在故障的建模分析这一领域的研究发展。在原来的基础上,他还结合加拿大在专业领域上的发展优势,进行了一定程度的扩展学习和研究,包括工业过程的报警监控等,在此期间还作为骨干成员参与加拿大自然科学与工程委员会战略项目等。加拿大的学习研究经历为杨帆此后研究的深入及扩展打开了一扇大门。

经过多年摸索,杨帆在过程安全这个大的背景下,运用建模及推理等各种手段,进行安全评估、故障检测与诊断、报警监控与管理三个方面的研究。他和他的团队成员一起针对大型复杂工业系统,采用SDG等模型描述拓扑结构信息,对故障的传播机理和分析方法进行深入研究,并将过程知识与过程数据和报警数据相融合,用于解决安全评价、故障诊断、传感器分布、报警监控等方面的难点问题,取得了诸多令业界关注的创新性成果;此外还面向发电机组、油砂尾料处理、加氢精制等实际工业过程进行过程知识提取和数据分析,解决了故障分析和智能报警管理中的若干实际问题。

“对我来说,过程计算机建模、控制、优化与监控就是一棵大树,过去,我们很大一部分应用基础研究为这一棵大树完成了‘深根扩干’的过程,而今,这棵大树也该到了枝繁叶茂的应用阶段了,然而我国在过程应用领域的发展还不够,还远谈不上‘开枝散叶’,更不用说‘枝繁叶茂’了,所以未来我想做一些理论向应用发展的事情。”谈及未来的研究方向,杨帆如是说。而正因为有此意识,近年来他参与了多项与企业联系紧密的项目研究,包括为加拿大石油企业、美孚石油公司等解决实际问题,奔走于各大化工、石油、能源企业间建立合作,试图在过程工业大背景下做一些能解决实际应用问题的研究等。“但我心里清楚,从理论到应用,我们还有一段距离,还需要漫长的努力”,对未来艰辛,杨帆早就做好了从容面对的准备。

清华风格代代传

2011年8月,学成归国的杨帆回到了他魂牵梦绕的清华园,成为清华大学自动化系的一名讲师,并凭借多年的学生工作经验,被委以重托,担任党委副书记一职。13年前,杨帆还是水木清华边上聆听恩师教诲的学子;13年后的今天,他已经摇身变为清华园里“反哺育人”的园丁。而今水木清华依旧,不变的依然是他的热情!

在教书育人方面,他坚持教师职业的信念,把教书育人看成是自己的本职,以积极饱满的热情去做好教书育人的每一件事。目前他正承担《系统辨识理论与实践》研究生专业基础课,并带领学生从事与专业相关的科研活动等。

自受聘为清华大学自动化系党委副书记一职以后,他又挑起了管理学生的重任。虽然多年的学生工作经验累积帮他减小了不少阻力,但新任伊始,他丝毫不肯懈怠,熟悉工作,疏通好人脉……各项工作都在有条不紊地进行着。而就算是管理工作常常占据了他大半时间,他仍然抓住一切可以利用的时间来做科研,如清晨、夜晚、周末等。要想协调好管理和业务,就必须花费比别人多的心血,牺牲比别人多的休息时间,但杨帆毫无怨言,兢兢业业地做好每一件事。

如果说教学与科研为“两栖”,那么管理和业务又为“双肩”。事实上,对杨帆来说,无论是教学与科研,还是管理与业务,无非就是能力的使用和贯通。凭借统筹协调和刻苦努力,杨帆从容淡定地协调着三者之间的关系。正如他所说:“做人,要老老实实;做事,要踏踏实实。”

“我总感觉作为一名老师,最重要的不是自己做了多大贡献,而是要带领你的学生和团队做出了什么成绩。”角色转换后的杨帆,面对一群比自己更年轻的清华学子,既感亲切,倍感压力,也感荣幸。“我希望他们能将清华之精神延续下去,对学术不急功近利,对研究敢于创新,思想端正,兴趣爱好广泛……”从杨帆的期许里,我们可以看到清华风格延续下去的希望。而正是因为有了许多跟杨帆一样的“清华新园丁”和新世纪清华学子,清华这只承载多少厚重的百年老船才得以乘风破浪,扬帆再启航!

文章来源:《科学中国人》作者:周珈慧 2012-5-11

媒体报道二:


【海归青年教师】杨帆:科研与实践,“傻一点,深一点”

来源:研通社 作者:丁宁 鄢镕易 董建森 浏览次数: 277 发布时间:2011-11-07 编辑:研通社

(http://daf.tsinghua.edu.cn/html/xinwen/jdxw/20111107/24193.html)

(研通社记者 丁宁 鄢镕易 董建森)初到中主401,年轻的杨老师正在全神贯注地修改论文。身着衬衫牛仔裤的杨帆老师满是学术范儿,整洁中透着随和,文雅中带着谦逊。

图为杨帆。

1998年,杨帆老师考入清华大学自动化系,2002年推免为直博生,2008年博士毕业,之后前往加拿大Alberta大学进行合作研究,于2011年8月返校,并出任自动化系党委副书记。在学术研究方面,杨帆老师在自动化系检测与电子技术研究所主要从事大规模复杂系统的拓扑建模、故障诊断与安全评价、工业系统智能报警监控和系统辨识等方面的研究。

从本科到博士,杨老师在清华度过了十年的学生时代,对于这十年的学习生活,杨老师感慨颇多。“刚进大学的时候,想法非常的天真,只是想着认真学习,对以后的职业规划基本没有。但是随着时间的流逝,见识也越发广博,从懵懂到成熟,经历了许多,更感悟了许多。”杨老师说,“刚开始做学生工作并非出于自己的主动,而是被同学带进自动化系学生会的,但是“无心插柳柳成荫”,在学生会中我一干就是三年半,后来成为了系学生会的主席。从一个参与者成长为一个组织者,依旧不变的是我的热情!”

说到学生会,杨老师印象最深的事情,还是要数学生节的晚会。“那还是我在大一下学期刚进学生会的时候,系里组织学生节的晚会,我负责最简单的灯光工作,但当时条件不好,灯光的效果差。”杨老师面带笑意,兴致盎然,笑道,“晚会后还有同学在局域网的BBS上直接批评灯光效果太差,甚至有人说晚会灯光是最大的败笔,我当时也很无奈,但是无论如何,我能感受到当时同学们对学生活动的热情,正所谓‘爱之深责之切’嘛!”说到这里,杨老师对我说,他希望自动化系的学生和所有清华的学生都能够传承这种热情,时间在变,但清华学生的激情永不褪色!

到了研究生阶段,杨老师在研究之余,仍然做了许多学生工作。在清华,研究生的学生工作是比较繁重的,记得有一位自动化系的老师曾经说过:“在清华,上课、社会工作和睡觉只能选择其二!”杨老师自然也不例外,舍弃了很多休息时间。对于这么辛苦一直坚持做学生工作的原因,他说:“其实做学生工作对于我来说已经从被动接受变成了一种习惯,我对学生工作一直有着一份发自内心的热情,真心希望能够为同学们更好的服务,没有任何的杂念,很纯粹。”

纯粹的他,没有过多的规划,却用自己没有任何杂念的坚持和努力,成为了同学和老师一致认可乃至赞赏的社工达人,毫无疑问,杨老师是我们所有学生的榜样。

许多研究生同学,尤其是博士生都希望毕业后继续搞学术,而留在高校无疑是一个很好的选择,特别是留在清华大学。对于此,杨老师庆幸自己当初的选择:“现在清华大学对教师的要求越来越高,留在清华大学确实不是件容易的事,除了自己的学术造诣之外,还要有好的机会。当时在博三的时候想到留校,正巧导师和系里的领导也有意让我留校,于是,水到渠成。”

对于自己的科研工作,杨老师特别感谢加拿大的合作导师,这位导师不仅是领域中的大牛,而且无论多忙,都会每周开一次group meeting,并且要与每个学生进行一次单独交流。这种认真负责专注于学术的热情与浓厚的兴趣深深的打动了杨老师。在加拿大的两年半中,杨老师专心学术、潜心科研,取得了一定的成果。说到国外的同学,他感觉印象最深的是他的印度同学,他说:“虽然他们的口音很重,但他们十分敢于表达而且善于表达,有着很强的质疑精神,只要是他们想了解的就会勇于提问而且善于提问,这一点是值得我们中国学生学习的。”

图为杨帆。

“清华的学生,尤其是研究生应该把握好学校给学生创造的机会,尽量出国交流。”谈到出国访学,杨老师说,“国外的学术十分纯粹,来不得半点功利,一个学者在国外真的能静下心来,潜心学术,往往也只有这样才能取得学术成果。”杨老师希望每位同学都能够把握住出国开会和交流的机会,出国看看,提高自身的阅历!

除了业务之外,杨老师还是自动化系的党委副书记,提到如何平衡学术研究与管理工作之间的关系,杨老师说:“这个确实是个难题,我的工作方法就是抓紧时间,即使是很琐碎的时间也要充分地利用。”他还希望担任学生工作的同学能够以科研为主,兼顾工作,毕业时能够做出高质量的成果。

在采访将要结束的时候,杨老师对我们的研究生同学提出了自己的期望,希望大家在健康成长的同时,能够专注科研与实践。“希望我们的同学能够‘傻一点,深一点’。这里的‘傻’指的是不要太功利化,保持一份理想和纯真,‘糊涂’一点也不一定是坏事。遇事不要走极端,要系统地看问题,深入地分析问题!”他希望每一个研究生都能够对得起“研究”二字,能够做一个纯粹的人,做一份纯粹的研究。

采访间隙,有一位同学来借自动化系系旗,杨老师在借系旗时,细心地询问了借用的目的,并且嘱咐这位同学在组织活动时要注意安全,有困难向他汇报。此时的杨老师俨然是一位系里的大师兄,认真负责的同时,关切中透射着温暖,谨慎中凝聚着干练。

一个小时的采访很快就结束了,杨老师不时流露出对清华大学赤子般的热爱。作为这座顶级象牙塔中的新锐教师,杨老师以自己的谦虚谨慎、认真负责和那份清华人特有的激情潜心科研学术,兼顾学生工作,将他的知识与感受不断地传承给清华的每一届学生!

编辑:蒋中铭

媒体报道三:


ABB资助国内外顶尖高校开展科研项目

(http://www.abb.com/cawp/seitp202/195a4890691ba51b48257ce000077be6.aspx)

  • 此项目旨在通过设计和优化智能报警系统,提升大型工业过程中警报处理效率和安全性

  • ABB集团中国研究院3年多投入约1,000万元展开校企合作

    北京,2014年5月22日——全球领先的电力和自动化技术集团ABB今天与清华大学、加拿大阿尔伯特大学、英属哥伦比亚大学签署协议,资助三所高校联合开展关于“大型工业过程先进报警设计与监控”的科研项目。校企四方将共享这一合作项目的研发成果。

    ABB集团中国研究院负责人、ABB(中国)有限公司首席技术官刘前进(右)

    在当前的大型工业过程中,存在大量不构成安全问题、且无需立刻处理的警报信息。但它们的大量出现会分散操作人员的精力,从而无法及时辨识和处理一些重大危急的警报——这往往会导致重大的安全事故和经济损失。清华大学将与加拿大两所高校联合就这一课题进行研究探求解决之道,帮助提高工业过程中警报处理效率和安全性。

    此项目与香港科技大学的“3C行业(计算机、通信和消费电子)装配机器人结构分析”研究项目共同入选ABB集团2014年全球高校资助计划。在申请阶段,ABB共收到40多个国家200多所大学的350项研究计划书,最终有14个研究项目入选本年度ABB全球高校资助计划,清华大学和香港科技大学的两个项目便名列其中。

    在ABB资助的香港科技大学研究项目中,科研人员将通过研究分析消费电子类产品的自动化装配方案,给出最适合此行业的装配机器人产品设计(构型、尺寸、持重等),从而帮助ABB的机器人产品在此行业中更具竞争力。

    ABB集团中国研究院负责人、ABB(中国)有限公司首席技术官刘前进表示:“校企合作是ABB推动前瞻性技术研究、实现技术创新的重要途径之一。多年来,ABB以提供资金或技术人员等方式,与国内高校的优秀团队强强联手,就电力与自动化领域的前沿课题和技术进行研究。”

    1998-2002年,ABB与清华大学、天津大学合作建造两个温室气体化学实验室,共同致力于研究和减轻我国环境污染问题。这也是ABB首次资助国内高校开展科研项目。之后,ABB先后与清华大学在电网安全、绝缘设备和机器人控制等领域开展全方位科研合作。2013年,ABB还提供全套的“太阳能小屋”电气解决方案支持清华大学参加“国际太阳能十项全能竞赛”。

    清华大学是与ABB开展多层次校企合作的高校之一。从2010年至今,ABB中国研究院已累计投入约1,000万元,与中国科学院、浙江大学、西安交通大学、香港理工大学等国内16所高校和科研机构在28个科研项目上开展合作,涵盖了电力与自动化领域不同的前瞻性技术,以及工业机器人开发与应用、新能源、电动汽车充电、纳米技术的工业应用等前沿课题。

    以去年ABB资助的国内科研项目为例。浙江大学熊蓉教授的研究课题—— “面向装配应用的演示编程技术研究”主要是对工业机器人编程技术的研究与挖掘。而华中理科大学“利用储能技术提升可再生资源可控性”的课题则是寻求利用储能技术克服太阳能、风能发电因自然条件导致的间歇性和不可控性,以推动新能源的开发和推广。香港理工大学关于“电动汽车负荷预测”的研究项目,通过对电网负荷的统计分析,建立数学模型以推算和有效降低大规模电动汽车充电对电网的冲击,以应对电动汽车大量推广后,电动汽车充电对区域电网安全性和稳定性带来的挑战。

    作为ABB集团全球七大研究中心之一,ABB中国研究院成立于2005年初,根据业务与战略需要,分别在北京和上海设有两大研究实验室,专注于电力与自动化领域的新能源并网、户外绝缘、小型零件装配等方面技术研究工作。目前,ABB在国内拥有2,000余名研发专家,致力于本土研发与技术创新。

    ABB位居全球500强,是电力和自动化技术领域的领导企业。ABB致力于帮助电力、工业、交通和基础设施客户提高业绩,同时降低对环境的影响。ABB集团业务遍布全球100多个国家,拥有15万名员工。ABB在中国拥有研发、制造、销售和工程服务等全方位的业务活动,拥有约1.9万名员工、37家本地企业和遍布全国109个城市的销售与服务网络。

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