图的树分解？

    相信不少普通人看到这个术语会有些摸不着头脑。简单来讲，它是一种将图的局部联络和整体联络加以分离的方法。科学家利用它来设计算法，以便精确且快速的解决图论中的一系列优化问题，进而服务智能控制。

    宋英磊，江苏科技大学特聘教授，长期从事图论算法、智能控制等相关研究。图的树分解是他目前采用最多的工具。

    其实，早在博士期间，宋英磊就已经在研究图算法及其在数据挖掘中的应用，并取得大量研究成果。他当时就读于美国乔治亚大学计算机系，在著名算法设计与复杂性理论专家蔡黎明教授的悉心指导下，首次将图的树分解用于解决非编码RNA的搜索问题，并据此设计出了一个精确算法，能够在基因组序列中快速搜索结构中含假节的非编码RNA。这一成果将搜素的速度提高了50—100倍，在当时生物信息学界产生了不小影响。同时，他还与生物信息学领域著名学者徐鹰教授在蛋白质三级结构预测和蛋白质识别等问题的研究上开展了合作，同样取得了一系列重要成果。

    因为成果卓著，2006年，宋英磊被乔治亚大学破格授予计算机科学博士学位，成为该校多年来唯一一位仅用3年时间就获得博士学位的毕业生。

    博士毕业后，宋英磊选择在马里兰大学东岸分校做助理教授，继续图论算法及其应用方面的研究工作。期间，他取得了诸多重要成果——在国际上首先设计出了能够计算一个图中最小独立支配集的算法；在国际上首先证明了弦图和近弦图中最小支配集的不可近似性；在国际上首先证明了弦图中参数化支配集问题的复杂性。这些研究成果丰富了计算机科学的基础理论，也为实践中设计相关问题的算法提供了一定的参考。

    身在海外，心系祖国。“留在美国不是我的梦想，回国发展、报答祖国早年对我的精心培养，才是我日日夜夜都在盼望的事情。”2012年，对于宋英磊来讲，是值得被反复提起的一年。

    这一年，他在图论算法方面的专长得到江苏科技大学的高度认可，得到回国发展的良好契机。12月，宋英磊携妻儿回到他魂牵梦绕的祖国。

    也是在这一年，他设计算法解决了随机图中最大同构子图的问题，该问题的解决为从一系列随机图中挖掘最大同构子图奠定了坚实的理论和实践基础。

    回国后，宋英磊致力于把自己的研究成果与实践结合起来，努力推动我国工业生产和公共安全的智能化之路。“智能”已经是当下最热门的科学技术，不仅给受众带来了方便，也给科学家们带来了诸多的机遇和挑战。宋英磊抓住了这一机遇。

    2013年，他带领团队在图的树分解的基础上研究了基于图的路径分解求解组合优化问题的算法，并应用该新算法解决了非编码RNA结构模型的参数训练问题及多肽序列确定问题。上述一系列算法的一个重要优势是能够在实践中快速的获得大多数问题的精确解。

    “迄今为止，还没有见到将基于图论的挖掘方法用于从控制数据中挖掘关联规则的研究工作。”通过努力，他们突破了国内外智能控制领域中传统方法的框架，首次提出用图模型来精确描述控制数据之间的相互关系，独创地将挖掘控制关联法则的问题转化为图论中的一个优化问题，并从全新的角度对这个问题进行了分析和处理，具有高度的原始创新性。

    在江苏科技大学领导和同事的支持与帮助下，目前宋英磊已经组成了两个由年轻教师组成的专业团队，分别从事图论算法在智能控制、火灾监控和预测中的应用研究，相关工作正有条不紊地开展。他作为项目负责人主持开展的“用数据挖掘和神经网络集成系统提高智能控制的精度”项目，也已经取得阶段性成果。

    数风流人物，还看今朝。宋英磊教授在未来的科研道路上仍将通过不断探索研究，解决更多计算机领域的开发难题，创造出更多更实用的国际领先技术与理念。