要实现数据与现实物理世界的充分融合,还需要依赖人工智能算法的进步。人类社会正在经历由工业3.0(信息化时代)向工业4.0时代(智能化时代)跨越的历程。海量的可用数据与强大的计算能力的出现,使得深度学习等机器学习算法不断得以突破。人工智能是现代工业文明发展到一定阶段的产物,其背后是云计算、大数据与机器学习等技术的繁荣。工业4.0时代,人工智能的大规模应用将是一场顺势而为的技术变革,未来人工智能将无所不在。
智能计算是指面向人工智能应用(包括训练、推理与衍生应用场景等)的高性能计算。随着人工智能的快速发展特别是AI大模型时代的到来,国内外产业界对智能算力的规模和占比要求越来越大,算力需求正逐步从通用计算转向智能计算。
数据、算法与算力是驱动人工智能发展的三大动力,核心是基于大数据的机器学习。基于观测数据与物理模型,使用人工智能算法对地球科学及技术的关键问题进行数据挖掘、分析与预测,不仅是揭示地球奥秘的有力武器,也是拥抱美好未来的重要条件。所培养的研究生具有数据科学、AI大模型、物联网与智能计算方面的特长,毕业生已在各级政府部门、大型央国企、金融企业、通讯与互联网科技公司以及科研机构等从事大数据分析、AI算法开发、数据挖掘、管理决策与科学研究等工作,具体可参考本页末尾毕业研究生去向。欢迎加入我们的科研团队!
基于地质环境灾变奇点预测预警地面塌陷灾害取得进展(智能计算框架)
深度学习随机生成三维数字砂粒研究取得重要进展(生成式AI,AIGC)
科普讲座视频:大直径盾构隧道健康监测与人工智能状态评估
研究方向:智能地下空间(多源感知—数据融合—生成式AI-智能调控)
地下空间是一种难以再生的地质资源。课题组聚焦前沿的数字化与智能化技术,在地下空间探测、开发与利用过程中,多源感知地质环境所受影响,智能防控可能诱发的各类地质灾害,以实现对地下空间高效、协同与可持续的开发和利用。研究对象主要包括岩土介质所赋含的特殊地下空间与地下工程设施等人为地下空间。
深部地下空间开发利用智能表征与预测:
(1)地下空间开发利用诱发环境地质灾害的生成式表征(大模型);
(2)工程地质环境响应与灾害预测算法(机器学习);
(3)裂隙与孔隙尺度成像、建模与表征(机器视觉与深度学习);
(4)自然地下空间诱发地质灾害多源感知与智能预警(边缘人工智能).
地下空间工程智能感知与调控:
(1)地下空间工程多源信息感知与融合(多源信息融合);
(2)地下空间工程大数据(数据挖掘与知识发现);
(3)地下空间工程环境快速定量评价(边云协同计算).
在研项目
(1)国家自然科学基金面上项目:城市岩溶地面塌陷分布式柔性感测与智能预警研究(42077232,主持);
(2)国家重点研发计划项目:深部岩溶塌陷风险精准防控技术装备研发(2022YFC3003303,专题负责);
(3)江苏省国际科技合作项目:埋地化工管道泄漏感知与预警系统合作研发(BZ2023056,主持);
(4)江苏省前沿技术研发计划项目:盐穴大规模储氢关键技术研发(BF2024056,主要参加);
(5)江苏省前沿技术研发计划项目:埋地纯氢/掺氢天然气管道安全输气关键技术研发(BF2024057,主要参加);
(6)江苏省重点研发项目:盾构掘进诱发地面塌陷分布式柔性感知与智能预警系统关键技术研发(BE2022156,子课题负责);
(7)苏州市科技计划项目:地面塌陷分布式监测用石墨烯基柔性导电膜研制应用(SYG202132,主持);
(8)江苏省重点研发项目子课题:长距离隧道病害多源信息感知与融合关键技术研发(主持);
(9)矿区深部零碳负碳技术教育部工程研究中心开放基金项目:盐穴天然气储库运营期泄漏分布式感知与智能预警系统研发(主持);
(10)江苏省地质工程环境智能监控工程研究中心开放基金项目:城市岩溶塌陷分布式感知与智能预警技术研究(主持);
(11)中国人民解放军陆军工程大学国防工程学院外协项目:岛屿礁灰岩孔隙-裂隙结构多尺度表征与渗流特性研究(主持);
(12)横向课题:苏州独墅湖隧道健康状态监测与评价(主持).
完成项目
(1)国家自然科学基金青年基金项目:车载与温度作用下越江公路隧道周围软粘土响应与工程性质演化研究(主持);
(2)教育部博士点基金课题:越江公路隧道周围软粘土工程性质热动力学演化规律定量研究(主持);
(3)江苏省科技厅产学研前瞻性联合研究课题:基于传感网的城市隧桥智能管理系统研发(主持);
(4)国家重点研发计划项目子课题:滑坡多源多场信息融合及一体化监测预警技术研究(主持);
(5)横向课题:苏州地铁2号线太平车辆段上盖楼板耐火极限试验研究(主持);
(6)横向课题:全过程动态仿真中大规模线性方程组求解方法(主持);
(7)苏州市科技计划-基础研究项目:地铁振动与噪声污染监测及快速评定智能传感器网络研发应用(主持);
(8)横向课题:南京长江隧道健康状态监测与评价(主持).
(9)江苏省自然科学基金:地铁振动环境中各向异性砂土工程性质演化多尺度研究(主持);
(10)苏州市科技计划项目:大型堆土滑坡预警用无线地下传感器网络研发应用(主持).
(11)江苏省自然科学基金:溃散性土质滑坡演化机制物质点法模拟及试验研究(主持);
(12)关键地球物质循环前沿科学中心人才团队项目:深地采空区充填镍矿尾矿碳酸化地层稳定性与固碳能力研究(主持);
论文
2024
[1]Hong-HuZhu,XiaoYe,Hua-FuPei,WeiZhang,GangCheng,Zi-liLi.Probingmulti-physicalprocessanddeformationmechanismofalarge-scalelandslideusingintergrateddual-sourcemonitoring.GeoscienceFrontiers.2024,15:101773.
[4]XiaoYe,Hong-HuZhu*,Feng-NianChang,Tian-ChengChang,FengTian,WeiZhang*,FilippoCatani.Revisitingspatiotemporalevolutionprocessandmechanismofaginatreservoirlandslideduringweatherextremens.EngineeringGeology.2024,332107480.
[5]Long-chuanDeng,WeiZhang*,LuDeng,Ye-huiShi,Jian-junZi,XuHe,Hong-huZhu*.Forecastingandearlywarningofshieldtunnelling-inducedgroundcollapseinrock-soilinterfacemixedgroundusingmultivariatedatafusionandCatastropheTheory.EngineeringGeology,2024,107548.
[7]XiaoYe,Hong-HuZhu*,BingWu,FengTian,WeiZhang*,XieHu,LucaSchenato,AlessandroPasuto,FilippoCatani.Near-surfacesoilhydrothermalresponsefeedbackslandslideactivityandmechnism.EngineeringGeology,2024,107690.
[8]FengnianChang,ShaochunDong,HongweiYin,XiaoYe,WeiZhang,HonghuZhu.Temporalstackingofsub-pixeloffsettrackingformonitoringslow-movinglandslidesinvegetatedterrain.Landslides,2024,21:1255-1271.
[9]FengnianChang,ShaochunDong,HongweiYin,XiaoYe,ZhenyunWu,WeiZhang,HonghuZhu.Three-dimensionaldisplacementtimeseriespredictionofanorth-facingreservoirlandslidepoweredbyInSARandmachinelearning.JournalofRockMechanicsandGeotechnicalEngineering,2025,17(8).
2023
[1]AxiangChen,YuLiao,HaoCai,XunGuo,BoyuanZhang,BenchengLin,WeiZhang,LingWei,YanTong.Experimentalstudyon3Dsourceloacalizationinindoorenvironmentswithweakairflowbasedontwobionicswarmintelligencealgorithms.BulidingandEnvironment.2023,230:110020.
[2]YuLiao,AxiangChen,HaoCai,JingyuLu,WeiZhang,BenchengLin,XunGuo,LingWei,YanTong.Anexperimentalstudyonlocatingtime-varyingpollutantsourcesinadynamicindoorenvironmentwithmechanicalventilationbasedonmulti-robotcooperation.JournalofBuildingEngineering.2023,67:105962.
[3]施斌,朱鸿鹄,张诚成,孙梦雅,张巍,张泰银.岩土体灾变感知与应用.中国科学:技术科学,2023.
[4]YuxinGao,HonghuZhu,LiangQiao,XifengLiu,ChaoWei,WeiZhang.Feasibilitystudyonsinkholemonitoringwithfiberopticstrainsensingnerves.JournalofRockMechanicsandGeotechnicalEngineering.2023.
[5]Tian-ChengXie,Hong-HuZhu,Chun-XinZhang,WeiZhang.Modelingstripfootingsonslopesusingthematerialpointmethod.BulletinofEngineeringGeologyandtheEnvironment.202382:99.
[6]Yu-XinGao,Hong-HuZhu,ChaoWei,JingWang,WeiZhang.Performanceevaluationofdistributedstrainsensingnervesformonitoringgroundcollapse:Alaboratorystudy.Measurement.2023217:113100.
[7]Hong-huZhu,Tian-chengXie,WeiZhang,SanjayShukla.NumericalsimulationofastripfootingonthesoilslopewithaburiedpipeusingtheMaterialPointMethod.JournalofGeomechanis,ASCE.202323(11):04023190.
[8]Tian-ChengXie,Hong-HuZhu,Chun-XinZhang,WeiLiu,Dao-YuanTan,WeiZhang.Modellingpipe-soilinteractionunderlateralmovementusingmaterialpointmethod.JournalofPipelineSystmesEngineeringandPractice.2024,15(1):04023058.
[9]马林建,刘华超,张巍,李奇,朱鸿鹄,吴家文.不同埋深珊瑚礁灰岩物理力学特性宏细观研究.高校地质学报,202329(6):471-478.
[10]贺汪延,张巍*,李厚芝,潘波,邓禄,朱鸿鹄,施斌.知识图谱优化卡尔曼滤波预测库岸滑坡位移.高校地质学报,202329(3):372-381.
2022
[1]KeLiao,WeiZhang*,Hong-huZhu,QinZhang,BinShi,Jing-taoWang,Wen-taoXu.Forecastingreservoir-inducedlandslidedeformationusinggeneticalgorithmenhancedmultivariateTaylorseriesKalmanfilter.BulletinofEngineeringGeologyandtheEnvironment.202281:104.
[2]NanfangZhang,WeiZhang*,KeLiao,Hong-huZhu,QiLi,JingtaoWang.DeformationpredictionofreserviorlandslidesbasedonaBayesianopotimizedrandomforest-combinedKalmanfilter.EnvironmentalEarthScineces.202281:197.
[3]Hao-jieLi,Hong-huZhu,Chun-xinZhang,WeiZhang.Modellingandanalysisfailuremodesofburiedpipelinesperpendicularlycrossinglandslideboundaries.SoilDynamicsandEarthquakeEngineering.2022162:107447.
[4]高宇新,朱鸿鹄,张春新,刘威,王静,张巍.砂土中锚板上拔三维物质点法模拟研究.岩土工程学报,202244(2):295-304.
[5]韦超,朱鸿鹄,高宇新,王静,张巍,施斌.地面塌陷分布式光纤感测模型试验研究.岩土力学,202243(9):10.16285/j.rsm.2021.1992.
[6]许文涛,李晓昭,章杨松,朱鸿鹄,张巍,宣程强.基于摄影测量系统的岩体结构面精细识别表征及应用.测绘学报,202251(10):2093-2106.
[7]王佳,朱鸿鹄,叶霄,李厚芝,张巍,程刚.考虑时滞效应的库区滑坡位移预测—以新铺滑坡为例.工程地质学报,202230(5):1609-1619.
2021
[2]PengZhao,XiaozhaoLi*,WeiZhang*,ZhiyongXiong,WentaoXu,JialiangDai,LongchuanDeng.Systemdynamics:Anewapproachfortheevaluationofurbanundergroundresourceintegrateddevelopment.TunnellingandUndergroundSpaceTechnology,2022,104213.
[3]ChunxinZhang,HonghuZhu,WeiZhang,HaojieLi,WeiLiu.Modelingupliftfailureofpipesburiedinsandusingmaterialpointmethod.TunnellingandUndergroundSpaceTechnology,2022,119:104203.
[4]YunxiaoXin,XiaozhaoLi,WeiZhang,QiWang.Characterizingthedeeppumping-inducedsubsidenceagainstmetrotunnelusingverticallydistributedfiber-opticsensing.EnvironmentalEarthSciences,2021,80:762.
[5]张春新,朱鸿鹄,李豪杰,张巍,刘春.支护压力控制下隧道周围砂土变形破坏物质点法模拟.浙江大学学报(工学版),202155(7):1317-1326.
2020
[3]解朝阳,张巍*,姚东方,王坚,朱雨辰.基于最大球算法定量表征土体空间孔隙网络[J].工程地质学报,202028(1):60-68.
[4]HanWu,HonghuZhu,Cheng-chengZhang,Gu-yuzhu,Baozhu,WeiZhang,M.Azarafza.Strainintegration-basedsoilsheardisplacementmeasurementusinghigh-resolutionstrainsensingtechnology.Measurement,2020,166,108210.
2019
[1]WeiZhang,RuiXiao,BinShi,Hong-huZhu,Yi-jieSun.Forecastingslopedeformationfieldusingcorrelatedgreymodelupdatedwithtimecorrectionfactorandbackgroundvalueoptimization.EngineeringGeology,260(2019)105215.
[2]ButaoShi,YunZhang*,WeiZhang*.Run-outofthe2015Shenzhenliandslideusingthematerialpointmethodwiththesofteningmodel[J].BulletinofEngineeringGeologyandtheEnvironment.201978:1225-1236.
[3]Chen-dongLi,WeiZhang*,Hong-huZhu,PengWang,Jia-taoRen,BillieF.Spencer.Fastvibrationcharacteristicsanalysisofanunderwatershieldtunnelusingtheaccelerometernetworkenhancedbyedgecomputing.Measurement,2019141:52-61.
[4]刘语,张巍*,梁小龙,许林,唐心煜.南京粉细砂空间孔隙结构表征单元体确定,岩土力学,201940(7)2723-2729.
[5]马学勇,张巍*,任家涛,朱守兵,朱鸿鹄.单圆双线地铁隧道基底粉细砂层动力响应分析[J].防灾减灾工程学报,201939(1):106-116.
[6]施家杰,张巍*,厉成阳,解朝阳,朱雨辰.水合物分解诱发能源土滑坡的物质点法模拟[J].工程地质学报,201927(5):1163-1170.
2018
[1]ButaoShi,YunZhang,WeiZhang.AnalysisoftheentirefailureprocessoftherotationalslideusingtheMaterialPointMethod[J].InternationalJournalofGeomechanics-ASCE,201818(8):04018092.
[2]曹剑秋,张巍*,肖瑞,梁小龙,许林,李恒震.南京粉三轴压缩过程中的三维孔隙结构演化特征.地球科学与环境学报,201840(4):487-496.
[3]方浩,张巍*,施斌,砂土颗粒形状的傅里叶描述符自动生成[J].高校地质学报,201824(4):604-612.
[4]许林,张巍*,梁小龙,肖瑞,曹剑秋.岩土介质孔隙结构参数灰色关联度分析,南京大学学报,201854(6):1105-1112.
2017
[2]施毅,张巍*,孙可,丁华平,孙逊.地铁列车振动环境响应的无线传感器网络快速评定[J].振动与冲击,201736(2):229-234(EI).
[3]张巍,梁小龙,唐心煜,施斌,徐炎达,肖瑞.显微CT扫描南京粉砂空间孔隙结构的精细化表征[J].岩土工程学报,201739(4):683-689.(EI)
[4]张巍,史卜涛,施斌,张云,吴方东.土质滑坡运动全过程的物质点法模拟及其应用[J].工程地质学报,201725(3):815-823.
[5]吴方东,张巍*,史卜涛,施斌,张云,郑帅.堆载诱发型土质滑坡运动特征物质点法模拟[J].水文地质工程地质,201744(6):126-134.
[6]周远航,张巍*,孙可,赵春发,施毅,任家涛.基于地铁列车进站环境振动效应的ATO控制策略[J].地下空间与工程学报201713(S2),762-770.
[7]许星宇,朱鸿鹄,张巍,张诚成,施斌.基于光纤监测的边坡应变场可视化系统研究[J].岩土工程学报201739(s1):96-100.
[8]朱泳,朱鸿鹄,张巍,施斌.抗滑桩加固边坡稳定性影响因素的参数分析[J].工程地质学报,201725(3):833-840.
[9]郑帅,张巍,孙可,赵春发,施毅,王鹏.小半径曲线段地铁列车运行诱发临近低层建筑振动响应分析[J].南京工程学院学报,201715(3):1-7.
2016
[1]KeSun,WeiZhang*,HuapingDing,RobinEKim&BillieF.SpencerJr.Embeddinghumanannoyanceratemodelsinwirelesssmartsensorsforassessingtheinfluenceofsubwaytrain-inducedambientvibration[J].SmartMaterials&Structures.25(2016)105023(doi:10.1088/0964-1726/25/10/105023).
[2]KeSun,WeiZhang*.Combinedannoyanceassessmentofsubwaytrain-inducedstructuralvibrationandambientnoise.ShockandVibration[J].2016,3028037(doi:10.1155/2016/302837).
[3]史卜涛,张云,张巍.边坡稳定性分析的物质点强度折减法[J].岩土工程学报,201638(9):1678-1684.(EI)
[4]孙可,张巍*,徐炎达,周立,周发.紧邻地铁车站地下空间楼层振动效应测试评价[J].地下空间与工程学报,201612(1):169-175.
[5]王小敏,张巍*,王浩,施毅,唐心煜.基于改进RABT升温曲线分析受火地铁隧道管片温度场[J].防灾减灾工程学报,201636(3):463-470.
[6]施毅,张巍*,孙可,唐心煜,周远航,孙逊.地铁列车进出站相邻地下空间振动烦恼率评价.防灾减灾工程学报,201636(5):724-729.
2015
[1]FaZhou,WeiZhang*,KeSun,BinShi.HealthstateevaluationofshieldtunnelSHMusingfuzzyclustermethod[C].ProceedingofSPIE9437,StructuralHealthMonitoringandInspectionofAdvancedMaterials,Aerospace,andCivilInfrastructure.SanDiego,California,U.S.A.March08,2015.(doi:10.1117/12.2083820).
[2]ZhouFa,ZhangWei*,SunKe,TangXinyu,Wang.Optimizedfuzzyclusteringmethodforhealthmonitoringofshieldtunnels[J].TransactionsofNanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics.201532(3):325-333.(EI,doi:10.16356/j.1005-1120.2015.03.325).
[3]孙可,张巍*,朱守兵,周立,雷长征.盾构隧道健康监测数据的模糊层次分析综合评价[J],防灾减灾工程学报,201535(6):769-776.
[4]雷长征,张巍*,丁蓬莱,孙可.越江公路盾构隧道浅埋段地温场演化趋势模拟分析[J],防灾减灾工程学报,201535(3):340-347.
[5]张云聪,张巍*,孙可,雷长征,王浩.大直径越江公路振动特性测试分析[J].南京工程学院学报,201513(2):7-11.
2014
[1]WeiZhang,KeSun,ChangzhengLei,YuncongZhang,HuixinLi&BillF.SpencerJr.Fuzzyanalytichierarchyprocesssyntheticevaluationmodelsforthehealthmonitoringofshieldtunnels[J].Computer-aidedcivilandinfrastructureengineering,201429(9)676-688(SCI,1区,IF:5.625,doi:10.1111/mice.12091).
[2]WangZhiming,ZhangWei,LeiChangzheng,DingPenglai&SunKe.Numericallypredictionofthelong-termsoiltemperaturevariationsaroundcross-riverroadtunnels[J].JournalofSoutheastUniversity(EnglishEdition),201430(4)480-488.(EI,doi:10.3969/j.issn.1003-7985.2014.04.014)
[3]李慧鑫,张巍,丁龙琦,王道华,孙可,徐玉桂,戴晓玉.跨线桥爆破塌落体触地震动土层动力响应实测与分析,南京工程学院学报,201412(1):14-18.
标准
(1)江苏省地方标准,《水下隧道结构健康监测技术规程》(DB32/T4243-2022),共同主编.
著作
(1)黄俊,沈阳,张忠宇,张巍,邵理阳,《水下隧道结构健康监测技术与应用》,北京:科学出版社,2022.
专利
指导研究生获奖
2023昇腾AI创新大赛开发者套件创新赛道银奖;项目名称:隧道受限空间病害多源异构信息感知与融合;成员:张恒、宋哈尔、贺汪延、吉虎、孙浩文.
2022昇腾AI创新大赛初创创新赛道铜奖;项目名称:岩石热裂隙深度学习表征系统;成员:张恒、吉虎.
2021南京大学国家奖学金,施家杰;
2019南京大学国家奖学金,李晨东;
2018南京大学栋梁奖学金,孙启程.
毕业研究生
2023李奇,中兴通讯南京研究所政企事业部,工程师;
2023马建,中国铁建中铁十四局集团大盾构与地下空间科技发展研究院(南京),算法工程师;
2023汪景涛,中国铁建中铁十四局集团大盾构与地下空间科技发展研究院(南京),算法工程师;
2023马佳骏,河南省郑州市选调生,公务员;
2022,辛韫潇(博士生),长安大学公路学院,讲师;
2022,张南方,华为上海研究所,开发/测试工程师;
2022,廖科,中国铁建中铁第四勘察设计院,工程师;
2022,邓禄(女),广联达科技(上海),测试/开发工程师;
2022,刘涛,内蒙古自然资源厅,公务员;
2021,徐传益(免试),广联达科技(西安),算法工程师;
2021,肖潜,中国铁建中铁第一勘察设计院,工程师;
2021,朱雨辰,华夏幸福南京分公司,工程师;
2021,王坚,无锡市新吴区选调生;
2021,潘波,中兴通讯南京研究院,工程师;
2020,李晨东(免试),中兴通讯南京研究院,光通讯事业部,工程师;
2020,解朝阳(免试),中国铁建中铁第一勘察设计院,工程师;
2020,曹剑秋(免试),黑龙江省科技厅,选调生;
2020,刘语,德州仪器半导体技术(上海)有限公司,工程师;
2020,姚东方,中国电建集团中南勘测设计研究院,工程师;
2019,孙启程(免试),招商银行总行(上海),投行与金融市场方向管培生;
2019,厉成阳(免试),青岛国信发展集团,海底隧道建设管理;
2019,王威,招银网络科技有限公司(杭州),算法工程师;
2019,任家涛,中海地产(苏州),管培生(海之子);
2019,许林,融创地产(杭州),管培生;
2019,王鹏,中兴通讯南京研究院,光通讯事业部.
2018,吴方东(免试),中海地产(合肥),管培生(海之子);
2018,梁小龙,山西省选调生,公务员;
2018,郑帅,上海铁路局(国企),管理岗;
2018,方浩,华夏幸福环南京事业部,管理岗;
2018,刘岩,华夏幸福苏皖区域事业部,管理岗;
2018,马学勇,泰禾集团南京公司,管理岗;
2018,肖瑞,金科地产江苏公司,管理岗.
2017,周发,江苏启迪科技园发展有限公司(清华启迪),管理岗;
2017,王小敏(女),山西能源学院,助教;
2017,孙逊,南京银行常州分行,管理岗;
2017,唐心煜,苏交科集团股份有限公司、交通规划设计院隧道所;
2017,周远航,广西北海市工业园区管委会规划建设局,公务员;
2015,雷长征,浙江省工程勘察院;
2015,张云聪,(北京)中国船舶重工集团中船建筑工程设计研究院;
2015,朱守兵,杭州锦江集团中国绿色能源公司;
2015,周立,苏州市高新技术企业协会;
2015,徐炎达,(南京)顺丰速运集团有限公司,管理岗;
2014,李慧鑫,上海岩土工程勘察设计研究院有限公司;
2014,王浩,江苏省岩土工程勘察设计研究院;
2012,孙可,南京大学地球科学与工程学院地质工程专业博士研究生;2016,江苏科技大学土木工程与建筑学院讲师;
2012,丁蓬莱,国家水利部规划计划司,公务员;
2011,侯军,江苏南大基础工程有限公司.
通信地址:江苏省南京市栖霞区仙林大道163号,南京大学地球科学与工程学院(朱共山楼)邮政编码:210023