北京大數據研究院基礎實驗室

　　大數據分析與應用技術國家工程實驗室是由北京大學牽頭，聯合中國科學院數學與系統科學研究院、北京奇虎科技有限公司、北京嘀嘀無限科技發展有限公司、中山大學、中國信息安全研究院等單位共同建設，并于2017年獲國家發改委正式批復同意。 實驗室以北京大數據研究院為支撐平臺，計劃建設大數據預處理技術平臺、大數據共性模型與算法平臺、數據挖掘技術平臺、可視分析平臺、智能知識管理與決策支持平臺等五個研發平臺。各研發平臺主要依托北京大學進行建設，根據重點行業應用和產業發展的需要，聯合開展研究開發、人才培養、成果應用和產業化。實驗室核心團隊包括院士4人，千人計劃3人，長江學者3人以及“杰青”6人，“優青”8人，青年千人5人等一大批活躍在大數據領域的年輕學者、業界專家。

　　深度學習實驗室

　　北京大學深度學習實驗室是北京大學數據科學研究中心（北京大數據研究院）最重要的基礎研究機構。它集結了北京大學在計算機科學、應用和計算數學、統計學等領域的最活躍的學者。實驗室主任由機器學習領域國際上最活躍的學者之一張志華教授擔任。希望用三到五年的時間建成世界一流的研究機構，成為中國深度學習和人工智能學科的最主要的基礎研究中心。

　　實驗室的使命是研究機器學習的機理，包括但不限于深度學習和強化學習，并且運用機理去解決現實問題。發展機器學習理論，研究新的機器學習模型和原型，設計高效的算法以及實現大規模的算法軟件庫/平臺。目前研究方向主要集中在但不限于以下幾個方面：

　　1. 發展理解深度學習機制的理論；

　　2. 發展高效的優化多層神經網絡的算法；

　　3. 針對不同類型問題的網絡結構設計；

　　4. 貝葉斯模型和產生式博弈模型；

　　5. 強化學習及其應用；

　　6. 自然語言處理、計算機視覺、量化經濟等領域的應用。

　　實驗室將在數據科學專業招收直博生和碩士生，并單獨培養；同時依靠北京大學數學學院和北京國際數學中心招收博士后研究員。

　　人工智能及機器學習實驗室

　　人工智能及機器學習實驗室成立于2016年，是大數據研究院基礎研究的重要實驗室。研究團隊由北京大學數學學院張志華教授領銜，主要成員包括邰騁研究員（普林斯頓大學應用數學博士）、朱占星研究員(愛丁堡大學機器學習博士)、國家青年千人計劃穆亞東副教授等。實驗室旨在進行世界一流的人工智能、機器學習以及深度學習領域的研究創新，為大數據研究院其他核心項目與研究中心提供相關的技術支持，以及在北京大學和大數據研究院進行相關教學科研，來培養一流的人工智能方面的人才。

　　實驗室的主要研究內容包括：深度學習、強化學習、貝葉斯方法、大規模優化算法、機器學習建模理論等，也涵蓋機器學習在各個領域的應用，如計算機視覺、自然語言、智能交通以及醫學影像等。

　　實驗室的開設課程：《深度學習》、《統計機器學習》、《數據科學導論》等。

　　自然語言處理與認知智能實驗室

　　自然語言處理與認知智能實驗室，是北京大數據研究院的重要的基礎實驗室之一。研究團隊由趙東巖教授、萬小軍教授、穗志方教授、王厚峰教授、嚴睿博士、徐劍波、孫薇薇、馮巖松、張翔等人組成，研究方向主要包括深度語義分析與知識萃取、大規模高精度語義知識庫構建、知識問答與智能文本對話；擬研制面向互聯網的文本語義分析引擎、大規模漢語語言和中文語義知識庫、文本知識問答系統、自動寫作機器人與人機對話平臺；目前已有多項研究成果，包括包含130萬以上實體、超過1300萬知識條目的中文RDF語義知識庫 PKUBase；支持十億規模的知識圖譜，查詢響應時間平均400毫秒的語義查詢引擎 gStore；在網宣、新聞出版、安全、教育等多個領域得到廣泛應用的智思輿情監測系列產品等。

　　大數據安全實驗室

　　大數據安全實驗室科研隊伍主要來自于2009年成立的網絡與軟件安全保障教育部重點實驗室。實驗室面向國家大數據戰略和網絡空間安全戰略需求,致力于大數據安全基礎理論研究、關鍵技術與系統研發。團隊由吳中海教授牽頭，主要研究人員由教授、副教授、講師、博士生、碩士生梯隊組成。其中教授3人，副教授2人，講師2人，博士生5人，碩士生15人。研究隊伍平均年齡37歲，均獲博士學位，并長期從事大數據與云安全、網絡與系統安全等領域的研究工作，積累了豐富的理論研究基礎和實踐經驗。大數據安全實驗室研究方向為大數據安全理論、大數據平臺安全、隱私保護技術、云存儲安全、安全態勢感知等。實驗室的總體目標是為大數據安全保障體系建設提供理論指導和科學依據；對前沿性和前瞻性大數據安全領域的關鍵問題進行探索與創新研究，以促進和推動數據科學和網絡空間安全學科的融合發展；研發具有自主知識產權的大數據安全關鍵技術和可信服務，以滿足國家和行業企業的需求，為國家培養高水平的大數據安全專業人才。實驗室研究團隊承擔了國家重大科技專項、國家重點研發計劃專項、國家自然科學基金、863計劃、科技支撐計劃、國防科技計劃等國家與省部級重要項目30余項，與IBM、英特爾、微軟、AWS、華為、騰訊、奇虎360、臺達電子等企業合作研究項目50余項，發表論文200余篇，獲得國際、國內發明ZL30余個，登記軟件著作權10余項。

　　生物醫學影像分析實驗室

　　生物醫學影像分析實驗室成立于2016 年，是北京大數據研究院的跨學科研究的重要組成部分。實驗室旨在采用智能影像處理技術，對醫學影像分析與處理、臨床疾病的預測、計算機輔助診療等相關領域做出突出貢獻。內容包括醫學影像技術基礎理論的研究、核心技術的研發，先進技術成果的推廣應用和專業高級人才的培養。目前，實驗室主任由美國麻省總醫院Gordon 醫學影像中心人工智能研究室主任李全政教授擔任。

　　實驗室的主要研究方向為醫學影像分析與處理的理論研究和算法設計，兼顧專科醫學影像的圖像處理技術，包括腫瘤病理圖像人工智能分析，心血管胸主動脈CT、MRI 圖像的三維分割和定量分析，冠狀動脈血管內超聲和OCT 圖像的管壁重建以及斑塊分析，大腦皮層以及不同分區的MRI 圖像分割技術，肺部熱結節X射線、CT 圖像的定位檢測與定量分析，腎臟病理圖像的識別技術以及眼底照片、OCT 圖像分割技術等多專科多模態多方向的醫學影像處理技術。

　　醫學影像分析實驗室力爭成為生物醫學工程、計算機技術與臨床科學等交叉領域國際領先的科研單位。同時，希望與國內外相關學術機構、產業界開展廣泛深入的合作，搭建醫學影像分析學科的國際創新網絡。

　　公共安全大數據重點實驗室

　　北京公共安全大數據重點實驗室，由北京大數據研究院與北京市公安局合作共建。實驗室以強化應對和處理重大突發公共安全事件的數據支持，提高公共安全保障能力，維護國家安全和社會安定為目標，以社會公共安全極端案件、社會突發群體性事件、涉網突發安全事件、涉恐暴恐活動襲擊的預測預警為手段，依托生物特征識別、監控視頻分析、大數據情報、社交媒體數據分析等基礎技術，圍繞社會治安防控大數據感知探測、社會公共安全信息融合理解、海量多維安全數據關聯分析、社會安全風險預測預警等關鍵技術開展研究工作，并與反恐、網安、技偵、刑偵、情報等業務應用緊密、結合實現學、研、產、用的協同創新發展。實驗室由劉云淮研究員牽頭，代表性項目包括新疆反恐大數據平臺、江西省公安廳大數據平臺等。

　　數據管理實驗室

　　實驗室面向大數據環境下數據管理的問題，致力于大數據管理系統的基礎理論研究、開源系統構建和應用。實驗室圍繞著知識圖譜數據，圖數據流等開展了大量的基礎研究工作并構建了相關開源圖數據庫系統gStore，其科研項目“海量圖結構數據存儲和查詢優化理論研究”獲得中國計算機學會自然科學二等獎。實驗室近3年主持和承擔了包括國家重點研發計劃課題，國家自然科學基金委優秀青年基金、重點基金等10余項國家課題；已發表數據庫領域國際頂級期刊和會議論文20余篇。

　　智能交互實驗室

　　智能交互實驗室秉承“以人為本”的創新理念，面向主流大眾用戶, 重點開展基于多通道的自然人機交互理論與應用研究, 推動從人適應機器向機器適應人的技術跨越。主要研究方向包括: 連續情感表示與識別、多通道交互、實時智能交互、探索式可視化分析以及物聯網應用。

　　實驗室堅持理論與實踐結合，創新與繼承并重，應用需求驅動，在開展智能人機交互創新性基礎理論與技術研究和開發，實現科研成果的應用與推廣的同時，注重合作研究與交流，廣泛開展國內國際合作，與國內外多家研究機構建立了長期的合作交流關系，多次應邀到美國、英國和日本等地進行學術報告和交流。

　　實驗室現有中、高級研究人員16人，其中博士學位以上人員占60%以上，在國內外主流會議（ACM SIGGRAPH, ACM SIGCHI,IEEE RTSS等）和期刊（IEEE transaction on Multimedia, ACM Transaction on Graphics等）上發表高水平學術論文100余篇，對推動人機交互的創新研究與發展產生了重要影響。