1.边缘智能:边缘智能方向融合边缘计算与人工智能,解决人工智能落地“最后一公里”的问题。实验室聚焦于分布式智能理论和边缘智能系统,从网络与计算基础设施、分布式学习理论与系统、数据安全与用户隐私三方面开展研究,支撑上层智能应用,实现开放复杂边缘环境下可靠智能协同计算。在网络与计算基础设施方向,研究组网算法和传输层协议提升数据通过网络传输的效率、GPU加速来扩展异构环境下可用算力;在分布式学习方向,构建理论框架以优化分布式学习的可扩展性与鲁棒性,搭建高性能低开销的云-端异构分布式学习系统;在安全与隐私方向,研究信道安全以保障底层数据传输、鲁棒学习机制以提升模型在恶意攻击下的稳健性、隐私保护算法以确保用户数据安全与隐私;在上层智能应用方向,涵盖大规模图数据分析、文本-图像检索系统、视觉-语言导航系统、三维重建、以及视频流媒体传输系统。近年来,团队承担了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点及面上、青年项目等十余个国家级和省部级项目。在IEEE/ACM TON、IEEE TMC、IEEE TWC、USENIX ATC、VLDB、KDD、Neurips等多个高水平国际期刊和会议发表200+学术论文,授权国家发明专利60余项、国际专利10余项,获得山东省自然科学奖二等奖1项、山东省科技进步奖二等奖1项、青岛市科技进步一等奖1项以及ACM MM 2016、ACM MM 2022、MobiHoc 2023等多个国际会议最佳论文奖和最佳论文提名,在AI视频识别平台、医疗大模型、工业大模型、大规模协同调度等领域完成多个示范应用,取得了良好的经济效益与社会效益。
2.区块链与分布式系统安全:团队致力于通过密码学(可证明安全)与分布式架构(可扩展、强容错)深度融合,设计安全可靠、可扩展的分布式系统(包括区块链、分布式存储、可信人工智能基础设施)。团队前期在跨链技术、拜占庭共识、Web3.0、数据安全与隐私保护等领域取得多项亮点成果,发表于USENIX Security、IEEE INFOCOM、ICDCS、TMC、TC、JSAC、TPDS、TWC等国际顶级会议期刊,出版Springer专著《Wireless Consensus》。团队带领本科/研究生获得国内外科创竞赛奖项10余项,国际会议最佳论文奖2项,开发工业级区块链平台,在智慧社区、融资租赁、供应链场景实现应用落地。团队与马里兰大学、乔治华盛顿大学、普渡大学、柏林工业大学、苏黎世联邦理工大学、香港理工大学等多所国内外知名院校开展学术合作,牵头创办了Elsevier国际期刊《High Confidence Computing》与IEEE ICMC国际会议。团队承担国家自然科学基金重点项目“异构多链场景下跨链服务安全关键技术”、国家重点研发计划“面向物联网的新型区块链体系架构”、教育部区块链核心技术战略研究项目“区块链数据安全与隐私保护技术研究”等多项国家级重大重点项目。获批数链融合教育部工程研究中心、山东省数链融合技术创新中心、国家区块链创新应用特色领域“区块链+教育”试点、首批区块链微专业。(主页:https://bc.sdu.edu.cn/)
3.物联网安全:物联网、人工智能技术正在快速渗透到工业制造、交通物流、能源电力等各个关键行业和领域。新技术的广泛应用和普及给信息系统带来了新的安全问题。团队聚焦智能感知应用与安全、人工智能应用与安全、数据可控开展研究,逐步建立了面向物联网与人工智能的“威胁可鉴—运行可靠—数据可控”的理论与服务体系。一方面,我们探索了多维度的信息泄露风险,揭示了新型窃听攻击的可能性,并提出了多模态协作环境下的高效鲁棒安全方案。另一方面,研究了人工智能算法在各类应用所存在的脆弱性,提出多种安全分析和防护方案,涵盖了无线通信隐私保护、语音图像对抗攻击及防御、生成模型逆向攻击等,深入探讨信号特征、系统鲁棒性与隐私保护机制的相互作用关系。团队以保障物联网、智能感知系统的安全与隐私为目标,提出了适用于智慧交通、物联网、边缘网络等应用场景的信息安全解决方案,为信息化社会的安全与智能发展提供了重要支撑。近年来,获得国家重点研发计划(2项)、国家自然科学基金(优秀青年基金1项,重点1项,青年4项)、山东省优秀青年科学基金(2项)等多个国家级、省部级项目资助。相关研究成果,发表在IEEE S&P、USENIX Security、ACM CCS、NDSS、IEEE INFOCOM、WWW、IEEE TMC、IEEE TC、IEEE TDSC等国际顶级期刊和会议上。