应用数学与工程科学交叉学科

批准机构：河南省教育厅

批准时间：2023年11月

1. 学科发展历程： 应用数学与工程科学是响应国家对基础学科的重视和要求，依托数学、统计学、机械、电气、生物、计算机等学科建立的交叉学科，主要依托的应用数学学科2004年获批校重点学科，2014年获批信息与计算科学二级硕士点，2020年招生电子信息专业硕士，同年成立校应用数学中心；其它依托学科是校优势特色学科，拥有一级博士点1个、硕士点5个，国一流专业4个。学科现有44人，博士35人，省优青、骨干等教师10余人，与约克大学、格力电器（郑州）等高校及政企单位建立有合作关系。

2. 主要研究方向：本学科瞄准学科前沿和科技产业需求，开展数学基础研究和应用研究，已形成五个稳定的方向：随机复杂系统与智能网络控制，主要针对随机混杂动力系统和随机网络化多智能体系统等开展研究；科学与工程计算，主要针对工程中的非线性问题开展高性能数值算法和优化算法研究；生物系统调控分析，主要针对生物医药、疾病防控、微生物发酵等领域的动力学建模开展研究；微分方程及其应用，主要围绕物理、新能源电池等领域的微分方程开展精确解和动力学行为研究；大数据分析与建模，主要围绕智慧农业、金融投资、生物基因等进行大数据建模与分析。

3. 学科特色与优势： 学科源于历经20多年发展、拥有国一流课程和省一流专业的数学学科，承担国家级课题20项、横向课题10项，在Navier-Stokes（NS)方程弱解的正则性、p(x)-拉普拉斯方程正解（爆破解）的存在性、高精度数值优化算法等领域取得重要理论突破，研究结果得到国内外知名专家的跟研或引用；提出了多分量系统局域波激发的新模式、事件触发滑模控制的新机制、生物系统趋化的新方程、盾构机运行参数的数据驱动式预测新模型，解决了湍流和怪波的预测、智能网络控制、隧道智能掘进、生态环境保护、疾病防控等领域中的关键问题，为行业产业发展作出重要贡献。

4. 标志性成果： 在基础研究领域，三维NS方程适当弱解问题的系列研究成果被SIAM J Math. Anal.等多个国际著名期刊发表，有关结果被国际知名学者J.Robinson教授称为最好的结果；p(x)-拉普拉斯方程正解（爆破解）的相关研究曾获国际知名期刊2005-2010年Top10的最高引用奖。在应用领域，创立的事件触发滑模控制的新机制，解决了能源过度消耗问题，结果被自动化领域顶刊IEEE T. Automat. Contr.发表；利用机器学习和大数据技术，解决了盾构机智能化掘进、害虫识别效率与准确性、纸箱尺寸优化等关键技术问题，为企业节约成本数千万元。

5. 定位及意义： 本学科为数学与工程科学的交叉和应用，对数学与电气、机械、生物、化工、计算机等学科交叉融合的建设有重要推动作用，对推动工程学、化学、材料科学、农业科学等学科进入ESI全球排名前1%起到了有力支撑，对学校优势特色学科和特色骨干大学的建设发挥了重要支撑作用。

  6. 发展目标： 聚焦学科前沿，面向重大战略需求，围绕智能制造、高性能计算、新能源、大数据、生物医药和生态环境保护等领域，开展有组织的数学基础研究和应用研究。通过建设，培养一批有影响力的学术带头人，产出一批标志性成果，解决一批工程技术难题，建设更高水平的应用数学学科平台，推动数学与工程应用和产业的对接融通，提升数学学科支撑创新发展的能力。