任豐原,1970年出生于甘肅臨洮,是清華大學計算機科學與技術系網絡研究所的博士、教授和博士生導師。他的主要研究領域包括“網絡系統建模與分析”和“計算機網絡基礎”。2015年1月9日,任豐原所在的科研團隊獲得2014年度國家自然科學一等獎。目前,他擔任蘭州大學信息科學與工程學院院長。
人物經歷
清華大學計算機科學與技術系網絡研究所博士,教授,博導。
工學學士 (電氣技術), 西北工業大學, 中國, 1993
工學碩士 (電力傳動及其自動化), 西北工業大學, 中國, 1996
工學博士 (計算機應用), 西北工業大學, 中國, 1999
2019年4月28日,蘭州大學聘任任豐原教授為信息科學與工程學院院長。
社會任職
全國傳感器網絡標準化技術委員會: 委員
Journal of Ad Hoc & Sensor Wireless Networks: 編輯
主要成就
研究概況
研究工作主要在以下兩方面中展開:
1. 網絡流量管理與控制。流量統計分布的多樣性、協議的非線性耦合作用、網絡狀態的時變特性等因素,使建立網絡流量系統的動態模型面臨諸多障礙。因缺乏系統模型而采用啟發式設計,得到的流量控制與管理算法只能局部有效;并且,有限的仿真試驗較難對所設計算法的性能有全面系統的評價和深入透徹的理解。我們將網絡流量控制子系統視為一個非線性時變時滯閉環系統,使用流體流近似和局部線性化近似等技術,建立了系統的粗粒度線性化微分方程模型。我們綜合應用非線性控制理論中描述函數、相平面和李雅普諾夫函數等分析方法,分析了TCP/AQM、ATM/FECI和Ethernet/BCN等典型網絡流量控制子系統的穩定性,得到了相應的顯式穩定性判據,對網絡參數配置給出了有價值的指導意見。我們合理解釋了網絡中間節點中,緩存隊列的等幅振蕩是協議或控制算法非線性作用下系統的極限環運動。借鑒生態學中的種群演化理論,我們應用滑模變結構和內??刂频若敯艨刂评碚摚瑸槌咚佟⒋笱訒r和無線寬帶等異構網絡環境設計了性能優良的擁塞控制或流量控制算法。
2. 無線傳感器網絡體系結構研究與協議設計。目前,制約傳感器網絡規?;虡I應用的技術瓶頸之一,是尚未形成統一的網絡體系結構和通用的編程模型。在分析和歸納無線傳感器網絡體系結構必備屬性的基礎上,基于主動網絡原理,我們嘗試性地構建了一個傳感器網絡體系結構的參考模型,完成了核心組件與模塊的設計與開發。新體系結構賦予網絡節點可編程能力,支持協議的動態加載、卸載和應用代碼的在線升級與更新,有助于提高代碼的復用性和可靠性,利于縮短規?;虡I應用開發與部署的周期,為降低運營和管理大規模商用傳感器網絡的難度和復雜度提供了一種可能的技術路線。我們根據無線傳感器網絡中節點密集冗余、流量空間分布具有“多對一”的向心性等特點,參考物理學中勢能場的概念與機理,利用不同的網絡狀態參數構造不同的“虛擬場”。疊加而成的復合場驅動數據分組在網絡中定向移動,在實現了基本路由功能的同時,還能夠實現能耗均衡、擁塞避免和數據聚合等附加功能。我們據此提出了多屬性、動態可配置的開放路由協議的實現框架。此外,我們還利用鎖相環原理設計了自校正廣播時間同步協議,能夠同時進行時鐘偏移和飄移補償,以較低的空間與時間復雜度、較小的通信開銷實現了與傳統策略同精度的時間同步算法。
教學成就
課程
研究生課程“網絡系統建模與分析”本科生課程“計算機網絡基礎”
科研成就
研究方向
(1)網絡流量管理與控制(2)控制網絡與網絡控制(3)無線傳感器網絡及應用(4)系統性能評價
代表性論文
發表學術論文百余篇,主要研究成果發表在領域有重要影響的匯刊,如ACM TOSN,IEEE ToN, JASC, TMC, TC,TPDS, TWC和TAC等,及USENIX NSDI, ACM MM, Eurosys,IEEE INFOCOM和ICNP等有影響力的國際會議。
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F.Y. Ren, C. Lin, X.H. Yin, X.M.Shan. A Robust Active Queue 管理學 Algorithm Based on Sliding Mode Variable Structure Control. In Proc. of IEEE INFOCOM2002, San Francisco, USA
無線傳感器網絡中時間同步機制與算法的研究
IP網絡中的擁塞控制
大時滯網絡中的擁塞控制算法
獲得榮譽
2005年獲“教育部新世紀人才支持計劃”資助,2012年獲“國家自然科學基金杰出青年基金項目”資助;獲2011國家自然科學二等獎和2010年電子學會電子信息科學技術一等獎等6項國家、省部級科技成果獎;獲2008年中國百篇最具影響國內學術論文獎,入選2014-2018年“愛思唯爾中國高被引學者榜單”。
參考資料 >
任豐原.清華大學網絡科學與網絡空間研究院.2021-11-18
蘭州大學聘任任豐原教授為信息科學與工程學院院長.蘭州大學新聞網.2021-11-18
國家杰出青年科學基金獲得者: 任豐原教授簡介.蘭州大學.2021-11-18