国际合作

       应科学工程计算与优化团队邀请，法国贡比涅技术大学Piotr Breitkopf教授为我校全体师生讲授了名为《高斯过程回归和计算机实验设计与分析》的国际暑期课程。这门课程于2022年7月6日圆满结课。

       本课程主要分为两个部分。首先，它概述了计算机实验的基本概念及其在不同工程领域的应用。其次，它深入研究了高斯过程回归模型的基本理论和实际应用。Piotr Breitkopf教授从最优化问题的描述和计算机实验设计入手，深入浅出地解释了高斯过程回归模型的理论。他还巧妙地运用MATLAB编程，通过实践针对具体问题，使理论更加生动具体。

       Piotr Breitkopf教授从最初提出最优化问题的一般描述开始，介绍了计算机实验的基本概念以及相关的MATLAB函数，包括ccdesign、bbdesign等。紧接着，他详细介绍了高斯分布和回归分析，涵盖了多项式回归、单变量和多变量的高斯分布、极大似然估计、高斯分布的概率密度函数以及随机变量之间的线性变换等内容。

       在基本知识的基础上，Piotr Breitkopf教授接下来集中讲解了高斯过程回归（GPR）模型的建立过程和实际应用。他详细讨论了该模型的关键组成部分：核函数、趋势和超参数，以及这些组成部分对模型的影响，并向大家讲解了核函数的选择和超参数调节的重要性。接着，他利用已建立的高斯过程回归模型，进行了全局和局部优化以及预期改进（EI）；使用交叉验证、极大似然估计等优化工具进行超参数调优；并提供了大量GPR在工程领域的应用实例，包括材料科学中的多晶体纹理插值、X-射线显微断层扫描、多纤维丝束重建等。

       最后，Piotr Breitkopf教授总结了本次暑期课程的主要内容，并介绍了GPR目前的研究和发展情况。

       在Piotr Breitkopf教授的课堂上，他经常与学生进行问答互动，并通过使用白板书写、在线运行程序等方式激发学生们的学习兴趣和热情。无论是在教学方式还是效果上，Piotr Breitkopf教授都深受学生们喜爱。每节课开始前，他还会展示学生提交的作业并给予评价。

       通过参加这门课程，学生们对计算机实验设计与分析（DACE）和高斯过程回归（GPR）都有了深入的了解，并且收获颇丰。非常期待Piotr Breitkopf教授能够继续举办更多相关科研专题讲座，以便进一步扩展同学们的知识。

       专家简介：

       Piotr Breitkopf，法国贡比涅技术大学教授、Roberval国家重点实验室副主任，1988年获波兰科学院博士，1998年获法国贡比涅技术大学教授资格，研究领域涉及计算力学、缩减模型、优化设计、高性能计算等。是法国贡比涅技术大学多学科优化团队的带头人，2010年至今，担任法国科学院与贡比涅技术大学联合国家重点实验室(Roberval)副主任，Labex MS2T指导委员会成员。法国贡比涅技术大学科学委员会委员,法国国家科学研究委员会委员，欧盟计算结构力学协会主席成员，计算机科学杂志编委，中国航空学报，编辑委员会国际委员，而且是英文版工程数值方法、应用力学科学中的计算机方法、结构多学科优化、计算机和力学、国际材料成型、材料与设计、有限元分析与设计、计算科学、复合材料力学等国际杂志审稿人。曾被评为西北工业大学国外人才引进和先进结构材料力学行为学术交流中心的国外专家，111引智专家，他与张卫红院士共同主持中法联合研究小组“虚拟样机与设计”。撰写并合著200多篇同行评议的SCI期刊论文、书籍章节和参考会议论文。

编辑：刘鹏伟 肖曼玉

审核：都琳