◎ 文/白文龍

彭 銳：探索溫儲(chǔ)備元件的奧秘

◎ 文/白文龍

作為一名朝氣蓬勃的“80后”，今年剛剛28歲的彭銳，已是一位科研成果斐然的副教授。這個(gè)2014年7月被北京科技大學(xué)東凌經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院破格提拔為副教授的年輕人，憑著項(xiàng)目剛剛獲批2017年國家自然科學(xué)基金的資助。這已經(jīng)是他第二次獲得國家自然科學(xué)基金。

如此年輕的彭銳究竟是如何踏上科研之路，并取得如此好的成績的呢？讓我們跟隨他的腳步，探尋他不一般的歷程。

追夢，從科大少年班開始

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班，是我國培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域優(yōu)秀人才的搖籃。2007年7月，19歲的彭銳畢業(yè)于科大少年班光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。在這里，他學(xué)到了相當(dāng)豐富的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)。也是從這時(shí)開始，彭銳對系統(tǒng)可靠性研究產(chǎn)生了濃厚的興趣，他胸懷鴻鵠之志在這個(gè)領(lǐng)域展翅翱翔。

在追夢的過程中，彭銳深感自己還有很多需要深入挖掘的領(lǐng)域，于是2007年8月，獲取全額獎(jiǎng)學(xué)金的他，來到了新加坡國立大學(xué)工業(yè)與系統(tǒng)工程系進(jìn)行博士階段的深造，并于2011年10月獲得了博士學(xué)位。2012年1月，他回到祖國，進(jìn)入了北京科技大學(xué)東凌經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，開啟了全新的科研旅程。

探索，在科研之路勇敢前行

作為一名青年學(xué)者，彭銳始終嚴(yán)格要求自己，他精益求精、兢兢業(yè)業(yè)地進(jìn)行著多項(xiàng)科學(xué)研究。彭銳的主要研究領(lǐng)域?yàn)橄到y(tǒng)可靠性分析、優(yōu)化，以及系統(tǒng)的保護(hù)和維修策略。彭銳非常注重理論的創(chuàng)新和發(fā)展。他認(rèn)為，只有理論上達(dá)到一定的高度，才能更好地應(yīng)用于實(shí)踐，做出更好的成績。他全神貫注于自己的科研事業(yè)，專心致志、辛勤耕耘，獲得了豐碩的成果。目前他已發(fā)表了30多篇SCI期刊論文，主持或參與五項(xiàng)國家自然科學(xué)基金，一項(xiàng)教育部博導(dǎo)基金，一項(xiàng)博士后面上資助，和四項(xiàng)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)。目前，彭銳正在參與“十三五”國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目可靠性新技術(shù)叢書編寫。

攀登，在每一個(gè)課題中提升自我

彭銳說：“在科研工作中，做人和做事一樣重要，我們既要講求道義，又要踏踏實(shí)實(shí)、愛崗敬業(yè)?！弊鳛橐粋€(gè)年輕的科學(xué)工作者，彭銳將做人和做事兩方面協(xié)調(diào)的非常到位，他一直讓自己保持一種從容不迫的狀態(tài)，始終以樂觀向上、堅(jiān)持不懈的精神在浩瀚的科學(xué)世界暢游，在追逐真理的過程中提升自我。

截至目前，彭銳主持的課題有：國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目（71301009）；國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(71671016)；博士后基金面上項(xiàng)目（2013M530531）；中央高?；究?研 經(jīng) 費(fèi)（FRF-MP-13-009A）；中央高?；究蒲薪?jīng)費(fèi)(FRF-TP-13-026A)等。參與研究的課題有：王文彬教授主持的國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（70972120）；教育部博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金；國家自然科學(xué)基金重大國際合作項(xiàng)目（71420107023）；由張曉冬教授主持的中央高?；究蒲薪?jīng)費(fèi)等。

在這些課題的研究過程中，彭銳以深厚的專業(yè)知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)迎接每一個(gè)挑戰(zhàn)、克服每一個(gè)困難，他不斷開拓新的發(fā)展方向，提高理論水平，掌握更多更先進(jìn)的技術(shù)知識(shí)，在每一個(gè)課題中完善自己，不斷提高自身素質(zhì)。

彭銳多年來致力于系統(tǒng)可靠性領(lǐng)域的研究，積累了眾多科研資源。他極為注重國內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流，他的課題有很多是與國內(nèi)外著名專家共同開展的。他還是多項(xiàng)學(xué)術(shù)期刊的匿名評(píng)審人，曾多次受邀參加國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流會(huì)議，在交流中讓自己的科研人生更加充實(shí)。

追尋，在溫儲(chǔ)備元件中探索奧秘

在彭銳的眾多研究課題里，最值得一提的便是剛剛?cè)〉玫?017年國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目——“含有溫儲(chǔ)備元件的復(fù)雜多態(tài)多階段系統(tǒng)的可靠性研究”。彭銳介紹道，這是一個(gè)應(yīng)用前景非常廣泛的課題，美國麻省大學(xué)教授、世界知名專家邢留冬也加入了這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，與彭銳和其他團(tuán)隊(duì)成員一起探索溫備份元件的奧秘。

熱儲(chǔ)備元件，冷儲(chǔ)備元件和溫儲(chǔ)備元件是儲(chǔ)備元件的三種類型。熱儲(chǔ)備元件始終保持在正常工作狀態(tài),并且可以隨時(shí)代替失效的工作元件接入系統(tǒng)進(jìn)行工作,因而需要消耗額外的能源，它通常用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和電廠設(shè)備等。冷儲(chǔ)備元件在作為儲(chǔ)備元件時(shí)處于不工作狀態(tài)，只有在工作元件失效時(shí)才進(jìn)行加熱并接入系統(tǒng)進(jìn)行工作，通常用在冶金系統(tǒng)、航空航天系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)和裝備系統(tǒng)等。溫儲(chǔ)備技術(shù)是一種平衡能源消耗和系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間的冗余技術(shù)。溫儲(chǔ)備元件非常綠色環(huán)保，它在作為儲(chǔ)備元件時(shí)處于部分工作狀態(tài),并且可以在工作元件失效時(shí)快速轉(zhuǎn)換到完全工作狀態(tài)接入系統(tǒng)進(jìn)行工作。

目前針對溫儲(chǔ)備元件的研究局限于并聯(lián)的雙態(tài)單階段系統(tǒng)，彭銳打破了這一限制,通過對二分決策圖進(jìn)行改進(jìn)，將其用來描述含有溫備份的系統(tǒng)的故障發(fā)生情況，從而得到了含有溫備份元件的一般并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性模型，并且容許系統(tǒng)中元件含有多個(gè)工作狀態(tài)以及系統(tǒng)任務(wù)具有不同的階段，其理論水平達(dá)到了國際前沿，可以說填補(bǔ)了溫儲(chǔ)備元件研究領(lǐng)域的空白。

彭銳的這項(xiàng)研究還可以應(yīng)用到計(jì)算系統(tǒng)可靠性的商用軟件中，從而對目前無法進(jìn)行的含有溫儲(chǔ)備元件的多態(tài)多階段系統(tǒng)可靠性分析和優(yōu)化提供一個(gè)快捷的計(jì)算手段，為提高我國工業(yè)系統(tǒng)可靠性和減少系統(tǒng)故障損失有著深遠(yuǎn)的意義。

創(chuàng)新，在系統(tǒng)維護(hù)方面大顯身手

彭銳一直都很重視創(chuàng)新的力量，并身體力行。他在博士期間的研究方向是軟件可靠性建模、系統(tǒng)的攻防博弈以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性建模。他介紹道：“在信息化飛速發(fā)展的今天，穩(wěn)定的軟硬件系統(tǒng)是信息化時(shí)代處理分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)的基本保障。因此，研究各種復(fù)雜軟硬件系統(tǒng)的可靠性和保護(hù)策略以完善軟硬件的正常運(yùn)行過程至關(guān)重要。”針對這一情況，他做了很多創(chuàng)新性的研究，取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。

在研究過程中，彭銳受到了他的導(dǎo)師——香港城市大學(xué)系統(tǒng)工程與工程管理系的首席教授謝旻的啟發(fā)。彭銳正是在閱讀了謝教授的一篇關(guān)于軟件錯(cuò)誤的發(fā)現(xiàn)和改正過程討論的論文之后獲得了靈感。在謝教授論文的基礎(chǔ)上，彭銳考慮了軟件測試過程中資源分配的不均勻以及軟件測試中新的錯(cuò)誤的引入，并在可靠性領(lǐng)域的頂尖 期 刊 Reliability Engineering & System Safety上發(fā)表了相關(guān)論文。

彭銳在系統(tǒng)的攻防博弈方面的研究也很成功，成果發(fā)表于運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域的頂尖期刊European Journal of Operational Research。彭銳介紹道：“系統(tǒng)的攻擊者會(huì)想法設(shè)法找到系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)集中力量進(jìn)行重點(diǎn)攻擊，并且攻擊策略會(huì)隨著防守者的保護(hù)策略不斷改變?！币虼?，系統(tǒng)的攻防博弈等技術(shù)極為重要，并且有著巨大的社會(huì)需求。在攻防戰(zhàn)爭中，有時(shí)會(huì)用到假目標(biāo)來欺騙攻擊者，考慮到假目標(biāo)有一定的被識(shí)破的概率，彭銳作了大量的研究。另外，他還針對帶有性能共享組的復(fù)雜系統(tǒng)的做出了攻防策略,該項(xiàng)研究在電力系統(tǒng)的安全防護(hù)方面也有一定的應(yīng)用價(jià)值。

從少年時(shí)代開始，彭銳便把“去華取實(shí)”這句話作為自己的人生格言。在科研道路上，他始終沉著冷靜，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，一步步探索科學(xué)世界、尋求真理。一路走來，彭銳希望自己能夠在軟件可靠性、系統(tǒng)攻防博弈、系統(tǒng)維修和溫儲(chǔ)備系統(tǒng)等方面作進(jìn)一步更加深入的研究，取得更加豐碩的成果。

彭銳是一位胸懷大志的青年學(xué)者，是一位注重啟發(fā)學(xué)生思考能力的優(yōu)秀教師，是一名熱愛運(yùn)動(dòng)的健身愛好者，是一個(gè)勇往直前的科學(xué)探索者，是一個(gè)開拓創(chuàng)新的系統(tǒng)守護(hù)者……未來，他將又給自己增加什么樣的身份來豐富如此璀璨的人生呢？讓我們拭目以待！