姓名：段书凯
职称：教授，博士生导师
研究方向（Focus Area）：
1、电力垂域大模型与多模态数据治理
2、火电厂智能运维智能体与沙盒测试
3、新能源电力系统智能测试与场景生成
4、端侧智能芯片与智能机器人系统
联系方式
办公地址：华北电力大学主楼E603B
电子邮箱：skduan@ncepu.edu.cn
办公电话：010-61771698
一、个人简介及主要荣誉称号
段书凯，男，1973年4月生，二级教授，国家级领军人才，科技部中青年科技创新领军人才，教育部新世纪优秀人才。1996年和2003年在西南大学分别获得学士和硕士学位，2006年在重庆大学获得计算机科学专业博士学位。2007-2010年在重庆大学控制科学与工程博士后流动站，先后在美国密歇根大学、加拿大温莎大学、德州农工大学和香港城市大学等做访问教授。2005年被聘为副教授，2010年晋升为教授，2013年被聘为博士生导师。担任智能传动和控制技术国家地方联合工程研究中心主心主任，中国自动化学会人工智能与机器人教育专委会副主任，中国计算机学会杰出会员。兼任国际期刊IEEE TNNLS, Neurocomputing, Artificial Intelligence Review，自动化学报等副编辑，创办英文学术期刊Artificial Intelligence Science and Engineering（AISE，IEEE 出版），并担任执行主编。
主要研究领域为垂域大模型和智能体、多模态数据治理、智能运维与沙盒测试、新能源电力系统智能测试与场景生成、端侧智能芯片与智能机器人系统等，作为负责人主持国家重点研发计划项目、国家重大专项项目、LJ重大专项课题、国家自然科学基金5项（重点1项）等30余项，企业科研项目5项。Nature Communications，Nano Energy，IEEE TNNLS，IEEE TVLSI，TCAS-I等发表高水平论文400余篇，Google学术引用超过10000次，H指数49，授权发明专利30余项。荣获2020 IEEE TNNLS杰出副编辑，2022年度重庆市高校十大科技进展，2024年西部科学城十大科技创新成果，2024年十大重庆科技创新年度人物，入选斯坦福大学和爱思唯尔联合发布的全球前2%顶尖科学家和终身成就奖榜单。2019年，获得中国产学研合作创新成果一等奖（排名第1）；2025年，获得重庆市自然科学奖一等奖（排名第1）。
二、教学与人才培养情况
承担了《操作系统》《计算机网络》《微型计算机原理》《单片机原理与接口技术》《计算机组成原理与接口技术》《信号与系统》《网络信息安全》《高级语言程序设计》《C++面向对象程序设计》等本科生核心课程，《算法设计与复杂性分析》《人工神经网络》《非线性电路与系统》《人工智能前沿》《脑科学基础》等研究生课程。
担任中国自动化学会人工智能与机器人教育专委会副主任，重庆市高校人工智能教指委副主任，曾任全国大学生电子设计竞赛省级赛区组委会副主任、全国信息与电子学科研究生教育协会理事等。主持“新工科背景下卓越AI人才协同培养模式改革实践”“生成式AI驱动的创新型人才培养体系构建与实践”等省部级高等教育教学改革研究重大项目2项，重点项目1项，获省部级教学成果奖一等奖和二等奖各1项。
培养的学生获得国奖和科技竞赛奖50余次，发表高水平学术论文300余篇，1人入选国家级青年人才，2人获得中国科协青年托举人才，1人获得全球十大开发者，30余名学生到国内外著名高校深造，数十名学生入职国家电网、南方电网、移动、电信、联通、华为、字节跳动、台积电、中芯国际、联想、西门子、IBM等知名企业。
三、主要科研项目情况
1、纵向项目：
【1】国家重点研发计划项目：汽车板材机器人激光落料和三维切割系统研发与应用，2019.03-2022.02，项目负责人
【2】国家重大专项项目：神经形态智能芯片架构与系统研究，2019.05-2022.10，项目负责人
【3】工业和信息化部重大专项课题：涡轮叶片缺陷智能检测系统，2021.7-2024.6，课题负责人
【4】国家高层次人才特殊支持计划，类脑计算与智能芯片系统，2019.06-2024.6，项目负责人
【5】国家自然科学基金联合基金重点项目：受脑启发可动态重构存算融合的类脑计算架构，2021.01-2024.12，项目负责人
【6】国家自然科学基金面上项目：医疗影像智能检测和区域分割及医生辅助诊断系统，2021.01-2024.12，项目负责人
【7】国家自然科学基金面上项目: 基于多模感知和移动互联网协作的导盲系统关键问题研究，2017.01-2020.12，项目负责人
【8】国家自然科学基金面上项目: 忆阻器件/CMOS混合结构的智能PID控制器及应用研究，2014.01-2017.12，项目负责人
【9】国家自然科学基金面上项目: 基于忆阻器的混沌神经网络及其在信息处理中的应用，2010.01-2012.12，项目负责人
【10】教育部新世纪优秀人才项目，新型神经网络及智能图像处理，2013.06-2016.6，项目负责人
【11】人力资源与社会保障部，留学回国人员科技活动项目国家级择优资助重点项目，2012.8-2015.7，项目负责人
【12】重庆市技术创新与应用发展重点专项：低功耗神经拟态编解码芯片，2025.12-2028.12，项目负责人
【13】重庆市基础科学与前沿技术研究专项重点项目:信息存储和逻辑运算架构的忆阻神经形态系统，2017.7-2020.6，项目负责人
【14】中国博士后科学基金特别资助项目: 基于现代信息处理的忆阻器混沌神经网络研究，2009.08-2010.08，项目负责人
【15】教育部中央高校基本科研业务费创新团队项目: 纳米级电子器件与仿生智能信息处理研究，2014.03-2016.2，项目负责人
2、横向项目：
【1】企业委托项目，三维柔性机器人激光切割系统的技术集成与高可靠性装备研制，2021.05-2022.09，项目负责人
【2】企业委托项目，重载履带式电驱动装配智能机器人研究，2024.11-2025.11，项目负责人
【3】企业委托项目，具身智能机器人开发与应用示范，2026.10-2027.12，项目负责人
【4】国家气象中心，基于深度学习的FY-3卫星应用产品开发，2019.07-2020.07，项目负责人
【5】国家气象中心，基于深度学习的卫星多通道数据在强降水云团监测中的应用技术研发，2020.05-2021.05，项目负责人
四、主要获奖
【1】2025年重庆市自然科学一等奖，面向高效类脑计算的器件动力学理论与软硬件协同方法，重庆市人民政府，2026年9月，排名第一
【2】中国产学研合作创新成果奖一等奖，汽车板材机器人激光落料和三维切割系统研发与应用，中国产学研促进会，2019年12月，排名第一
【3】重庆市人民政府教学成果奖一等奖，回归大学教育本原,构建五分人才培养体系,探索多元人才培养新途径，2013年7月，排名第三
五、代表性论著
【1】 Guangdong Zhou, Jie Li, Qunliang Song, Lidan Wang, Zhijun Ren, Bai Sun, Xiaofang Hu, Wenhua Wang, Gaobo Xu, Xiaodie Chen, Lan Cheng, Feichi Zhou*, Shukai Duan*. Full hardware implementation of neuromorphic visual system based on multimodal optoelectronic resistive memory arrays for versatile image processing. Nature communications, 2023, 14(1): 8489.
【2】 Jiagui Wu, Shuwei Huang, Yongjun Huang, Hao Zhou, Jinghui Yang, Jiaming Liu, Mingbin Yu, Guoqiang Lo, Dimlee Kwong, Shukai Duan*, Chee Wei Wong*. Mesoscopic chaos mediated by Drude electron-hole plasma in silicon optomechanical oscillators. Nature communications, 2017, 8(1): 15570.
【3】 Yunpeng Guo, Wenrui Duan*, Xue Liu*, Xinxin Wang, Lidan Wang, Shukai Duan, Cheng Ma*, Huanglong Li*. Generative complex networks within a dynamic memristor with intrinsic variability. Nature Communications, 2023, 14(1): 6134.
【4】 Yifei Yang, Mingkun Xu, Shujing Jia, Bolun Wang, Lujie Xu, Xinxin Wang, Huan Liu, Yuanshuang Liu, Yuzheng Guo, Lidan Wang, Shukai Duan, Kai Liu, Min Zhu, Jing Pei*, Wenrui Duan*, Dameng Liu*, Huanglong Li*. A new opportunity for the emerging tellurium semiconductor: making resistive switching devices. Nature Communications, 2021, 12(1): 6081.
【5】 Li Luo, Bochang Li, Lidan Wang*, Jinpei Tan, Shukai Duan*, Chunxiang Zhu*. Reconfigurable stateful logic circuit with cu/cui/pt memristors for in-memory computing. IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, 2024,32(5):835-847.
【6】 Guangdong Zhou*, Bai Sun, Xiaofang Hu, Linfeng Sun, Zhuo Zou, Bo Xiao, Wuke Qiu, Bo Wu*, Jie Li, Juanjuan Han, Liping Liao, Cunyun Xu, Gang Xiao, Lihua Xiao, Jianbo Cheng, Shaohui Zheng, Lidan Wang*, Qunliang Song*, Shukai Duan*. Negative photoconductance effect: an extension function of the TiOx‐based memristor. Advanced Science, 2021, 8(13): 2003765.
【7】 Guangdong Zhou, Zhijun Ren, Lidan Wang, Jinggao Wu, Bai Sun, Ankun Zhou, Guanghui Zhang, Shaohui Zheng, Shukai Duan*, Qunliang Song*. Resistive switching memory integrated with amorphous carbon-based nanogenerators for self-powered device. Nano Energy, 2019, 63: 103793.
【8】 Yue Zhou, Xiaofang Hu, Lidan Wang, Guangdong Zhou, Shukai Duan*. QuantBayes: Weight optimization for memristive neural networks via quantization-aware Bayesian inference. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 2021, 68(12): 4851-4861.
【9】 Xiaoyan Peng, Yingjia Han, Qiming Zhang, Peter Feng, Pengfei Jia, Hao Cui, Lidan Wang, Shukai Duan*. Performance Improvement of MoS₂ Gas Sensor at Room Temperature. IEEE Transactions on Electron Devices, 2021, 68(9): 4644-4650.
【10】 Shiyuan Wang, Lujuan Dang, Badong Chen, Shukai Duan*, Lidan Wang, Chi K. Tse. Random Fourier filters under maximum correntropy criterion. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 2018, 65(10): 3390-3403.
【11】 Shiyuan Wang, Lujuan Dang, Badong Chen, Chengxiu Ling, Lidan Wang, Shukai Duan*. Kernel online learning algorithm with scale adaptation. IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, 2017, 65(11): 1788-1792.
【12】 Xiaofang Hu, Gang Feng, Shukai Duan, Lu Liu. A memristive multilayer cellular neural network with applications to image processing. IEEE transactions on neural networks and learning systems, 2016, 28(8): 1889-1901
【13】 Shukai Duan, Huamin Wang, Lidan Wang, Tingwen Huang, Chuandong Li. Impulsive effects and stability analysis on memristive neural networks with variable delays. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 2016, 28(2): 476-481.
【14】 Huamin Wang, Shukai Duan, Tingwen Huang, Lidan Wang, Chuandong Li. Exponential Stability of Complex-Valued Memristive Recurrent Neural Networks, IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 2016, 237: 766~771.
【15】 Tianshu Li, Shukai Duan*, Jun Liu, Lidan Wang, Tingwen Huang. A spintronic memristor-based neural network with radial basis function for robotic manipulator control implementation. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 2015, 46(4): 582-588.
【16】 Shukai Duan, Xiaofang Hu, Zhekang Dong, Lidan Wang, Pinaki Mazumder. Memristor-based cellular nonlinear/neural network: design, analysis, and applications. IEEE transactions on neural networks and learning systems, 2014, 26(6): 1202-1213.