预判新冠病毒发展趋势、优化交通 重庆师范大学这个学科厉害了！

华龙网-新重庆客户端11月17日22时讯（记者 秦思思）到底是什么研究既能预判疫情发展趋势还能优化交通？数学作为我们从小就学习的基础学科，与诸多学科存在交叉。并且现在许多前沿科技的突破，也都离不开数学。

首批国家应用数学中心落户重庆师范大学

记者了解到，早在今年2月，经科技部批准，重庆师范大学牵头的重庆应用数学中心成为首批13个国家应用数学中心之一，由国际系统与控制科学院院士、原重庆师范大学副校长杨新民教授担任中心主任。这也是我市首个国家级数学中心。

杨新民 受访单位供图 华龙网-新重庆客户端发

去年年底，由杨新民牵头申报的“最优化问题的人工智能方法”项目获国家自然科学基金重大项目立项，资助直接经费为1968万元。不仅如此，国家自然科学基金重大项目是国家自然科学基金委项目中最高级别项目，国家自然科学基金委成立33年来，重庆市第一次获得此类重大项目。

据悉，该中心将突破数学学科范畴，开展跨学科、跨领域、跨方向、跨地区的应用数学复合型高端人才培养。不仅实施跨学科研究生与博士后培养计划，同时通过举办研究生暑期学校、博士生创新论坛、国内外高端应用数学会议，设置前沿交叉学科先锋项目等，将数学及其交叉的信息、智能制造、交通、生命科学等领域的人才汇聚到一起开展研究。另外，还将建立高端学者交流互访制度，每年公开为海内外杰出学者、优秀学生提供到重庆国家应用数学中心进行短期、长期交流进修机会。

杨新民介绍，数学是诸多科技领域的基础，从计算机到人工智能再到大数据时代，都离不开数学的支撑。通过这个中心的建立，可以运用数学来解决一批制约产业发展的“卡脖子”的关键问题，从而实现科技成果转移转化和应用落地，为重庆市产业转型升级提供源头动力。

他谈到，未来重庆首个国家应用数学中心将围绕信息科学、先进制造、智能交通、生物医学等领域，发挥好数学的功效，打破技术发展瓶颈，实现自主知识产权，提升数学支撑创新发展的能力和水平，让数学更好地造福人们的生活。

用数学“预测”疫情

“除夕那天，原本是阖家团圆的日子，全国各地的医疗队驰援武汉，他们离开家人，奔赴抗疫一线，让我和家人都深受感动。”新冠疫情突然来袭，那个时候杨新民发自内心觉得，他应该做点什么，为抗疫贡献自己的力量。

杨新民 受访单位供图 华龙网-新重庆客户端发

在运筹学领域已深耕30余年的杨新民，儿子也是南开大学的数学博士后，研究方向是统计学。父子俩在家便尝试着用统计学角度、运筹学角度去预测疫情下一步的发展情况。很快，他们发现固有的模型不适用于新冠肺炎疫情的走势。

要想把预测做好，还需要组建团队。春节期间，杨新民便领衔组建了多学科综合研判团队深入研讨，研究反映传染病暴发的潜力和严重程度的基本传染数R的变化趋势，并通过建立时间序列模型、Logistic模型、SIR传染病模型和 Bernstein函数模型，对疫情发展趋势和累计确诊病例变化情况做出较为精准的预测。

2月11日，杨新民团队已经能够用计算机编程的模型推演重庆本地7天后的新冠肺炎疫情发展情况，并可通过全国、湖北省、除湖北省外的全国其他省市、重庆市4个点位，直观地展现不同点位的疫情推演情况。

2月12日和2月17日，杨新民和他的团队两次以科技工作者建议的形式，向市政府提交了《新冠肺炎疫情发展趋势预测报告》，为相关科学决策提供支持。在报告中，他们不仅对疫情发展趋势做了预测，同时，该中心在充分论证的基础上，提出“适当开展分类管控”的建议，为我市疫情防控工作提供有力的决策参考。

瞄准智慧交通系统 已在大学城试点运行

交通指示和信号灯是否存在不合理或者可优化的地方？数学与智慧交通，在重庆国家应用数学中心是目前一个重点研究方向。

杨新民介绍，该课题首先要解决的关键性的问题是：复杂性和不确定性的约束下交通路网优化模型和算法。今后交通信号灯的变化可用数学建模，通过大数据的分析，然后编程实现。简单来说，未来的信号灯，将利用大数据和人工智能的方式，自己可做最优的分配和规划。

“目前，90%的交通信号灯采取的都是固定的时间模式，也有少部分会使用传感器，根据拥堵的情况进行自动调节。”杨新民坦言，现在在重庆一些地方，已经开始对信号灯进行智能化改进，但布局和范围都比较小，对于城市来说，还远远不够。

未来我们是否可以通过数学算法的方式，来预测交通流量短期或长期的变化，在还没有拥堵的情况下进行提前预判，让路径规划与信号灯智能化，使得每个路口通行的车辆数量与速度能到达最优的方式。这是杨新民常常思考的问题。

“智慧交通是一项可不断改进，不断提高，让精度越来越高的课题。”目前，重庆师范大学该团队已联合重庆市沙坪坝区交通委员会、重庆市交通信息中心、重庆市沙坪坝交通大队、重庆攸亮科技股份有限公司等多部门，在大学城片区进行示范点打造。

随着科技的发展，大数据的存储量得到几何级的增加，随着计算机的更新迭代，各种算力得到了极大提高，那么就需要数学人找到核心算法。杨新民坦言，对于数学人来说，在推算公式和设计算法过程中非常艰辛，熬跟守夜、通宵达旦、废寝忘食都是常事。

“在数学学科，想到达到突破，不仅需要创新的想法，还有就是不懈努力的计算。”杨新民表示，科学就是要不断的论证，想要做到最好，是必须要投入大量的精力和时间的。