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欢迎通信工程学院高军涛老师加拿大访学归来

信息来源: 时间:2014/11/18浏览次数:

      本人自2013年9月25日离开祖国,前往加拿大滑铁卢大学电子与计算机工程系从事访问交流。与国际知名学者Xuemin(Sherman)Shen教授合作,研究智能电网中的安全问题。访学期间感受如下。
      滑铁卢大学是北美著名大学,是一所偏工程类的学府。滑大的数学和计算机专业在加拿大排名第一。世界各地的学生老师慕名前来学习交流的很多。从校园中走过,可以发现说着不同口音英语的外国学者。滑大环境优美,有很多鸟类和松鼠,野兔等小动物在林间穿梭,为生活学习提供了极好的外部环境。
      我们在国内的时候通过互联网了解到华大有个中国留学生联谊会,为前来访问学习的老师设计了专门的网站。通过这个网站在国内提前租好了房间。到滑铁卢以后我们了解到,因为外面吃饭的成本很高,大部分学生和老师都是提前一天把饭做好,用饭盒把午饭和晚饭带到学校。学校为研究生和老师专门设立了吃饭的场所,里面有微波炉和冰箱,能够方便师生保存和加热食物。这一点做得非常人性化。因为在国内的时候通常都是在外面吃饭,做饭的能力有所欠缺。自大来到加拿大以后首先面临的问题是语言问题。在国内的时候进行了英语培训,发现到这边以后的很多英语还是听不懂,主要原因应该是很多人说的英语都有口音。因此,我报了两个免费得英语口语班,跟里面的几个加拿大人学习口语。第一个班的老师是nuke shim,他是一个很好的老人,慈祥同时有耐心,很能体谅我们刚从中国来的这些访问学者,说话的语速尽量放的很慢,除此之外,他还组织各种活动,让大家尽快适应滑大的生活。第二个英语班的老师是sigrid和tony,他们是非常好的一对老年夫妇,给我提供了大量的英文资料,帮助我学习英语俚语,各种英语口音,能够了解加拿大人的一些习惯,自己也能够在各种讨论班上听懂演讲者表达的意思。加拿大的冬天非常漫长,有了这些好人的陪伴,我们感觉到了春天的温暖。
      在科研工作方面,sherman教授希望我参与智能电网安全的课题组。在国内的时候我主要研究流密码和伪随机序列,智能电网领域对我来说是一个新的领域,也是一个非常有发展前途的领域。我初步的工作计划是将自己以前所学的知识和智能电网安全的结合在一起。通过和课题组内的hao liang博士后交流,我发现了智能电网中存在一个数据传输的安全问题。预计到2020年,全世界将有80亿只智能电表安装在人们生活的家庭,休闲的购物中心,工作的厂房,办公室中。这些智能电表需要每隔大约几分钟,甚至几秒钟测算用电量,然后将所获得的数据传输给数据中心。控制中心通过这些数据推断用户的生活习惯,进而获取用户的秘密信息等。为了保护这些大数据的安全性,传统的方法是先对数据进行压缩,然后通过数据加密技术对数据进行加密,再对加密后的数据进行传输。这样做需要首先对数据进行聚合,然后通过压缩算法和加密算法对数据进行两步处理,为了提高处理效率,我们提出了一个一步式解决方案,将压缩传感技术和伪随机序列结合,利用伪随机序列产生的压缩感知矩阵,同时伪随机序列生成器的种子作为传输密匙。这样传输双方具有较少的密匙通信压力。同时能够保证通信的安全性。我们初步工作将发表在通信界的旗舰会议globecom’2014上面,其论文扩展板正在撰写中。除了智能电网课题组外,我还参加了sherman教授的其他课题租,如:信息安全课题组,这里面主要研究密码学和信息安全算法在各种通信环境中的应用。再有就是车载网课题组,研究未来汽车组成的通信网络,各种通信问题和安全隐患等等。这些研究对我启发很大。认识到自己从事的密码学方向有着非常广泛的应用空间。
      除了积极参加滑大的各种讨论班以外,我还参加了sherman教授开的课程ECE710:wireless communication networks.学习了无线通信和排队论的基础知识以及这些只是在车载网络,智能电网等方面的应用。通过上这门课,我了解到滑大上研究生课程和本科生课程与西电有很大不同。滑大上课75分钟一小节,每次两小节,中间休息10分钟。老师对课程内容和课堂时间安排自由度较大。能够根据学科前沿设置自己的讲课内容。首先一步是授课基础知识。对基础知识的讲解通常需要很长的时间,留有比较多的课后作业。学生通常是自己完成这部分作业,然后通过网络上传到课程网站方面,老师对上传的作业进行批改。再讲授完基础知识后,着重讲这些基础知识在现实生活中的应用。这部分能够极大地调动学生的学习热情。使学生了解到学习的知识能够改变未来的生活。比起国内的课程来说,很多都是理论部分,在课程安排上很少涉及国际前沿。教学大纲安排上面很多内容也只是考虑到学生基础知识的牢固程度,很少考虑如何调动学生的学习兴趣。这一点是值得我们学习的。当时在我楼上住的一个学生是滑大数学系的,熟悉以后就问我关于高数的问题。通过和他交谈,我了解到滑大本科生的高等数学所讲的内容要比西电所讲的少,而且简单很多。但是他们对基础知识的理解和应用却很强,这给我很大的启发。
      通过一年的学习,我了解到自己需要做以下的提高:1、眼界需要更加开阔。以前自己总是关注密码学方向的期刊,很少关注会议和其他方向的知识。通过这次留学,我真切的认识到他山之石,可以攻玉这句古语的重要性。2、学术会议需要多参加。以前因为自己不愿意出差开会,总觉得开会就是浪费时间,还不如自己在学校里面看看论文。通过这次留学我认识到开会能够开阔眼界,同时了解到学科前沿,和与自己同样思想的人交流。不可不参加。3、心态需要放平和。在国外生活告诉我,平和的心态才能做出大文章,急功近利的心态只能让自己更加焦躁。4、研究的理论只是要与实际相结合。自己研究的密码知识与实际内容相差较远。出国以前自己的思想一直在于密码范围,不了解密码算法在实际生活中的应用,通过这次和工程北京较强的团队合作,我了解到密码算法只有在实际中才能体现其自身的价值。希望以后自己能够把理论知识应用到现实生活中去。教学上要有所突破。所讲授的《离散数学》课程中,加入一些本科生能听懂的世界内容,如:讲授如何将群环域理论应用于密码学,然后与压缩感知理论相结合,产生更高效的一步式压缩加密方法。这些压缩加密算法如何在世纪网络中应用等等。在讲解过程中要加入压缩感知理论的产生过程,本学校密码学的历史以及课程讲授的内容与这些应用的关系等等。激发学生的学习兴趣。
      一年的留学生活是短暂的,也是快乐的。我收获了很多。感谢国家留学基金委和西安电子科技大学给我这次珍贵的机会,让我学习到了先进的科研和教学经验,同时认识到自己的不足和需要改进的地方。希望能够把自己所学用于实际的科研和教学当中,为国家作出更大贡献。