姓  名

高建喜

性  别

男

国  籍

中国

专业技

术职务

助理教授

学  历

博士

专  业

（学科）

网络科学

工作单位

东北大学(美国)

主要社会兼职

Nature Scientific Reports编辑

简历

高建喜博士，美国东北大学助理教授。高博士长期关注复杂网络的建模和鲁棒性分析。自2010年，他已经在Nature、Nature Physics, Nature Communications, Proceedings of the National Academy of Sciences, Physical Review Letters等期刊发表20与篇论文，Google他引近2000次，H指数15。他现在担任Scientific Reports编辑，是EPL和Elsevier的杰出审稿人，担任Science、PNAS、PRL、PRX等期刊的审稿人。他的工作已经被包括MIT Media Lab在内媒体报道20余次。

主要

学术

成就

（成果）

主要创新学术成果 (http://www.ee.cityu.edu.hk/~gchen/) ：

高建喜博士的研究主要集中在网络科学中的一个核心领域——网络的弹性-适应能力、网络的健壮性和网络控制。

一个系统在错误、失败和环境变化的基础上调整其活动以保持其基本功能的能力，是许多复杂系统的一个决定性属性。尽管受到人类健康、经济和环境的影响，从技术系统的级联故障到大规模灭绝的生态网络，，事件导致失去弹性，很少是可预测的，而却往往是不可逆转的。这些。限制是基于一个理论差距：当前的弹性分析框架使用少量交互元素的低维度模型刻画由复杂网络中大量元素交互的多维系统。高建喜博士讨论了弥合这一理论差距的结果。他们开发了一套分析工具来识别多维复杂系统的自然控制和状态参数，用来推导出有效的一维动态，准确地预测系统的弹性。这个分析框架系统地分离系统的动态和拓扑结构，将不同网络的行为分解为一个单一的通用弹性函数。分析结果显示网络特征可以增强或减少弹性，防止生态、生物和经济系统的崩溃，而且这个技术系统可以适应外部扰动和环境变化。

近年来，网络科学的跨学科领域已经引起了相当大的关注。高建喜博士开发了一个通用的理论框架来分析网络的网络(NONs) 级联故障的鲁棒性。NONs的结果出人意料，它们与单一网络的差异如此之大，以至于它们呈现出一种新的模式。越来越多的证据表明，不同的关键基础设施相互作用，例如水和食物供应、通信、燃料、金融交易和发电站。例如，电力网络提供了动力泵和控制系统的水网络；网络提供水的冷却和电网的减排；燃料网络为发电机提供燃料的电力网络，电力网络提供电力的泵油燃料网络等。这些网络之间的相互依存网络能大大提高系统的脆弱性，因为在一个网络节点的失败可能导致其他网络依赖节点的失败，这可能递归，导致一连串的失败和系统崩溃。例如，影响大区域的电力中断通常是由相互依赖的通信网络和电网之间的连锁故障造成的。

我们理解复杂网络的动力学到达一定程度时，我们可以控制他们：在一个有限的时间，确定网络的动力学的条件可以从任何初始状态到任何所需的最终状态。在工程系统(如飞机的自动驾驶系统)完全控制至关重要。但是许多生物、技术和社会系统，由于巨大的规模和复杂性，使他们完全控制既不可行，也不必要。在这些情况下，需要实现目标控制，即控制目标节点的子集或子系统，使系统能够执行其指定的任务。高建喜博士已经开发出一种“k-walk”理论来指导树网络，并严格证明了如果每个目标节点的路径长度是独一无二的情况下，一个节点可以控制一组目标节点。同时他也提出了一个新颖的“贪心”算法——近似最小的一组驱动节点足以实现所需要的目标控制。通过在大量真实系统比如基因调控、信任、电力网络，新陈代谢网络，电子电路网络，神经网络和食物网等应用贪婪算法，他发现度异质的网络比均质网络在目标控制的实现上效率更高。他还发现，与神经网络相比，电力网络的结构并没有针对局部目标控制进行优化。最后，他在4个基因调控网络，2个信任网络，4个食物网，1个电网，3个代谢网络、3个电子网络和2个神经网络验证了他的算法。