張興義，曾湘祥

(1.安徽大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230601;2.廈門大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，福建 廈門 361005)

膜計(jì)算由歐洲科學(xué)院院士、羅馬尼亞科學(xué)院院士、國際數(shù)學(xué)化學(xué)科學(xué)院院士G. P?un在1998年芬蘭圖爾庫計(jì)算機(jī)中心的報(bào)告中提出，主要研究如何從生物細(xì)胞中獲得解決復(fù)雜問題的計(jì)算模型、思想和算法.膜計(jì)算由于其強(qiáng)大的計(jì)算能力和潛在的應(yīng)用價值，受到越來越多學(xué)者的關(guān)注，成為仿生計(jì)算的熱點(diǎn)研究方向.每年有多個關(guān)于膜計(jì)算的專題會議舉行，如WMC(workshop on membrane computing)、BWMC(brain storming week on membrane computing)和ACMC(Asian conference on membrane computing).

目前，膜計(jì)算的研究在新型模型和計(jì)算理論以及應(yīng)用方面均取得了重要的進(jìn)展.該專欄選取4篇綜述文章，分別從新型的膜計(jì)算模型、模型的計(jì)算理論及膜計(jì)算在圖像處理等領(lǐng)域的應(yīng)用3個方面梳理文獻(xiàn)，介紹研究進(jìn)展，總結(jié)相關(guān)研究的未來發(fā)展方向.目的是為對該領(lǐng)域感興趣的研究人員特別是即將從事該領(lǐng)域的青年科研人員提供代表性文獻(xiàn)和成果，幫助其較為全面地了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向.

模型的計(jì)算能力是模型研究的關(guān)鍵問題.龐善臣等的文章“時間因素對脈沖神經(jīng)膜系統(tǒng)計(jì)算能力的影響”介紹了時間因素對脈沖神經(jīng)膜系統(tǒng)計(jì)算能力影響方面的研究工作.將時間因素分為4種，即激發(fā)時延、基于時間間隔的信息編碼方式、基于全局時鐘的神經(jīng)元協(xié)作方式和規(guī)則執(zhí)行所消耗時間.分別介紹了這4種時間因素對脈沖神經(jīng)膜系統(tǒng)計(jì)算能力影響的研究進(jìn)展，并給出了尚待解決的公開問題.該文將為從事膜計(jì)算理論的研究人員提供很好的指引作用.

聚類是無監(jiān)督學(xué)習(xí)中的經(jīng)典和難點(diǎn)問題，膜計(jì)算在聚類方面的應(yīng)用已取得了重要的研究成果.劉希玉等的文章“鏈?zhǔn)侥は到y(tǒng)及直接(間接)膜算法與聚類分析研究進(jìn)展”介紹了近年來其課題組在基于膜計(jì)算的聚類方面的工作.首先，介紹了兩種新型膜系統(tǒng)，隨后闡述了膜系統(tǒng)與聚類問題的結(jié)合工作.該文將為從事膜計(jì)算應(yīng)用于聚類方面的研究人員提供很好的參考.

不確定性是在實(shí)際應(yīng)用中需要面臨的重要問題之一，為了將不確定性引入膜系統(tǒng)，許多模糊膜計(jì)算模型相繼被提出.彭宏等的文章“模糊膜計(jì)算模型與應(yīng)用研究綜述”介紹了目前在模糊膜計(jì)算及應(yīng)用方面已取得的研究進(jìn)展.首先，介紹了幾種模糊膜系統(tǒng)，隨后闡述了模糊膜系統(tǒng)在電力系統(tǒng)故障診斷、微網(wǎng)控制中的應(yīng)用.該文將對從事模糊膜計(jì)算的研究人員提供很好的幫助.

圖像處理是人工智能領(lǐng)域的重要研究方向，自2011年起，膜計(jì)算在圖像處理領(lǐng)域的應(yīng)用取得了快速的發(fā)展.袁建英等的文章“膜計(jì)算在圖像處理領(lǐng)域應(yīng)用研究綜述”介紹了膜計(jì)算應(yīng)用在圖像處理中的研究現(xiàn)狀，包括圖像低層處理(圖像平滑、骨架提取)和中層處理(圖像分割、立體匹配、圖像配準(zhǔn)、圖像分解與重建).該文將有助于更多的學(xué)者投入到基于膜計(jì)算解決圖像處理的應(yīng)用中來.

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附專欄主持人簡介：

張興義，安徽大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授，國際期刊CAIS、IJBIC編委，國際會議ACMC 2015、首屆數(shù)據(jù)驅(qū)動的復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化及應(yīng)用會議主席，安徽省杰出青年基金獲得者.研究方向?yàn)榉莻鹘y(tǒng)模型與算法、多目標(biāo)優(yōu)化及應(yīng)用等.近5年在IEEE TEVC、IEEE TNNLS、IEEE TCYB、IEEE TNB等計(jì)算智能領(lǐng)域權(quán)威期刊發(fā)表論文16篇.3篇論文入選ESI高被引，2篇論文分別獲得2018年計(jì)算智能領(lǐng)域頂級期刊IEEE TEVC最佳論文獎和2016年國際膜計(jì)算學(xué)會最佳論文獎.主持過國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目2項(xiàng)、青年項(xiàng)目1項(xiàng).

曾湘祥，廈門大學(xué)副教授，馬德里理工大學(xué)胡安德拉西瓦學(xué)者，IEEE高級會員，Nature Scientific Reports、Plos One編委，JUCS、Molecules專刊編輯.研究方向?yàn)樯镉?jì)算、生物信息學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等.近5年在Bioinformatics、Plos Computational Biology、Briefings in Bioinformatics、IEEE TCYB、IEEE/ACM TCBB、IEEE TCDS等生物計(jì)算和人工智能權(quán)威期刊發(fā)表論文16篇.4篇論文入選ESI高被引，1篇論文被選為ESI熱點(diǎn)論文，1篇論文獲2016年國際膜計(jì)算學(xué)會最佳論文獎.據(jù)Google Scholar統(tǒng)計(jì)，論文總被引1 600余次.主持過國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目、福建省青年重點(diǎn)項(xiàng)目等.