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2020 2

2019 4

2018 4

2017 3

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On visual knowledge Perspective

Yun-he PAN

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2019, Volume 20, Issue 8,   Pages 1021-1025 doi: 10.1631/FITEE.1910001

Abstract: 提出“视觉知识”概念。视觉知识是知识表达的一种新形式. 它与迄今为止人工智能（AI）所用知识表达方法不同. 其中视觉概念具有典型（prototype）与范畴结构、层次结构与动作结构等要素. 视觉概念能构成视觉命题，包括场景结构与动态结构，视觉命题能构成视觉叙事。指出重构计算机图形学成果可实现视觉知识表达及其推理与操作，重构计算机视觉成果可实现视觉知识学习。实现视觉知识表达、推理、学习和应用技术将是AI 2.0取得突破的重要方向之一。

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Special feature on computational photography Editorial

Qiong-hai DAI

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2017, Volume 18, Issue 9,   Pages 1205-1206 doi: 10.1631/FITEE.1730000

Abstract: 计算摄像学是为了突破传统成像技术局限而诞生的新兴领域，在研制新型民用相机和科学观测设备方面均有巨大潜力。过去十余年，计算摄像学在计算机视觉、图形学、光学以及信号处理等多学科交叉领域开启了新的前沿，学术界和工业界共同见证了此领域的一系列创新和重大进展。可以说，该领域充满机遇和挑战。为此，我们出版此计算摄像学专题，以推动此领域的研究。 依据视觉信号的维度，我们将计算摄像学研究分为空间结构成像、多光谱采集、相位成像以及瞬态信息记录等。计算摄像学研究也受益于光电科技的发展。为促进读者对此领域最新进展的全面了解，此专题包括8篇邀请文章，其中7篇综述——包括1篇该领域总体概述和6篇关于视觉信号不同维度计算成像方法进展的调查——以及1篇关于片上光互连近期进展的研究论文。

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Special issue on artificial intelligence 2.0 Editorial

Yun-he PAN

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2017, Volume 18, Issue 1,   Pages 1-2 doi: 10.1631/FITEE.1710000

Abstract: None

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An interview with Dr. Raj Reddy on artificial intelligence Interview

FITEE editorial staff

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2018, Volume 19, Issue 1,   Pages 3-5 doi: 10.1631/FITEE.1700860

Abstract: Raj Reddy博士就职于美国宾夕法尼亚州匹兹堡的卡耐基梅隆大学，担任该校计算机科学学院Moza Bint Nasser University计算机科学和机器人学教授。他曾于1994年获得美国计算机协会（ACM）图灵奖。 对中国政府2017年7月发布的“新一代人工智能发展规划”，Reddy博士表现出浓厚兴趣。2017年11月，Reddy博士在上海参加会议时接受了我们的采访，谈到关于人工智能的个人看法。就在这次会上，Reddy博士提出“认知放大器”（cognition amplifier）和“守护天使”（guardian angel）的概念。

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Special issue on 5G wireless communication systems and technologies Editorial

Ping ZHANG

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2017, Volume 18, Issue 6,   Pages 751-752 doi: 10.1631/FITEE.1720000

Abstract: None

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2018 special issue on artificial intelligence 2.0: theories and applications Editorial

Yun-he PAN

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2018, Volume 19, Issue 1,   Pages 1-2 doi: 10.1631/FITEE.1810000

Abstract: 2017年7月，中国政府发布了人工智能（AI）开发指南，即《新一代人工智能发展规划》。该计划拟分三步走，推进中国人工智能研发，其目标是在2030年，中国人工智能理论、技术和应用总体达到世界领先水平，成为世界主要的人工智能创新中心。 根据新一代人工智能发展规划，要瞄准大数据智能、跨媒体计算、人机混合智能、群体智能、自主无人化决策、类脑计算、量子智能计算等人工智能基础理论进行深入研究，取得突破。 下一代人工智能具有从数据和经验中无限（自我）学习、直觉推理、自适应等特点（Pan, 2016, 2017）。为克服现有人工智能的局限，人们普遍认识到，跨学科领域合作是人工智能真正影响世界的关键因素。 本期特刊主要涵盖如下5个方面主题：（1）人工智能基本理论问题，如可解释性深度学习和无监督学习（即领域自适应学习和生成对抗性学习）；（2）类脑学习，如脉冲神经网络和记忆增强推理；（3）人在回路智能学习，如众包设计和数字大脑；（4）创意智能应用，如社交聊天机器人（即小冰）和自动语音识别；（5）卡耐基梅隆大学Raj Reddy博士分享了他对新一代人工智能的看法，加州大学伯克利分校郁彬教授主张在人机协作中使用统计概念以提升智能，中国科学院程健研究员等综述了深度神经网络加速方法。

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Evolution and innovation of antenna systems for beyond 5G and 6G Editorial

Bao-yan DUAN

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2020, Volume 21, Issue 1,   Pages 1-3 doi: 10.1631/FITEE.2010000

Abstract: 近年来，随着第五代（5G）无线通信系统发展，5G网络建设和终端设备已逐步定型并步入商用阶段。同时，第六代（6G）移动通信系统已成为备受学术界和工业界瞩目的重要领域，前景广阔。与5G相比，6G可实现更快的接入速率（10～100倍以上）、更低的接入延迟、更广泛深入的通信覆盖以及更优的能量和频谱效率，使得天线和射频（RF）系统的材料、工艺、技术及形式不断演进。现阶段天线和射频系统有如下几个重要发展趋势： 1. 向高频段发展 毫米波在5G移动通信系统中不可或缺。作为6G潜在发展方向之一，星联网（IoS）为实现全时空覆盖，需要Ka与其它频段的多种天线系统的支撑。近年来，太赫兹（THz）技术愈加引起学术界和工业界的广泛关注，是国际公认的前沿技术之一。 2. 新材料、超材料应用 新材料和超材料所具有的超然特性，使天线更趋小型化，不易受干扰，性能也更优异，这是因新材料与超材料突破了传统材料难以逾越的天线理论和工程障碍。 3. 信道特性的演进 拥有新架构或新频带的天线——如三维多输入多输出（MIMO）天线阵列和毫米波/THz天线——将带来新的传波信道特性。为此，天线设计者和工程师需研究不同场景与应用中不同传输信道特性天线的性能。 4. 测量技术的变革 在5G时代，传统测量策略与方法、测试指标甚至概念可能不再适用于新的5G空口技术（OTA）。全新的测量方法和测试指标正在迅速定型且有望成为国际标准。因此，当下全面规划5G和6G天线测量技术至关重要。 可见，未来移动通信中的天线系统正面临前所未有的诸多挑战，天线系统性能的提高无疑将为提升无线通信系统的整体性能插上翅膀。 在此背景下，中国工程院院刊《信息与电子工程前沿（英文）》（FITEE）特组织并刊发了“后5G与6G天线系统技术演进与创新”专刊。该专刊涵盖天线、无源和有源器件及系统、传播和信道以及材料和算法等方面，频率涵盖6 GHz乃至太赫兹。专刊旨在回顾天线相关技术发展现状，明确未来发展趋势。经过严格评审，最终筛选出13篇文章，其中包括7篇综述文章、4篇研究论文以及2篇通讯文章。 超材料和超表面因其独有的电磁波调控能力而备受关注。吴瑞元和崔铁军系统总结了传统超材料的基本知识，回顾了人工表面等离激元等二维平面超材料。文章还介绍了数字编码超材料、可编程超材料和信息超材料等概念，以及微波超材料的发展前景。 超表面天线的发展为宽带和低剖面天线设计提供了有竞争力的解决方案。陈志宁等阐述了典型可调控色散的超表面天线工作原理，回顾了这类天线的最新进展。此外，通过探讨超表面天线的功能特性，展示了超表面天线技术在天线创新设计中的广阔应用前景。 作为5G技术演进的延续，6G以其高数据速率、低延迟等特点备受关注。张建华等通过分析几种新兴6G技术和应用，阐述了6G信道模型的发展趋势，展望了6G信道测量和建模的未来发展方向。 MIMO技术因其独特的优势在当前及未来通信系统中具有重要的理论意义和广阔的应用前景。高隔离度是5G终端的一项挑战技术。刘英等分析了5G终端解耦方法，展望了5G智能手机的发展趋势。 为满足数据传输速率需求，目前已成功研发出适用于大规模MIMO发射机的高能效功率放大器和线性化技术。陈文华等回顾了用于sub-6 GHz和毫米波5G大规模MIMO系统的高能效集成Doherty功率放大器单片微波集成电路和线性化技术，比较了不同半导体工艺和结构，并提出，为适应大规模MIMO系统的应用要求，需改进数字预失真技术。 随着毫米波技术的大量应用，宽带电路和系统以其优越的适用性和多功能性而备受关注。余益明和康凯通过介绍4款基于变压器的超宽带毫米波低噪声放大器、毫米波三倍频器、毫米波分频器和上变频混频器，从理论分析和实际性能角度回顾了CMOS技术的应用。 滤波天线是集滤波和辐射功能于一体的天线。章秀银等介绍了滤波天线的设计方法和3款与滤波天线技术密切相关的双频基站天线阵。由于该类天线的滤波结构与辐射器或馈线集成，故无需额外的滤波电路对天线进行滤波。滤波天线固有的滤波性能可降低工作在不同频段天线之间的互耦。实验表明，部分方法已经可应用于工业生产。 面对不同应用场景，姚远等提出了可灵活设计的60 GHz毫米波天线阵列。通过改变天线阵的辐射部分，可将天线阵调整为线极化或圆极化。采用低插损的馈电网络和宽带天线单元，可实现高增益、宽带及高效率。结果表明，线极化和圆极化天线阵列均具有良好的辐射性能。 为实现罗特曼透镜的小型化，孙保华等介绍了切比雪夫阻抗变换器、功率分配器和带有功率分配缝隙的截断端口等3种技术。研究表明，采用所提出的带功率分配缝隙的截断透镜端口实现罗特曼透镜小型化是一项可靠技术。此外，小型化罗特曼透镜还可用于实现多波束和波束赋形。 焦永昌等设计了大型双极化微带反射阵。通过离散快速傅里叶变换（DFFT）与逆DFFT，建立了孔径分布与远场的一一对应关系。同时，基于迭代投影的交集法可求出各单元在工作频带内某些采样频率下的期望反射相位，进而提出了一种新型求取合适初始解方法，可避免落入不必要的局部极小点。例如，拥有25 305个元素的双波段、双谐振微带反射阵列，可覆盖整个中国大陆。仿真结果表明，反射阵列的方向图在两个工作波段均满足对中国大陆的覆盖要求，设计复杂方向图的大型反射阵列的优化方法可靠且高效。 李连鸣等提出了基于封装天线技术的60 GHz宽带小型化超表面天线。通过高介电常数玻璃基片实现天线小型化。该设计可通过支持TM10模式和反相TM20模式来增大天线带宽，进而可有效提高天线性能。 程勇等提出了一种5G便携式终端双模MIMO天线，通过单极子天线和缝隙天线交错排列方式来提高隔离度。测量与仿真结果吻合良好。提出的天线单元具有宽带和高效率特点，有望成为5G无线通信终端天线的候选方案之一。 5G技术演进推动了天线系统创新。高峰等阐述了通信系统与移动通信系统的未来发展及其对天线系统要求的演变历程，明确了对5G天线系统的要求。还提出了大规模MIMO天线的加权优化方法，并取得了满意的数值仿真结果。 本期专刊涵盖未来移动通信系统有关天线的多个主题，包括天线、天线阵列、超材料和新材料在天线系统中的应用、无源和有源网络与收发机、电波传播和信道建模以及大规模MIMO优化算法，我们期望该专刊对无线通信、天线设计及相关领域的发展有所裨益。 最后，衷心感谢各位作者、审稿人、编辑等为本期专刊出版做出的贡献，感谢中国天线系统产业联盟李永波、何爱芬，感谢刘英、张建华、胡伟东、编辑部，感谢主编潘云鹤院士、卢锡城院士。

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Complex system and intelligent control: theories and applications Editorial

Jie CHEN, Ben M. CHEN, Jian SUN

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2019, Volume 20, Issue 1,   Pages 1-3 doi: 10.1631/FITEE.1910000

Abstract:

Keywords： None    

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Complex systems and networks with their applications Editorial

Jin-de CAO, Yang LIU, Jian-quan LU, Leszek RUTKOWSKI

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2020, Volume 21, Issue 2,   Pages 195-198 doi: 10.1631/FITEE.2020000

Abstract: 复杂系统与网络能刻画现有大量系统的特征，并在过去几十年中得到国内外学者广泛关注。由于通信、计算机和信息技术飞速发展，人们能够应对传统方法无法处理的大规模数据，近年来，有关复杂系统与网络的研究已扩展至网络化控制系统、信息物理系统、逻辑网络、神经网络和其它相关领域。更重要的是，诸如无线传感网络、分散式控制和深度学习等新兴技术亟需分布式控制策略，以确保系统鲁棒性、灵活性、可扩展性、低成本或便于配置和易于维护。 自上世纪末以来，有关复杂系统与网络的研究已取得巨大发展和进步，得到许多有见地的结果和富有成效的方法。复杂系统与网络已广泛应用于民用和军事领域，典型示例包括运输系统、国家电网、健康和医疗领域、航空航天和工业系统等专业领域。随着对清洁能源、低成本、高安全性、健康等的要求，复杂系统与网络的研究越来越受到学术界和工业界关注。 在此背景下，中国工程院院刊《信息与电子工程前沿（英文）》（FITEE）组织了本期“复杂系统与网络及其应用”专刊，旨在促进复杂系统与网络的研究，概述理论、应用两方面最新进展。经严格评审，共遴选12篇论文，其中2篇综述，10篇研究论文。 李晓迪等对基于复杂网络的脉冲控制给出全面综述。侧重于脉冲控制和脉冲摄动，涉及具有脉冲效应的复杂动态网络几个方面：同步和异步脉冲、自适应—脉冲同步、牵制脉冲同步以及具有随机和脉冲效应的复杂动态网络。同时，指出一些未来研究方向。李海涛等详细综述逻辑控制网络控制器设计的最新研究进展，具体包括可达集方法、牵制控制设计、控制李雅普诺夫函数方法和采样控制方法等。 曹进德等讨论了具有脉冲特性的分数阶四元数神经网络的多重Mittag-Leffler稳定性问题。作者证实：当利普希茨条件得到保证时，可用由激活函数几何特性导出的工具证明平衡点的存在性。此外，借助李雅普诺夫稳定性理论，进一步研究了带脉冲的分数阶四元数值神经网络多个平衡点的全局Miattag-Leffler稳定性问题，通过数值实例验证了所提方法的有效性。 逻辑网络作为基因调控网络建模的典型形式之一，一直是人们关注的热点，在系统生物学、电网、内燃机、博弈论、加密和机器人等领域有着广泛应用。代数状态空间方法的发展，极大促进了有关逻辑控制网络的结构和动力学研究，以及逻辑控制网络的分析与综合，甚至扩展至布尔和多值逻辑网络等。 桂卫华等基于网络结构提出布尔网络的输出反馈稳定器设计方法。不同于传统牵制控制设计方法，给出的设计策略与布尔网络的状态转换矩阵无关，且可有效确定牵制控制节点并降低计算复杂度。利用信号转导网络和果蝇分割极性基因网络仿真和实验，验证该方法具有良好性能和适应性。 卢剑权等讨论了基于切换的非周期采样布尔控制网络的稳定性问题。解决了网络各子系统不稳定时非周期采样数据控制下的布尔控制网络全局稳定性问题。与其它不稳定子系统的切换布尔网络的全局稳定性研究相比，其考虑的非周期采样控制问题更为困难与复杂。 近年来，同步和一致性现象引起人们对网络系统中集群行为产生机制的关注。Kurths等提出一种基于双仿真的状态反馈控制的概率布尔控制网络稳定新方法，可用于降低计算复杂度。在强大矩阵运算基础上，给出一个充要条件，并考虑双仿概率布尔控制网络之间概率为1的镇定问题。李露露等研究了耦合时滞布尔网络的完全同步问题，其中状态时滞和输出时滞可能不相等，并且每个布尔网络中的状态时滞可能不同，提出完全同步的一个充要条件，并给出相应算法。 潘金凤和孟敏基于级联聚集的布尔网络，考虑了最优单比特扰动，使得期望吸引子吸引域最大，而非期望吸引子吸引域最小。基于聚集方法，给出单比特扰动后所需吸引子不变的一个充分必要条件。在T细胞受体网络上的实验证实了该方法的可行性和有效性。 级联分解作为布尔控制网络分解的一种基本形式，在理论上是一个有趣而实用的概念。李一峰和朱建栋利用图论方法研究布尔控制网络的两类级联分解问题，提出“嵌套完全等顶点划分”概念，并得到图解的充分必要条件。此外，通过构造坐标变换，给出相应级联分解形式，通过实验数据验证了该方法的可行性和有效性。 由于涉及DNA转录和RNA翻译的耗时过程，时滞在基因调控过程中不可避免，并且在生物体发育中起关键作用。最近，时滞逻辑控制网络领域的研究者得到一些有趣结果。郑雅婷和冯俊娥基于集合稳定性理论，研究具有状态和控制约束的时滞逻辑控制网络的输出跟踪问题。基于状态转换矩阵的变形，推导出几个充要条件，并提出容许状态反馈控制器设计方案。实验证明了该方法的可行性和有效性。 神经网络在医学图像边缘检测、医学事件检测、模式识别和机器人技术等领域的潜在应用价值，使得神经网络快速发展。曹阳等研究了混合时滞和脉冲效应的惯性双向联想记忆神经网络，借助微分不等式技术，给出反周期解的存在性、唯一性和全局指数稳定性判据。最后给出一个算例，验证了结果的有效性。 交通信息的可获取性对汽车动力系统控制具有巨大潜力。康明新和高金武描述了一种换档控制方案，其中控制设计换档策略可在逻辑系统框架内制定。为实现这一控制方案，车辆动力学模型采用马尔可夫过程。在逻辑系统框架下，通过滚动时域最优控制求解燃料优化问题。利用动态规划工具求解最优问题。仿真结果验证了设计方案的有效性。 本期专刊涵盖了当前大量有关复杂系统、逻辑网络和神经网络的研究内容及其最新进展，包括逻辑网络的稳定、跟踪和解偶、神经网络的分析和综合、基于脉冲控制的复杂网络同步问题策略，以及车辆燃油效率优化等实际工程问题。我们希望本期专刊对这些领域的研究人员有所帮助，促进复杂系统和逻辑网络、神经网络及相关领域研究的开展。 本期专刊的顺利出版，得益于作者和匿名审稿人在内众多学者的支持和无私帮助。此外，我们感谢期刊编辑大力协助，感谢主编潘云鹤和卢锡城教授提供的宝贵机会。

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Security for cyberspace: challenges and opportunities Editorial

Jiang-xing WU, Jian-hua LI, Xin-sheng JI

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2018, Volume 19, Issue 12,   Pages 1459-1461 doi: 10.1631/FITEE.1840000

Abstract:

Keywords： None    

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Retraction Note to: Dynamic stability enhancement of interconnected multi-source power systems using hierarchical ANFIS controller-TCSC based on multi-objective PSOs Retraction Note

Ali Darvish FALEHI, Ali MOSALLANEJAD

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2019, Volume 20, Issue 5, doi: 10.1631/FITEE.19r0001

Abstract: None

Keywords： None    

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Erratum to: Past review, current progress, and challengesahead on the cocktail party problem Regular Papers

Yan-min QIAN, Chao WENG, Xuan-kai CHANG, Shuai WANG, Dong YU

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2019, Volume 20, Issue 3, doi: 10.1631/FITEE.19e0001

Abstract:

Keywords： None    

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ONFS: a hierarchical hybrid file system based on memory, SSD, and HDD for high performance computers None

Xin LIU, Yu-tong LU, Jie YU, Peng-fei WANG, Jie-ting WU, Ying LU

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2018, Volume 19, Issue 2, doi: 10.1631/FITEE.17e0626

Abstract: None

Keywords： None    

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Title Author Date Type Operation

On visual knowledge

Yun-he PAN

Journal Article

Special feature on computational photography

Qiong-hai DAI

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Special issue on artificial intelligence 2.0

Yun-he PAN

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An interview with Dr. Raj Reddy on artificial intelligence

FITEE editorial staff

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Special issue on 5G wireless communication systems and technologies

Ping ZHANG

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2018 special issue on artificial intelligence 2.0: theories and applications

Yun-he PAN

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Evolution and innovation of antenna systems for beyond 5G and 6G

Bao-yan DUAN

Journal Article

Complex system and intelligent control: theories and applications

Jie CHEN, Ben M. CHEN, Jian SUN

Journal Article

Complex systems and networks with their applications

Jin-de CAO, Yang LIU, Jian-quan LU, Leszek RUTKOWSKI

Journal Article

Security for cyberspace: challenges and opportunities

Jiang-xing WU, Jian-hua LI, Xin-sheng JI

Journal Article

Retraction Note to: Dynamic stability enhancement of interconnected multi-source power systems using hierarchical ANFIS controller-TCSC based on multi-objective PSOs

Ali Darvish FALEHI, Ali MOSALLANEJAD

Journal Article

Erratum to: Past review, current progress, and challengesahead on the cocktail party problem

Yan-min QIAN, Chao WENG, Xuan-kai CHANG, Shuai WANG, Dong YU

Journal Article

ONFS: a hierarchical hybrid file system based on memory, SSD, and HDD for high performance computers

Xin LIU, Yu-tong LU, Jie YU, Peng-fei WANG, Jie-ting WU, Ying LU

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