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关于2021年度湖南省科学技术奖励拟提名项目的公示
日期: 2021-08-23 13:03:11  点击:[]

根据湖南省科学技术奖励工作办公室《关于2021年度湖南省科学技术奖提名工作的通知》要求,现将湖南大学 湖南师范大学 湖南涉外经济学院完成的2021年度湖南省科学技术奖励拟提名项目“面向若干公开问题的Domain理论研究(自然奖)”予以公示。公示期为2021823日至2021827日。

   公示期内,如对公示项目内容有异议,请以书面形式向项目公示单位提出,并提供必要的证明材料。以单位名义提出异议的,应当加盖本单位公章;个人提出异议的,应当签署真实姓名及联系方式。


人: 龙涛                                      

联系电话: 0731-88127113

    地    址: 湖南涉外经济学院科研处 




                                 湖南涉外经济学院

2021823





2021年度湖南省科学技术奖励拟提名项目公示内容

(自然科学奖)

项目名称

面向若干公开问题的Domain理论研究

提名单位意见

李庆国教授所在的课题组长期致力于数学与理论计算机科学交叉领域的研究,学风严谨,创新突出。该项目围绕domain理论中的重大科学难题——Jung-Tix问题及其引申出的若干公开问题展开研究:(1)完全解决了著名domain理论学家A. Jung第六届domain理论及应用国际学术会议上提出的拟连续domain范畴笛卡尔闭满子范畴分类的公开问题;(2)解决了A. Jung和国内domain理论研究先驱陈仪香教授于2006年提出的如何建立L-domain的逻辑表示的公开问题;(3)在拟连续L-domain框架下,回答了domain理论奠基者、著名学者M. MisloveJ. Lawson1990年在专著《Open Problems in Topology》中提出的函数空间上Scott拓扑和Isbell拓扑一致性的公开问题。这些研究深刻揭示了序、拓扑和代数这三大数学结构之间的交叉联系,从范畴、逻辑和拓扑等角度为Jung-Tix问题的最终解决提供了强有力的理论支持和工具支持。该项目获得了国家自然科学基金面上项目、国际合作与交流项目以及青年项目等项目的大力支持,研究成果均发表在该领域顶级的SCI期刊上,达到了国际先进水平,得到了国内外专家和学者的高度评价,极大地推动了数学与理论计算机科学的发展

提名该项目为湖南省自然科学一等奖。

项目简介

1900年,德国著名数学家Hilbert在巴黎世界数学家大会上提出23个数学问题其中,Hilbert10问题:是否可以设计算法来判定整系数多项式整数根的存在性,对现代计算机的问世起到了决定性的作用。1928年,HilbertAckermann将其拓展到更一般的可判定性问题。1936年,ChurchTuring分别提出了λ-演算和图灵机的概念,同时否定地回答了可判定性问题。λ-演算函数式程序语言的逻辑基础为了在数学上解释λ-演算和更一般的函数式程序语言,即给出它们的指称语义,图灵奖获得者Dana Scott于上世纪70年代初提出了domain理论。利用domain理论来验证程序语言的正确性和可靠性是理论计算机科学中的重要研究领域。同时,domain理论作为序理论、拓扑理论、逻辑学的交叉学科,在现代数学的研究中也起着举足轻重的作用。本项目针对domain理论中的若干公开问题展开研究并取得了重要进展,主要体现在以下几个方面:

1)笛卡尔闭满子范畴的研究:完全解决了英国伯明翰大学教授、著名domain理论学家Achim Jung第六届domain理论及应用国际学术会议上提出的公开问题,得到了拟连续domain范畴的笛卡尔闭满子范畴的分类定理;原创性地给出了统一构造连续偏序集范畴中笛卡尔闭满子范畴的方法。

2Domain结构的逻辑语构表示:利用L-信息系统给出了L-domain的逻辑语构表示,解决了陈仪香和Achim Jung2006年提出的公开问题——L-domain的逻辑表示问题;通过约减公理体系,给出了更简洁的domain逻辑语构表示,成功地将所有Scott型信息系统纳入到统一框架下;利用查询系统得到了代数格的表示,首次建立了domain理论和信息检索理论之间的关联。

3Domain结构的拓扑性质研究:在拟连续L-domain框架下,回答了著名domain理论学家Michael MisloveJimmie Lawson1990年提出的公开问题——函数空间Scott拓扑与Isbell拓扑的一致性;刻画了弱良滤dcpoScott拓扑的凝聚性,提供了一种更简洁的判定dcpo凝聚性的方法。

本项目成果是domain理论相关研究方向的最新进展和最好结果。这些结果不仅为domain理论的发展提供了新的研究思路和方向,也为计算机程序语言的指称语义的发展提供了重要的理论基础。法国计算机科学最高奖获得者Jean Goubault-Larrecq教授高度评价了我们关于拟连续domain范畴中笛卡尔闭满子范畴的分类工作。同时,研究成果还得到了德国锡根大学Dieter Spreen教授、法国图卢兹第三大学Yassine Djouadi教授等本领域国内外著名学者的高度评价。代表性论文均发表在本领域顶级SCI期刊上:《Information and Computation》(中国计算机学会A类期刊)、《Theoretical Computer Science》(中国计算机学会B类期刊)、《Information Sciences》(中国计算机学会B类期刊)、《Topology and Its Applications》、《Houston Journal of Mathematics》、《Order》。本项目组成员主持并完成了国家自科基金面上项目1项(11371130)、中英国际合作项目1项(11611130169)、国家自科基金青年项目2项(1140119511101135)。

客观评价

本项目针对domain理论中的若干公开问题,从不同角度对domain结构开展研究,相关结果得到了国内外学术同行的认可,本领域众多权威专家及其研究团队引用并评价了本项目的研究成果,部分评价罗列如下:

1罗马一大 Anna Labella 教授在美国《数学评论》上正面评价了代表性论文 [1] 中的成果:“Quasicontinuous domains are a generalisation of continuous domains originally introduced to study the behaviour of the probabilistic powerdomain construction. Aiming to have a function space in this context, one would hope to find a full subcategory of quasicontinuous domains and Scott-continuous functions between them, with the cartesian closedness property. The result of the paper is that any such category is already a full subcategory of CONT, the category of continuous domains and Scott-continuous functions between them.”

2)著名Domain理论学家、德国锡根大学Dieter Spreen教授在其发表于理论计算机科学领域顶级期刊《Theoretical Computer Science》上的论文“Generalised information systems capture L-domains”中正面评价了代表性论文[2][3]中的工作,指出[2]中的工作统一了已知的各类信息系统:“However, as was shown by Huang et al. [10], Hoofman's continuous information systems [9], though doing the same job, could not be subsumed as special case. The authors managed to simplify the axiom system in [18] so that now all types of information studied in the literature before turn out to be special cases of the simplified kind of information systems.”;认为代表性论文[3]中的工作给出了所有L-domain的表示:“Wu et al.[22] presented another extension of the conditions in [18], as well leading to a representation of all L-domains.”。其中“Huang et al. [10]”指的是研究团队发表在《Information and Computation》(中国计算机学会A类期刊,CCF-A类)上的代表性论文[2]“Wu et al. [22]”指的是研究团队发表在《Theoretical Computer Science》(CCF-B类)上的代表性论文[3]

3)扬州大学徐罗山教授在其发表于理论计算机科学领域顶级期刊《Theoretical Computer Science》上的论文“Weak algebraic information systems and a new equivalent category of DOM of domains”,正面评价并引用了代表性论文[2][3]中的工作,并指出“By adding new conditions to C-infs, Wu, Guo and Li [16] provided a kind of information systems which serve as representations of all L-domains.”“So far, to represent general domains, Scott's information systems have been generalized, and a large volume of work followed with information systems has been done [3,5,6,11–16,18–20].”。其中“Wu, Guo and Li [16]”指的是研究团队发表在《Theoretical Computer Science》(CCF-B类)上的代表性论文[3];参考文献[6]指的是研究团队发表在《Information and Computation》(CCF-A类)上的代表性论文[2]

4)希腊塞萨斯德谟克里特大学Dimitrios Georgiou教授在美国《数学评论》上正面评价了代表性论文[4]中的结果:“In 1990, J. D. Lawson and M. W. Mislove [in Open problems in topology, 349–372, North-Holland, Amsterdam, 1990; MR1078658] posed the following problem…… In this paper the authors continue this study and give the following results……”

5)法国图卢兹第三大学Yassine Djouadi教授团队发表在《Knowledge and Information Systems》上的文章“A many-sorted theory proposal for information retrieval: axiomatization and semantics”也引用了研究团队发表在《Information Sciences》上的代表性论文[5],并评价该论文给出了可行的信息存取和检索的理论框架“Beyond the above-mentioned IR models, formal concept analysis theory has emerged since the 1990s as a feasible framework for information access and retrieval [7,25] due to its algebraic (lattice) representation ability. ”。其中,参考文献[25]指的是代表性论文[5]

国际计算机学会高级会员、印度韦洛尔科学大学Cherukuri Aswani Kumar教授发表在《International Journal of Applied Mathematics and Computer Science》上的文章“A comprehensive survey on formal concept analysis, its research trends and application”中引用并正面评价了代表性论文[5]中的工作:“Subsequently, hierarchical order visualization between the entity and its relations in a conceptual graph using FCA has been discussed (Croitorua et al., 2012; Li and Guo, 2013) ”。其中“Li and Guo, 2013”指的是代表性论文[5]

捷克帕拉茨基大学Radomír Halaš教授团队在信息科学领域顶级期刊《Information Sciences》上的论文“Generalized one-sided concept lattices with attribute preferences”以及朝鲜金策工业综合大学Chol Hong Pak教授发表在《Information Sciences》上的论文“Describing hierarchy of concept lattice by using matrix”,均引用了研究团队在《Information Sciences》上发表的代表性论文[5]

6)著名SCI期刊《Algebra Universalis》和《Mathematica Slovaca》的编委Miroslav Ploščica教授在美国《数学评论》上正面评价了代表作及论文[7]“…… The authors compare these two concepts, and look for conditions under which they are equivalent. They also prove several other results. In particular, they show that …… Further, they find several equivalent conditions under which a weak well-filtered poset is Lawson compact. This is used to prove that a Lawson compact dcpo is coherent.”

代表性论文专著目录

[1] Xiaodong Jia, Achim Jung, Hui Kou, Qingguo Li, and Haoran Zhao. All cartesian closed categories of quasicontinuous domains consist of domains. Theoretical Computer Science, 594:143–150, 2015.

[2] Mengqiao Huang, Xiangnan Zhou, and Qingguo Li. Re-visiting axioms of information systems. Information and Computation, 247:130–140, 2016. [3] Mingyuan Wu, Lankun Guo, and Qingguo Li. A representation of L-domains by information systems. Theoretical Computer Science, 612:126–136, 2016. [4] Chongxia Lu, Dexian Liu, and Qingguo Li. Equality of the Isbell and Scott topologies on function spaces of c-spaces. Houston Journal of Mathematics, 45(1):265–284, 2019.

[5] Qingguo Li and Langun Guo Formal query systems on contexts and a representation of algebraic lattices Information Sciences, 239:72-84, 2013.

[6] Zhongxi Zhang and Qingguo Li. On cartesian closed extensions of non-pointed domains. Theoretical Computer Science, 691:1–9, 2017.

[7] Chongxia Lu and Qingguo Li. Weak well-filtered spaces and coherence. Topology and its Applications, 230: 373-380, 2017.

[8] Zhongxi Zhang, Qingguo Li and Xiaodong Jia. Cartesian Closed Extensions of Subcategories of CONT. Order, 34: 513–521, 2017

主要完成人情况

摘自“主要完成人情况表”中的部分内容,公示姓名、排名、行政职务、技术职称、工作单位、主要完成单位、对本项目的贡献。

1. 李庆国 教授,排名第一,工作单位:湖南大学,主要完成单位:湖南大学,对本项目的贡献:本项目负责人,负责项目的立项申报、组织实施,提出了所有科学发现的主要思想及整体研究思路,指导和参与了整个研究过程,对所有科学发现均做出了创造性贡献,是所有代表性论文的主要贡献者。在本项目中的工作量占本人工作量的80%。

2. 贾晓东 讲师,排名第二,工作单位:湖南大学,主要完成单位:湖南大学,对本项目的贡献: 项目主要研究人员。对重要科学发现1做出了创造性贡献,是代表性论文[1]的第一作者,给出了交连续dcpo的序特征刻画,证明了拟连续domain范畴中存在且仅存在两个极大的笛卡尔闭满子范畴:FS-domain范畴和L-domain范畴,成功解决了该范畴内笛卡尔闭满子范畴的分类问题;作为代表性论文[8]的第三作者,参与讨论了利用D-完备化的方法建立偏序集范畴和dcpo范畴中笛卡尔闭满子范畴之间的关系,得到了连续偏序集范畴的几类笛卡尔闭满子范畴。在本项目中的工作量占本人工作量的70%。

3. 郭兰坤 副教授,排名第三,工作单位:湖南师范大学,主要完成单位:湖南师范大学,对本项目的贡献: 项目主要研究人员。对科学发现2做出了创造性贡献,作为代表性论文[3]的共同通讯作者,为论文提供了研究思路,建立了L-domain的逻辑语构表示;作为代表性论文[5]的通讯作者,提出了合取和析取查询系统的概念,利用方向析取查询系统给出了代数格的表示。在本项目中的工作量占本人工作量的60%。

4. 黄梦桥 教授,排名第四,工作单位:湖南涉外经济学院,主要完成单位:湖南涉外经济学院,对本项目的贡献:项目主要研究人员。对科学发现2做出了创造性贡献,是代表性论文[2]的第一作者,通过约简公理体系,提出了一种新的Scott型逻辑语构,并建立了该逻辑语构中的蕴涵与domain上连续自映射之间的对应关系。在本项目中的工作量占本人工作量的50%。

5. 周湘南 副教授,排名第五,工作单位:湖南大学,主要完成单位:湖南大学,对本项目的贡献:项目主要研究人员。对科学发现2做出了重要贡献,证明了简化Scott型逻辑语构与domain之间的范畴等价,给出了各类Scott型逻辑语构与简化逻辑语构之间的关联。在本项目中的工作量占本人工作量的50%。

主要完成单位情况

摘自“主要完成单位情况表”中的部分内容,公示单位名称、排名、对本项目的贡献。

1. 湖南大学,排名第一,对本项目的贡献:本单位为本项目的实施提供了物质和人员条件,尤其是在科研环境、实验保障、科研队伍、研究基础、国际交流等方面具有良好的研究条件,为本项目的实施提供了重要的基础条件保障。同时本单位也是本项目绝大多数重要科学发现以及7篇代表作及论文的第一完成单位。湖南大学科学技术研究院为本项目的顺利实施及相关科技计划项目的申报和执行提供了科技支撑和管理平台,计划财务处为本项目的经费管理和合理使用发挥了监督和管理作用。

2. 湖南师范大学,排名第二,对本项目的贡献:湖南师范大学是本项目来源之一的国家自然科学青年项目的依托单位,是主要完成人郭兰坤作为通讯作者撰写的代表性论文[5]的完成单位。本项目完成期间获得了湖南师范大学人力、物力、时间等方面的大力支持。

3. 湖南涉外经济学院,排名第三,对本项目的贡献:本单位是主要完成人黄梦桥的工作单位,是代表性论文[2]的第一署名单位,重要科学发现2中关于domain结构的Scott型逻辑语构表示是本单位黄梦桥与湖南大学合作者共同发现的。本单位为项目的顺利完成提供了人力、物力和财力方面的大力支持。

完成人合作关系说明

第一完成人李庆国与第二完成人贾晓东自2013年起开始合作,两人针对domain结构范畴的笛卡尔闭子范畴的分类问题以及domain上的拓扑性质等问题进行合作研究,解决了拟连续domain范畴中的极大笛卡尔闭子范畴的分类问题,得到了局部紧sober dcpo范畴中的关于笛卡尔闭子范畴的重要分类定理,刻画了dcpo上拓扑的凝聚性等,合作完成了多篇论文,并均已发表于本领域的著名SCI期刊,其中包括本项目的代表性论文[1,8]

第一完成人与第三完成人郭兰坤自2012年起开始合作,两人针对domain结构的逻辑语构表示和概念表示等问题展开合作研究,建立了代数格、代数domain以及L-domain等重要domain结构的表示理论,合作完成多篇论文,并均已发表于本领域的著名SCI期刊,其中包括本项目的代表性论文[3,5]

第一完成人与第四完成人黄梦桥自2013年起开始合作,两人针对domain结构范畴的笛卡尔闭性以及domain结构的逻辑语构表示等问题展开合作研究,建立了一种公理更为简约的信息系统,该信息系统包含Scott信息系统,连续信息系统等作为特例,合作完成多篇论文,均已发表于本领域著名SCI期刊,其中包括本项目的代表性论文[2].

第一完成人与第五完成人周湘南自2012年起开始合作,两人针对domain结构的逻辑语构表示和domain结构上的拓扑性质等问题展开合作,合作完成多篇论文,均已发表于本领域著名SCI期刊,其中包括本项目的代表性论文[2].

本项目提及的其他知识产权清单(如有)