刘兴高
浙江大学，控制系，博士
清华大学，自动化系，博士后
英国 Newcastle 大学（人工智能，国际排名前三），访问学者
浙江大学，控制科学与工程学院，求是特聘教授，博导
浙江大学引进人才
高端人工智能大数据与优化控制实验室，负责人
控制学院控制装备及综合安全研究所，常务副所长
人工智能、优化控制与智能制造著名专家
截至2025/06，相关科研成果：出版5本学术专著，发表160+SCI含120+TOP（多篇入选ESI全球高被引论文/ESI全球热点论文/全球高被引科学家），240+授权发明专利（多项授权国际龙头实施许可）
主持承担完成以下30余项科研项目：国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家863计划、国家发改委工业自动化高技术产业化重大专项、浙江省杰出青年科学基金、浙江省科技厅国际合作、英国国家工程与自然科学基金国际合作等国家、国际纵向项目
联系方式
TEL：135 8808 5886
E-mail：lxg@zju.edu.cn
主要研究方向
复杂工业系统建模控制与优化
人工智能、深度学习与智能制造
过程控制与过程系统工程
机器视觉，健康监控，目标监测，轨迹优化与增强现实
大模型，大数据，智能博弈与网络空间安全
数学建模、仿真、动态优化与控制优化一体化
计算机模拟、计算、设计与优化控制
诊断辨识、故障预报、可靠性估计与最优控制
生物制药、节能、石化、冶金、航空、IGCC、采煤机械等系统建模优化控制与工程管理
学术兼职
国际 IEEE、IET、ACS，会员
中国自动化学会，会员
国际控制领域、人工智能领域前三大Top期刊等50多个国际著名 SCI 期刊特邀评委（37个Q1区Top期刊，包括IEEE Tran. Auto. Contr., Automatica.）、学术期刊编委
30多个相关国内外学术会议主席、分会主席、特邀报告人或参会人
科研突破
课题组在图像处理、目标识别、度量学习、轨迹优化（无人驾驶核心）、网络安全、ReID、NLP等领域具有深厚的积累，同时在强化学习、Meta Learning、GNN、大模型等领域的研究也如火如荼；组内成员在华为、中兴、达摩院（阿里）、旷视、新零售（阿里）、海康威视、菜鸟（阿里）、商汤、之江实验室等AI顶尖企业的实习与工作均得到广泛认可与高度肯定，并有项目合作。
课题组在以下科学前沿领域取得重大突破：
发现并纠正了最为经典的 Cat. Mixing 动态优化 Benchmark 问题50年来国际上普遍存在的求解错误。提出了新颖的精确罚函数法，部分解决动态优化多约束难以全程满足的国际瓶颈问题，奠定了智能制造与具身智能等应用最优基础（J Opt Theor App 165(2): 678, 2015）
提出控制优化一体化最优设计方法：✓同时保障最优性/可操作性/可控性✓高端具身智能/智能制造等最优设计基础。2项发明专利先后在美国Praxair公司（空分控制优化技术国际最好）实施许可。获德国林德公司（空分国际规模最大）应用好评，生产效率提升6%
部分解决了模型精度不足、约束难以满足、运算实时性低等国际瓶颈问题，高超声速飞行器/月球软着陆/空客A330/多机协同/机器人等经典Benchmark测试结果优于国际最好结果：美国领军人物波音首席工程师Betts教授、弗洛里达大学Rao教授，且应用效果显著
提出了KKT-SQP算法：将国际最好日本福岛雅夫教授SQP算法求解效率，提升了52.38%；提出了非单调过滤线搜索原对偶内点法：将国际上最好IPOpt软件（国际著名优化学者美国CMU大学Biegler院士开发）的求解不成功率减少了62.42%，而且求解更快
首次提出了确保产品质量和能效的可控可操作一体化设计方法（国际著名学者Jana教授评价，IECR 57(36)，2018），发现了热耦合精馏反向响应与独特wave现象，从本质上证明并部分解决了难控的国际瓶颈问题。国际空分行业4大龙头公司中有3家：德国林德、美国Praxair、法国法液空，国内杭氧、九江/兰州石化等，都采用了本课题组发明的节能优化控制技术。设计出了国际上节能效果最高的空分节能方案46.9%，优于国际领军人物日本自动控制届最权威的高松武一郎教授；设计出了国际上控制纯度最高的先控方案99.99999%，优于国际高纯控制领军人物美国AIChE杰出贡献奖获得者Lihigh大学William L. Luyben教授
承担完成了我国首个生物智能制造领域人工智能大数据国家重点研发计划课题，创新开发了十种新颖的生物大模型过程精准优化算法，效果显著。提出了首个生物制药时间序列大模型半监督对比学习框架，填补了国际空白
与新能源电动汽车龙头赛力斯（问界）战略合作，开发电动汽车智能制造大模型，首创多模态机器视觉与深度优化控制数字工时系统、通用AI智能识别系统等大模型功能模块，解决高端汽车智能制造数字科技与效率优化的迫切需求
基于自动、移动机器人、固定监测站、应监测站、KRS、KRT和应急检测的辐射环境智能感知监测分析大模型。构建了含无人机及便携监测设备(含监测车)、KRT、KRS天地一体化智能感知系统与安全监测分析大模型，确保重点核设施周边/内部、海陆交汇处、重点流域、边境地区、大型居住地、重点文物保护地、重要活动或外事场所环境安全
国际最难目标识别：海上低慢速弱小目标，将国际上海杂波预报误差从10-4 降低到了10-9 ，降低了5个数量级；将国际最好识别结果加拿大8个目标，提升到了全部14个弱小目标，其中30号31号目标国际上仅本课题组识别出来
融合目标识别、智能感知、故障预报多源信息，深入开展辐射源识别、知识图谱、数字孪生、决策优化和博弈大模型研究，为多边强对抗条件下的动态实时监测、最优博弈、指挥控制、计划调度提供智能最优决策支撑
国际上，首次发现并证明了丙烯聚合过程是混沌的，开创了熔融指数混沌高精度预报先河。提出多种鲁棒自适应智能优化的高效新型多尺度、混沌、支持向量机、神经网络等熔融指数最优预报模型，将国际上公布的最好结果的预报误差，进一步降低了近2个数量级。国际上最好的5个预报结果本课题组占了4个
将石化龙头之一的聚丙烯生产牌号切换时间从原生产16小时，提升到国际最好水平12小时，最终成为国际最好水平8小时。所提出MPMGM分子量预报模型，优于国际首位的PMGM模型（Gupta院士提出），成为聚合控制领域排名第1Top期刊《Polymer》创刊45年来，我国控制学科的首篇发文
国际上，首次提出灰色地带高置信度故障预报理论。将国际上最经典的故障预报测试Benchmark的最好预报准确率，从97%不到，提升到了99.9%。同时，误报率也大大降低：6类故障模式下都为0误报，而国际报道只有1类为0误报；将国际最好的误报率，进一步降低了76.55%
首次，开发出基于数字孪生的智能制造高端健康监控软件。将PP牌号实际生产偏差减少：92%；将国际采煤机刀头切换实际生产最好结果的预报误差：进一步降低了80.9%
白血病预报：从白血病致病7129个基因（极端稀缺小样本）中仅需4个基因就能达到100%预报准确率，远优于美国科学院Golub院士在《Science》上报道结果，可将药物的开发投入、时间各减少2的46次方
阿尔兹海默症诊断：所提出的新颖深度学习方法，与国际最好结果相比：将病程诊断预报误差进一步减少了60%以上
国际五大入侵检测测试平台：所提方法与国际主流方法比，精度整体最优、检测时间节省26%-69%（Knowledge Based System 195: 105648, 2020），是我国网络空间安全首批博导
大模型目前国际最大难点之一:含错情况下准确识别(一般会胡说八道即幻觉，成为全球最大谣言制造中心)。课题组所提出的含错文本识别方法，将识别准确率(含错30%)提升到了98%以上，处于国际领先水平，且十分敏捷。文本分类基线模型含错30%（ChatGPT、DeepSeek大模型），新颖深度学习方法1：AUC≈0.90、长文本分拣速度 ≥ 1000份/每秒，新颖深度学习方法2：AUC≥0.98。成为通义千问、DeepSeek等主流大模型核心软件包/核心代码的开发者
主持的科研项目
国家自然科学基金项目，带变体和非完备数据海上舰船目标深度度量学习最优识别模型，负责人
国家自然科学基金项目，基于生成对抗深度度量学习的高置信度辐射最优健康监控技术研究，负责人
国家自然科学基金项目，炼油生产全局优化运行关键技术研究与应用，负责人
国家自然科学基金项目，内部热耦合精馏塔节能技术的控制与优化研究，负责人
国家自然科学基金项目，丙烯聚合生产多尺度智能最优熔融指数混合建模研究，负责人
国家自然科学基金项目，一种内部热耦合空分高效节能系统的非线性动态建模方法和非线性控制策略研究，负责人
国家重点研发计划项目，生物过程实时智能诊断、分析与优化控制，负责人
国家重点研发计划项目，测控装备信息安全关键技术，负责人
国家高技术研究发展计划（863计划）项目，高效节能内部热耦合空分装置关键技术，负责人
国家高技术研究发展计划（863计划）项目，大型工业裂解炉在线优化与健康监控技术，负责人
国家发改委工业自动化高技术产业化重大专项（发改高计[2004-2080]），大型空分装备自动化成套系统高技术产业化，项目申报人、立项人、浙大方排名第一（项目总经费1200万元、浙大方840万元，2004年）
AI科技攻关项目，高置信度群智能最优目标检测与最优识别研究，负责人
AI科技攻关项目，新型鲁棒最优数据处理与雷达辐射源识别研究，负责人
AI科技攻关项目，高精确度高适应性智能博弈与协同最优研究，负责人
国家辐射环境监测技术中心AI科技攻关项目，基于人工智能、大数据与最优控制的国控辐射环境自动站最优监控研究，负责人
国家发明专利实施应用项目，实施应用单位：美国Praxair公司（国际空分行业控制技术的龙头，福布斯排行榜美国企业综合排名第26位），空分节能优化系统与方法，负责人
国家发明专利实施应用项目，实施应用单位：美国Praxair公司，空分节能控制系统与方法，负责人
国家发明专利实施应用项目，精馏高纯控制系统与方法，负责人
中国博士后科学基金项目，一类高效节能化工过程的动态特性与操作优化，负责人
清华大学－中大集团博士后科学基金项目，精密精馏过程的控制策略研究，负责人
浙江省自然科学基金杰出青年科学基金项目，最优控制动态优化研究，负责人
浙江省自然科学基金项目，非完备数据条件下舰船目标最优识别研究，负责人
浙江省自然科学基金项目，聚合过程多变量统计最优控制研究，负责人
浙江省自然科学基金项目，高效节能空分装置一体化建模与动态特性研究，负责人
浙江省科技厅项目，空分节能控制关键技术，负责人
浙江省科技厅项目，空分装备自动化成套系统关键技术，负责人
中国石化智能制造科技攻关项目，空分生产节能优化研究，负责人
中国石化AI科技攻关项目，聚丙烯生产熔融指数预报与牌号切换优化，负责人
中国石化智能制造科技攻关项目，乙烯生产分离工段控制与优化研究，负责人
天津石化总厂智能制造科技攻关项目，对苯二甲酸二甲酯氧化动力学参数优化研究，主要完成人之一
国家润滑油研究中心AI科技攻关项目，润滑油油品调和、数据处理与优化研究，负责人
国家有机硅生产中心AI科技攻关项目，计算机辅助有机硅生产催化剂设计与优化研究，独立完成
国际合作与交流
国际合作协议项目（与英国Newcastle大学），内部热耦合精馏间歇过程的智能制造，负责人
英国国家工程与自然科学研究委员会（EPSRC）科学基金项目，智能控制、计算与制造中英研究网络，国际合作研究，中方负责人
英国国家工程与自然科学研究委员会（EPSRC）科学基金项目，间歇过程的智能计算机集成制造，国际合作研究，中方负责人
国际合作项目（浙江省科技厅，与英国），内部热耦合空分节能控制研究，负责人
国际会议，15th IFAC Symposium on System Identification, Reviewer
国际会议，International Workshop on Automation, Computing and Manufacturing, Member of Program Committee
国际会议，IEEE International Conferences on Cybernetics & Intelligent Systems (CIS), Member of International Program Committee
国际会议，IEEE International Conferences on Robotics, Automation & Mechatronics (RAM), Member of International Program Committee
国际期刊，International Journal of Automation and Computing、Integrated Computer-Aided Engineering、Control Theory & Application等, Reviewer
国际 Top 期刊，IEEE Transactions on Automatic Control, Reviewer
国际 Top 期刊，Automatica, Reviewer
国际 Top 期刊，AIChE Journal, Reviewer
国际 Top 期刊，Chemometrics & Intelligent Laboratory Systems, Reviewer
国际 Top 期刊，Industrial & Engineering Chemistry Research, Reviewer
国际 Top 期刊，Chemical Engineering Science, Reviewer
国际 Top 期刊，Journal of Applied Polymer Science, Reviewer
国际 Journal of Process Control、Control Engineering Practice、Signal Processing、Nonlinear Dynamics、Chemical Engineering Communications、European Polymer Journal、Chemical and Biochemical Engineering、Chemical Engineering Journal、Canadian Journal of Chemical Engineering、Powder Technology、Energy、Applied Soft Computing 等 SCI、Top期刊, Reviewer
多项国际会议主席、主题报告人、TPC（ICECA、CSA、ICDMM、CSCE、EEA、EME 、MDM）
国家自然科学基金项目简介 - 01
带变体和非完备数据SAR雷达海上舰船目标深度度量学习最优识别模型
作为海上大范围预警、监控重要手段的SAR雷达舰船识别建模技术，广泛应用于海洋安全、海事搜救、非法走私监控等领域，为我国海上安全提供一体化监控技术支撑；有效识别复杂海上舰船目标一直是海上识别模型的难题，尤其是在涉及舰船变体的多样性、雷达监测数据的非完备性条件下，识别难度更大，但在实际海上舰船识别中常常发生，更加实际，应用场景更多。
因此，本项目提出一种新颖的带变体和非完备数据SAR雷达海上舰船深度度量最优识别模型：
提出基于中心损失的深度度量学习模型，以实现自动对舰船识别的非完备数据进行标定；
提出具备视角感知力的海上舰船目标度量识别模型，构建两个特征空间以实现对带变体的舰船目标进行更准确的识别；
提出基于复杂舰船目标识别模型的网络结构搜索优化和在线校正方法，以消除建模参数人为选择和模型运行失配所导致的误分问题，进一步提高舰船识别模型的置信度和鲁棒性，为海上目标监控建模探索一种新的思路与方法。
本研究相关成果已发表SCI论文10篇（其中7篇为Top SCI期刊）、顶会5篇，已申请发明专利14项，培养研究生11名，其中已毕业4名。
项目研究内容形成系统知识产权，在国际上得到热烈反响，在国内舰船识别、目标识别领域中起到积极推动作用。上述项目研究成果已在多家知名上市公司的目标识别项目中进行转化应用。
国家自然科学基金项目简介 - 02
基于大数据融合的高置信度大气辐射环境实时监测与核事故预警研究
基于大数据融合的高置信度大气辐射环境实时监测与核事故预警，是现代环境科学和能源安全研究的核心问题之一。在核事故发生后，快速、准确地检测和预警辐射环境的变化，对减少核辐射对人类健康和生态环境的影响至关重要。
然而，大气辐射过程本身固有的强空时非线性和非平稳特性，给监测和识别技术带来了巨大挑战。传统监测方法和算法在面对复杂辐射环境时，往往表现出识别率低、虚警率高的局限性。此外，对于不同地区的环境条件，γ剂量率的变化规律可能存在显著差异，这需要针对具体气象特性开发区域化的监测模型。
因此，本基金项目针对目前国内外空气γ剂量率和核事故建模研究难点，特别是尚未兼顾到气象条件的不稳定性及其对空气γ剂量率复合影响造成的难点问题，提出了基于大数据融合的高置信度大气辐射环境实时监测与核事故预警研究：
首先，进行了基于混沌理论、多尺度分析和模糊小波神经网络的关键核素感兴趣区与气象环境外部关联条件实时相关性模型研究，建立了一个多尺度分析模糊小波消息传递模型；
然后，进行了基于生成对抗网络的核反应堆烟羽排放异常数据模拟研究，建立基于三生成对抗网络的核反应堆烟羽排放异常数据模型；
进一步进行了基于压缩激励代价敏感深度滤波模型的核事故实时预警研究，提出了压缩激励代价敏感深度滤波模型，提高了核事故预警的准确性和鲁棒性，实验结果表明了所提出方法的有效性。
本研究相关成果已申请发明专利14项（本项目均为唯一标注），已发表SCI论文11篇、A类会议4篇（均标注了基金号），培养研究生11名（已毕业1名），达到并超过了计划书规定的考核指标。
项目研究内容形成系统知识产权，在国际上得到热烈反响，在国内核事故预警和大气辐射环境监测领域起到积极推动作用。上述项目研究成果已在浙江省生态环境部及多家知名上市公司的实时监测与事故预警项目中进行了转化应用。
实验室简介
高端人工智能大数据与优化控制实验室
实验室旨在解决人工智能大数据与优化控制研究中的学术前沿、学科理论前瞻问题与国家需求应用落地瓶颈问题（顶天、立地、卡脖子问题），侧重于人工智能研究领域最高的三个层级，尤其是人工智能大数据与控制优化的结合，主要涉及领域包括但不限于：
动态优化、博弈决策、无人驾驶与具身智能
机器视觉、智能感知、知识图谱、数字孪生、智能制造与大模型
故障预报、可靠性估计与健康监控
高效节能优化控制理论与应用研究
反应聚合优化控制与生产质量监控
生物医药AI表征、环境监测与新能源低碳双减运行优化
实验室倡导学科交叉融合，研究团队成员包括来自控制学院、数学学院、计算机学院等相关不同学科不同知识结构的老师同学，含教授4人、副教授/高工4人、讲师2人、博士后6人，硕士生/博士生40余人。
科研奖励及荣誉
2014年，国家科技进步奖，一等奖
2021/11，国家科技进步奖，二等奖
2019年，中国自动化学会科技进步奖，特等奖
2023年，华为菁英人才贡献奖
2022/07，浙江省科技进步奖，一等奖
2020年，项目工程管理，获中石化资产经营管理有限公司颁发的“A级”荣誉称号（最高荣誉）
2017年，项目工程管理，获中石化资产经营管理有限公司颁发的“A级”荣誉称号（最高荣誉）
2012年，获过程控制领域著名的“张钟俊院士优秀论文奖”（全国7名）
2011年，浙江省科技进步奖，二等奖（科技金融时报报道“全球率先揭开节能秘诀”：http://old.kjb.zjol.com.cn/html/2014-01/14/content_57410.htm）
2010年，浙江省杰出青年科学基金，获得者
2010年起，清华大学博士后协会浙江省分会，副会长
2009年，获过程控制领域著名的“张钟俊院士优秀论文奖”（全国5名）
2007年，中石化科学技术奖，一等奖
2002年，清华大学，博士后科研工作荣获优秀，并被清华大学留校工作
2000年，获过程控制领域著名的“张钟俊院士优秀论文奖”（全国3名）
AI领域科研及获奖
注重将前沿理论研究与工程实际应用相结合，涉及复杂系统的机理与统计建模、大数据与人工智能、深度学习与图像处理、目标监测与轨迹优化、数学建模与计算机模拟、软测量与信号处理、信息融合与数据挖掘、优化调度与决策管理、先进控制与优化算法、故障诊断动态优化与健康监控等方面。其中，人工智能与大数据研究涉及大模型、机器人视觉、生物智能制造、环境监测识别、智能博弈管控与数字孪生、服装加工与瑕疵检测、智慧医疗、智慧金融、智能航空、智慧海洋、工程管理等方面，是浙大智慧金融等俱乐部指导老师，AI领域所获奖项如下：
2024/10，首届反无人机创新创意大赛，优秀创意奖
2022/11，第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛，银奖
2022/08，第七届中国研究生智慧城市技术与创意设计大赛，一等奖
2020/11-2021/11，首届全国人工智能挑战赛目标识别大赛，亚军（全国高校第一名）（1640组参赛队）
2020/07-2020/11，DIGIX 全球校园AI算法精英大赛，冠军（500组参赛队）
2020/05-2020/07，IJCAI iQIYI iCartoonFace Challege，冠军（400组参赛队）
2020/03-2020/05，天池2020淘宝直播商品识别大赛，季军(1945组参赛队)
2020/02-2020/04，天池“2020数智重庆.瓶装白酒疵品质检”，冠军（2991组参赛队）
2019/11-2020/01，首届“全国人工智能大赛”(行人重识别Person ReID 赛项)，亚军（全国高校第一名）（2700组参赛队）
2019/08-2019/10，天池”2019广东工业智造创新大赛：布匹疵点智能识别”，亚军（2714组参赛队）
2019/08，FlyAI“遥感影像场景分类预测”，季军（156组参赛队）
2018/11-2019/01，云从人头计数大赛，季军（381组参赛队）
2017/09-2017/11，阿里天池"飞粤云端2017广东政务数据创新大赛：智能算法赛”，季军（2635组参赛队）
著作
刘兴高，胡云卿（博士生）著. 《应用最优化方法及MATLAB实现》，科学出版社，2014
刘兴高，胡云卿（博士生），李国栋（博士生)，林芯羽（硕士生），周游（硕士生）著. 《最优化方法应用分析》，科学出版社，2014
刘兴高，徐志鹏，王之宇（博士生），吕露（博士生） 著.《人工智能与大数据：工业聚丙烯智能制造》，化学工业出版社，2024
刘兴高，徐志鹏 著. 《人工智能与大数据：采煤机智能制造》，化学工业出版社，2024
刘兴高 著. 《精馏过程的建模、优化与控制》，科学出版社，2007
