【上海交通大学】【研究方向1】【计算机基础理论】

BASICS实验室的目标是研究计算与交互的内在属性，研究对象几乎涵盖现代计算在行为方面的所有问题。目前实验室大部分的研究都集中在计算与交互的一般理论、计算复杂性理论、计算机科学的概率与逻辑理论等方面。

目前，实验室有五位老师:陈翌佳，邓玉欣，董笑菊，傅育熙和沈恩绍。

1. 陈翌佳副教授目前的研究领域是计算机科学的逻辑、计算复杂性以及图论算法等。研究的主要目标是理解图论和数理逻辑相关问题有效计算的极限。
2. 邓玉欣副教授的主要研究方向是对概率和非确定系统的建模与分析，这些常用于计算机网络。研究的目的是用严格的方法描述系统的性能，并协助对分布式算法和通信协议的验证。
3. 董笑菊副教授目前的研究方向是并行计算和膜计算模型。这类理论的发展可以论证并行系统的交互过程并解释系统的复杂行为。
4. 傅育熙教授目前的主要研究领域是计算与交互的普适理论。一般理论是观测等价、表达能力、图灵完备性等问题的基础。
5. 沈恩绍教授的主要研究兴趣是计算机科学的逻辑。

目标

目前BASICS实验室的研究目标是从模型理论与复杂性理论两方面进一步解释计算与交互的本质。与此同时，我们还关注那些可以帮助我们完成这一目标的工具和理论。

1. 现有的特殊和并发进程演算理论已经提出了几百种模型，然而几乎没有关于这些模型间关系的研究成果。对一些重要的问题如相对表达能力、算子独立性、图灵机完备性等的研究，使得整个领域更加复杂。我们正开发一种交互理论，并尝试为计算模型和并行理论模型提供一个通用的框架。这个理论的目标是为研究以上提到的问题提供一套一致、可靠的方法。
2. 在以计算机网络为代表的分布式系统中，概率与非确定性并存。寻求优秀的形式语义来解释这两方面的行为仍然处于起步阶段。目前我们正开发一个通用测试框架，来探索类似马尔可夫决策过程的概率测试语义和转换系统的模拟语义之间的内部联系。本研究方向的理论成果的目的是为分布式系统和移动系统的功能和可靠性提供辅助的形式证明。
3. 从逻辑和图论的许多计算问题来看，这些问题往往包含结构信息，而结构信息在算法上可以被加以利用。我们着重研究复杂性理论的一个分支，也就是参数复杂性，来处理这样的情况。我们的兴趣在于参数复杂性在模型检测问题、描述复杂性、算法图论等方面的应用。我们的研究已经揭示了参数复杂性与经典指数复杂性理论的深层联系，以及参数复杂性在许多逻辑问题和图论问题上的巨大用途。