關(guān)于發(fā)布可解釋、可通用的下一代人工智能方法重大研究計(jì)劃2022年度項(xiàng)目指南的通告

國科金發(fā)計(jì)〔2022〕18號(hào)　　

國家自然科學(xué)基金委員會(huì)現(xiàn)發(fā)布可解釋、可通用的下一代人工智能方法重大研究計(jì)劃2022年度項(xiàng)目指南，請申請人及依托單位按項(xiàng)目指南中所述的要求和注意事項(xiàng)申請。

國家自然科學(xué)基金委員會(huì)

2022年5月16日    

可解釋、可通用的下一代人工智能方法重大研究計(jì)劃2022年度項(xiàng)目指南

“可解釋、可通用的下一代人工智能方法”重大研究計(jì)劃面向人工智能發(fā)展國家重大戰(zhàn)略需求，以人工智能的基礎(chǔ)科學(xué)問題為核心，發(fā)展人工智能新方法體系，促進(jìn)我國人工智能基礎(chǔ)研究和人才培養(yǎng)，支撐我國在新一輪國際科技競爭中的主導(dǎo)地位。

基于深度學(xué)習(xí)的人工智能方法在許多場景取得了重要突破，但仍然存在模型可解釋性差、對抗樣本魯棒性差、數(shù)據(jù)與算力需求大、理論基礎(chǔ)薄弱等問題。基于以上問題，本重大研究計(jì)劃旨在建立規(guī)則和學(xué)習(xí)的有效融合機(jī)制，打破現(xiàn)有深度學(xué)習(xí)“黑箱算法”的現(xiàn)狀，建立一套可適用于不同領(lǐng)域、不同場景（語音、圖像、視頻等）的通用方法體系。

一、科學(xué)目標(biāo)

本重大研究計(jì)劃面向以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能方法魯棒性差、可解釋性差、對數(shù)據(jù)的強(qiáng)依賴等基礎(chǔ)科學(xué)問題，挖掘機(jī)器學(xué)習(xí)的基本原理，發(fā)展可解釋、可通用的下一代人工智能方法，并推動(dòng)人工智能方法在科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計(jì)劃針對可解釋、可通用的下一代人工智能方法的基礎(chǔ)科學(xué)問題，圍繞以下三個(gè)核心科學(xué)問題開展研究：

（一）深度學(xué)習(xí)的基本原理

深入挖掘深度學(xué)習(xí)模型對超參數(shù)的依賴關(guān)系，理解深度學(xué)習(xí)背后的工作原理，建立深度學(xué)習(xí)方法的逼近理論、泛化誤差分析理論和優(yōu)化算法的收斂性理論。

（二）可解釋、可通用的下一代人工智能方法

通過規(guī)則與學(xué)習(xí)結(jié)合的方式，建立高精度、可解釋、可通用且不依賴大量標(biāo)注數(shù)據(jù)的人工智能新方法。開發(fā)下一代人工智能方法需要的數(shù)據(jù)庫和模型訓(xùn)練平臺(tái)，完善下一代人工智能方法驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)設(shè)施。

（三）面向科學(xué)領(lǐng)域的下一代人工智能方法的應(yīng)用

發(fā)展新物理模型和算法，建設(shè)開源科學(xué)數(shù)據(jù)庫、知識(shí)庫、物理模型庫和算法庫，推動(dòng)人工智能新方法在解決科學(xué)領(lǐng)域復(fù)雜問題上的示范性應(yīng)用。

三、2022年度資助研究方向

（一）培育項(xiàng)目

圍繞上述科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，2022年度對于探索性強(qiáng)、選題新穎的申請項(xiàng)目，將以培育項(xiàng)目方式予以資助。研究方向如下（申報(bào)項(xiàng)目須覆蓋以下單一方向中列出的部分或全部內(nèi)容）：

1. 深度學(xué)習(xí)的表示理論和泛化理論

研究多層全聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)、卷積網(wǎng)絡(luò)（以及其它帶對稱性的網(wǎng)絡(luò)）、圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、transformer網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等模型的逼近性質(zhì)，發(fā)展相應(yīng)的高維函數(shù)空間理論和泛化誤差分析理論，并在實(shí)際數(shù)據(jù)集上檢驗(yàn)以上理論。

2. 深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練動(dòng)力學(xué)

研究深度學(xué)習(xí)的損失景觀，包括但不限于：臨界點(diǎn)的分布及其嵌入結(jié)構(gòu)、極小點(diǎn)的連通性等；深度學(xué)習(xí)中的非凸優(yōu)化問題、優(yōu)化算法的正則化理論和收斂行為；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的過參數(shù)化和訓(xùn)練過程對于超參的依賴性問題、基于極大值原理的訓(xùn)練方法、訓(xùn)練時(shí)間復(fù)雜度和訓(xùn)練困難等問題；循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)記憶災(zāi)難問題、編碼-解碼方法與Mori-Zwanzig方法的關(guān)聯(lián)特性等。

3. 微分方程與機(jī)器學(xué)習(xí)方法

機(jī)器學(xué)習(xí)算法在微分方程正反問題求解方面的應(yīng)用，需突破傳統(tǒng)數(shù)值算法的瓶頸，實(shí)現(xiàn)正反問題的高效求解；高維微分方程的正則性理論與算法；微分方程解算子的逼近方法（如通過機(jī)器學(xué)習(xí)方法獲得動(dòng)理學(xué)方程、彈性力學(xué)方程、流體力學(xué)方程、Maxwell方程以及其它常用微分方程的解算子）；微分方程經(jīng)典算法和基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法的融合；微分方程方法在機(jī)器學(xué)習(xí)中的應(yīng)用（如用微分方程設(shè)計(jì)新的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，設(shè)計(jì)和分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等）。

4. 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與知識(shí)驅(qū)動(dòng)融合的人工智能

建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)與知識(shí)驅(qū)動(dòng)的符號(hào)計(jì)算相融合的新型人工智能理論和方法，突破神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型不可解釋的瓶頸；研究知識(shí)表示與推理框架、大規(guī)模隱式表達(dá)的知識(shí)獲取、多源異構(gòu)知識(shí)融合、知識(shí)融入的預(yù)訓(xùn)練模型、知識(shí)數(shù)據(jù)雙驅(qū)動(dòng)的決策推理等；探索不同場景中的應(yīng)用。

5. 安全可靠的下一代人工智能

面向數(shù)據(jù)、模型和算法，構(gòu)建安全可靠的人工智能方法。研究分布式去中心化學(xué)習(xí)、聯(lián)邦學(xué)習(xí)、密碼學(xué)等技術(shù)，構(gòu)建隱私保護(hù)的數(shù)據(jù)應(yīng)用新范式；研究深度學(xué)習(xí)模型在對抗樣本、數(shù)據(jù)投毒、后門攻擊等情況下的魯棒性和安全性，發(fā)展對抗魯棒和安全的新模型與學(xué)習(xí)方法；研究存在樣本噪聲、分布外數(shù)據(jù)等場景下的可靠機(jī)器學(xué)習(xí)方法、研究因果驅(qū)動(dòng)的魯棒決策和可靠推理；探索不同場景中的應(yīng)用。

6. 人工智能驅(qū)動(dòng)的下一代科學(xué)計(jì)算理論及應(yīng)用

將機(jī)器學(xué)習(xí)與電子多體問題相結(jié)合，建立薛定諤方程數(shù)值解、第一性原理計(jì)算、增強(qiáng)采樣、自由能計(jì)算、粗粒化分子動(dòng)力學(xué)等的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，探索機(jī)器學(xué)習(xí)在物質(zhì)體系研究中的應(yīng)用。

針對典型的物理、化學(xué)、材料、生物、燃燒等領(lǐng)域的多尺度問題和動(dòng)力學(xué)問題，通過融合物理模型與機(jī)器學(xué)習(xí)方法，探索復(fù)雜物理、化學(xué)、材料、生物等體系變量隱含物理關(guān)系的挖掘方法，建立構(gòu)效關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)，構(gòu)建具有通用性的跨尺度人工智能輔助計(jì)算理論和方法，解決典型復(fù)雜多尺度計(jì)算問題。

（二）重點(diǎn)支持項(xiàng)目

圍繞核心科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，對于前期研究成果積累較好、對總體目標(biāo)在理論和關(guān)鍵技術(shù)上有較大貢獻(xiàn)的申請項(xiàng)目，將以重點(diǎn)支持項(xiàng)目方式予以資助。建議研究內(nèi)容包括，但不限于以下方向：

1. 面向復(fù)雜數(shù)據(jù)的、可通用的人工智能算法框架

針對多尺度復(fù)雜數(shù)據(jù)處理問題，研究多尺度表示的跨模態(tài)人工智能框架，適用于視頻、語音、自然語言、點(diǎn)云、地理數(shù)據(jù)等不同模態(tài)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)小樣本（相同精度下降低樣本需求一萬倍以上）、可解釋、跨模態(tài)（不少于3個(gè)模態(tài)）和感知決策一體化方法。

2. 新一代非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理方法

研究海量復(fù)雜非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與人工智能應(yīng)用一體化系統(tǒng)的構(gòu)建方法，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、用戶自定義領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型在線構(gòu)建、自主研發(fā)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)查詢語言與優(yōu)化理論、跨域和跨庫非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的查詢?nèi)诤侠碚摰龋蜗乱淮斯ぶ悄芊椒ㄔ诳珙I(lǐng)域、多維度（關(guān)系、向量、圖等）、多粒度數(shù)據(jù)（不少于3種粒度）的應(yīng)用。

3. 深度學(xué)習(xí)隱私保護(hù)計(jì)算新型體系框架與模型

針對隱私性需求，研究可證明安全、可實(shí)用的人工智能隱私保護(hù)方法新框架，包括但不限于：適用于不同場景的多方隱私計(jì)算框架，多源異質(zhì)數(shù)據(jù)的高效協(xié)同建模方法，基于全同態(tài)計(jì)算的、低內(nèi)存占用的隱私保護(hù)深度學(xué)習(xí)方法，研究符合《中華人民共和國個(gè)人信息保護(hù)法》中匿名化要求的、模型精度跌幅可控（精度下降不大于1%）的數(shù)據(jù)可信發(fā)布技術(shù)等。

4. 面向功能分析的智能化幾何造型方法

設(shè)計(jì)能保持幾何約束和物理結(jié)構(gòu)、具有可解釋性和收斂階的智能建模方法，構(gòu)建可解釋的、面向功能分析的智能方法以及科學(xué)工程計(jì)算中幾何模型設(shè)計(jì)與功能分析一體化方法，突破目前工業(yè)軟件中幾何設(shè)計(jì)與物理性能分析割裂的現(xiàn)狀。

5. 人工智能驅(qū)動(dòng)的下一代微觀科學(xué)計(jì)算平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用

發(fā)展基于人工智能的高精度、高效率的第一性原理方法；面向物理、化學(xué)、材料、生物等領(lǐng)域的實(shí)際復(fù)雜問題，建立多尺度模型，實(shí)現(xiàn)高精度、大尺度和高效率的分子模擬；建立人工智能與科學(xué)計(jì)算雙驅(qū)動(dòng)的“軟-硬件協(xié)同優(yōu)化”方法和高性能計(jì)算專用平臺(tái)。

6. 人工智能框架下的宏觀復(fù)雜反應(yīng)流動(dòng)多尺度建模與應(yīng)用

面向空天發(fā)動(dòng)機(jī)等重大需求場景，針對燃燒模型精度低、數(shù)值模擬計(jì)算效率低等問題，研究從原子尺度到宏觀尺度的深度學(xué)習(xí)算法，發(fā)展兼容傳統(tǒng)數(shù)值模擬和面向超大規(guī)模并行的新一代計(jì)算方法；發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不穩(wěn)定性等關(guān)鍵問題的識(shí)別、預(yù)測和分析的機(jī)器學(xué)習(xí)方法；針對高雷諾數(shù)非穩(wěn)態(tài)超聲速燃燒的湍流問題，研究湍流與化學(xué)反應(yīng)的時(shí)空多尺度相互作用機(jī)理，發(fā)展機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)的高精度湍流模擬模型與計(jì)算方法。

四、項(xiàng)目遴選的基本原則

（一）緊密圍繞核心科學(xué)問題，鼓勵(lì)基礎(chǔ)性和交叉性的前沿探索，優(yōu)先支持原創(chuàng)性研究。

（二）優(yōu)先支持面向發(fā)展下一代人工智能新方法或能推動(dòng)人工智能新方法在科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的研究項(xiàng)目。

（三）重點(diǎn)支持項(xiàng)目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累，對總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻(xiàn)與支撐。

五、2022年度資助計(jì)劃

2022年度擬資助培育項(xiàng)目20～25項(xiàng)左右，資助直接費(fèi)用約為80萬元/項(xiàng)，資助期限為3年，培育項(xiàng)目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2023年1月1日— 2025年12月31日”；擬資助重點(diǎn)支持項(xiàng)目6～8項(xiàng)左右，資助直接費(fèi)用約為300萬元/項(xiàng)，資助期限為4年，重點(diǎn)支持項(xiàng)目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2023年1月1日— 2026年12月31日”。

六、申請要求

（一）申請條件

本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進(jìn)行申請。

（二）限項(xiàng)申請規(guī)定

執(zhí)行《2022年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》“申請規(guī)定”中限項(xiàng)申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項(xiàng)

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀并執(zhí)行本項(xiàng)目指南、《2022年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》和《關(guān)于2022年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請與結(jié)題等有關(guān)事項(xiàng)的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)行無紙化申請。申請書提交日期為2022年6月16日—6月23日16時(shí)。

2. 項(xiàng)目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：

（1）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的填報(bào)說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計(jì)劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，將對多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個(gè)項(xiàng)目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計(jì)劃擬解決的具體科學(xué)問題和項(xiàng)目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項(xiàng)目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費(fèi)等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計(jì)劃”，亞類說明選擇“培育項(xiàng)目”或“重點(diǎn)支持項(xiàng)目”，附注說明選擇“可解釋、可通用的下一代人工智能方法”，受理代碼選擇T01，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個(gè)申請代碼。

培育項(xiàng)目和重點(diǎn)支持項(xiàng)目的合作研究單位不得超過2個(gè)。

（4）申請人在“立項(xiàng)依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，應(yīng)當(dāng)首先說明申請符合本項(xiàng)目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計(jì)劃核心科學(xué)問題、實(shí)現(xiàn)本重大研究計(jì)劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻(xiàn)。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計(jì)劃相關(guān)的其他科技計(jì)劃項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系。

3. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2022年6月23日16時(shí)前通過信息系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)提交本單位電子申請書及附件材料，并于6月24日16時(shí)前在線提交本單位項(xiàng)目申請清單。

4. 其他注意事項(xiàng)

（1）為實(shí)現(xiàn)重大研究計(jì)劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項(xiàng)目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計(jì)劃其他項(xiàng)目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強(qiáng)項(xiàng)目的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)項(xiàng)目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計(jì)劃將每年舉辦一次資助項(xiàng)目的年度學(xué)術(shù)交流會(huì)，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會(huì)。獲資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計(jì)劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，并認(rèn)真開展學(xué)術(shù)交流。

（四）咨詢方式

國家自然科學(xué)基金委員會(huì)交叉科學(xué)部一處

聯(lián)系電話：010-62328382

關(guān)于發(fā)布多物理場高效飛行科學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控機(jī)理重大研究計(jì)劃2022年度項(xiàng)目指南的通告

國科金發(fā)計(jì)〔2022〕19號(hào)

國家自然科學(xué)基金委員會(huì)現(xiàn)發(fā)布多物理場高效飛行科學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控機(jī)理重大研究計(jì)劃2022年度項(xiàng)目指南，請申請人及依托單位按項(xiàng)目指南中所述的要求和注意事項(xiàng)申請。

國家自然科學(xué)基金委員會(huì)

2022年5月16日    

多物理場高效飛行科學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控機(jī)理重大研究計(jì)劃2022年度項(xiàng)目指南

“多物理場高效飛行科學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控機(jī)理”重大研究計(jì)劃面向一小時(shí)左右全球抵達(dá)高速民航和航班化天地往返運(yùn)輸國家重大需求，聚焦多物理場*高效飛行重大基礎(chǔ)問題，通過飛行器構(gòu)型連續(xù)變化，結(jié)合主動(dòng)流動(dòng)調(diào)控與智能控制實(shí)現(xiàn)飛行器跨大空域、寬速域、可重復(fù)的高效智能飛行，為航天運(yùn)輸系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。

一、科學(xué)目標(biāo)

瞄準(zhǔn)中國航天運(yùn)輸系統(tǒng)國家重大需求，提出跨域高效智能飛行新思路，面向跨域、變構(gòu)、可重復(fù)飛行關(guān)鍵特征，建立非定常空氣動(dòng)力學(xué)模型，發(fā)展多物理參數(shù)實(shí)時(shí)感知與智能控制理論，突破主動(dòng)熱防護(hù)、變構(gòu)型機(jī)構(gòu)-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主動(dòng)流動(dòng)控制和電磁力熱環(huán)境模擬與科學(xué)實(shí)驗(yàn)等關(guān)鍵技術(shù)，取得一批多物理場高效飛行原創(chuàng)性成果，牽引學(xué)科深度融合與創(chuàng)新發(fā)展，革新面向航天巨系統(tǒng)的智能系統(tǒng)工程范式，為我國未來航天運(yùn)輸系統(tǒng)提供關(guān)鍵理論、方法、技術(shù)和人才隊(duì)伍儲(chǔ)備，促進(jìn)中國航天運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的順利實(shí)施。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計(jì)劃圍繞以下三個(gè)核心科學(xué)問題開展研究：

（一）變構(gòu)型材料與機(jī)構(gòu)的多物理場耦合機(jī)理

揭示柔性材料-變形機(jī)構(gòu)在復(fù)雜約束下熱防護(hù)、變形機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)、剛?cè)狁詈系葯C(jī)理，建立結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、耐久性與損傷容限評(píng)價(jià)新方法，滿足對飛行器變構(gòu)材料與機(jī)構(gòu)的極限需求。

（二）跨域非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)模型及調(diào)控機(jī)制

研究復(fù)雜時(shí)變邊界條件下飛行器流動(dòng)與飛行變形的相互作用機(jī)制，發(fā)展主動(dòng)流動(dòng)調(diào)控手段，實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)特性精確預(yù)示和高效降熱減阻。

（三）變構(gòu)與飛行的一體化智能控制

揭示強(qiáng)不確定環(huán)境下飛行動(dòng)力學(xué)耦合控制機(jī)理，突破跨域無縫自主導(dǎo)航及環(huán)境-任務(wù)自匹配的在線自主規(guī)劃決策等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建變構(gòu)型與飛行器的一體化智能控制方法。

三、2022年度資助的研究方向

（一）培育項(xiàng)目

圍繞上述科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，擬資助一批探索性強(qiáng)、選題新穎、前期研究基礎(chǔ)較好的培育項(xiàng)目，研究方向如下（申報(bào)項(xiàng)目須覆蓋以下單一方向中列出的部分或全部內(nèi)容）：

1. 多物理場高效飛行新概念熱防護(hù)原理與方法

探索適應(yīng)跨域變構(gòu)高速飛行環(huán)境的高維變形、可重復(fù)使用的熱防護(hù)新原理與新方法。研究高溫?zé)岫瞬考赂拍畈牧稀⒔Y(jié)構(gòu)及成型工藝基礎(chǔ)理論；構(gòu)建跨域變構(gòu)高速飛行器結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與壽命評(píng)估模型；發(fā)展新概念柔性熱防護(hù)材料的制備調(diào)控與表征方法；揭示受限空間復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)冷卻工質(zhì)增壓輸送主要機(jī)制。

2. 飛行器變構(gòu)型機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理與方法

探索適應(yīng)跨域變構(gòu)飛行的快速響應(yīng)、大承載機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新原理與新方法。研究變形胞元構(gòu)型綜合與多維度變形機(jī)構(gòu)構(gòu)建方法；探索輕質(zhì)大變形蒙皮結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)制；發(fā)展變構(gòu)型高功重比驅(qū)動(dòng)與高效傳動(dòng)方法；揭示苛刻約束下飛行器機(jī)構(gòu)變構(gòu)型及承載機(jī)理。

3. 跨域變構(gòu)飛行非定常空氣動(dòng)力學(xué)理論 

探索跨域變構(gòu)高速飛行器非定常空氣動(dòng)力學(xué)理論與方法。考慮非線性本構(gòu)應(yīng)力/熱流小擾動(dòng)量、多組分?jǐn)U散與化學(xué)反應(yīng)條件、不同空域過渡區(qū)的特殊問題等因素；研究跨域變構(gòu)飛行器邊界層流動(dòng)穩(wěn)定性分析理論；建立跨域流動(dòng)控制方程與氣固邊界模型；發(fā)展跨域高溫非平衡與稀薄效應(yīng)耦合計(jì)算、氣動(dòng)載荷人工智能建模與氣動(dòng)參數(shù)辨識(shí)方法；跨域高速飛行器新概念環(huán)境/氣動(dòng)布局/飛控智能耦合方法。

4. 多物理場環(huán)境下跨域變構(gòu)飛行主動(dòng)流動(dòng)調(diào)控理論及實(shí)驗(yàn)測試方法

探索適應(yīng)跨域變構(gòu)飛行器降熱、減阻和機(jī)動(dòng)性提升要求的流場主動(dòng)調(diào)控新概念與新方法。提出主動(dòng)流動(dòng)調(diào)控新技術(shù)；研究降熱減阻實(shí)現(xiàn)機(jī)制；建立高精度觀測與氣動(dòng)力熱原位測試新方法；揭示大空域?qū)捤儆驐l件下流動(dòng)調(diào)控效能演變規(guī)律。

5. 電磁力熱多物理場環(huán)境地面模擬與測量

探索跨域高效飛行氣動(dòng)力熱及高密度等離子體地面模擬新技術(shù)與新方法。研究等離子體與電磁、流動(dòng)、材料特性等多物理場耦合理論；揭示大功率高頻感應(yīng)耦合放電、低擾動(dòng)等離子體射流產(chǎn)生機(jī)制；發(fā)展等離子體流場及變形結(jié)構(gòu)的電磁力熱多參數(shù)耦合測量方法。

6. 跨域飛行器多學(xué)科建模及高效分析方法

探索電磁力熱等多物理模型、設(shè)計(jì)模型、工程經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的知識(shí)圖譜元模型和分布式表示學(xué)習(xí)機(jī)制，研究跨學(xué)科知識(shí)推理與演進(jìn)方法、知識(shí)復(fù)用與遷移方法；探索跨域飛行器小樣本數(shù)據(jù)與物理知識(shí)的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)機(jī)制，研究融合保結(jié)構(gòu)數(shù)值格式的流場深度代理模型建模方法，以及融合有限體積法、無網(wǎng)格法與內(nèi)嵌物理知識(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的流體力學(xué)逆問題建模、求解與遷移學(xué)習(xí)方法。

7. 連續(xù)多維變構(gòu)智能飛行控制理論與方法

探索適應(yīng)跨域變構(gòu)飛行的智能飛行控制理論與方法。研究剛、柔、液耦合的動(dòng)力學(xué)特性與控制系統(tǒng)建模理論；提出復(fù)雜物理場環(huán)境的信息融合與長航時(shí)無縫自主導(dǎo)航方法；發(fā)展連續(xù)多維大變構(gòu)下適應(yīng)力學(xué)與控制弱模型、多物理場強(qiáng)耦合、任務(wù)與環(huán)境等強(qiáng)不確定條件的智能決策、自主控制與軌跡規(guī)劃方法。

8. 多物理場高效飛行信息感知與傳輸方法

探索跨域高效飛行器極端環(huán)境下多物理場信息感知的新概念與新方法。揭示多物理場環(huán)境與敏感材料及結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理，研究飛行器表面環(huán)境超薄數(shù)字化自驅(qū)動(dòng)傳感系統(tǒng)；考慮不同空域過渡區(qū)測控通信可靠性問題，發(fā)展跨域變構(gòu)飛行器多域異構(gòu)測控網(wǎng)絡(luò)資源感知、無縫接入技術(shù)與基于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)連續(xù)測控通信協(xié)同方法。

（二）重點(diǎn)支持項(xiàng)目

圍繞核心科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，擬資助一批前期研究成果積累較好、處于當(dāng)前前沿?zé)狳c(diǎn)、對總體科學(xué)目標(biāo)有較大貢獻(xiàn)的重點(diǎn)支持項(xiàng)目，研究方向如下（申報(bào)項(xiàng)目須覆蓋以下單一方向中列出的全部內(nèi)容）：

1. 跨域變構(gòu)飛行器主動(dòng)熱防護(hù)柔性蒙皮狀態(tài)自感知方法與高效熱防護(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制

跨域變構(gòu)飛行過程高溫環(huán)境與飛行器大變形耦合約束下，研究具有防熱、隔熱功能的柔性防護(hù)蒙皮（服役時(shí)間不小于1200s、變形率不小于80%）高效主動(dòng)熱防護(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制，研究蒙皮狀態(tài)自感知（應(yīng)變與溫度狀態(tài)參數(shù)感知誤差不大于2%FS）方法，發(fā)展多狀態(tài)參數(shù)自感知器件與主動(dòng)熱防護(hù)柔性蒙皮的共形與集成方法，研制具有狀態(tài)參數(shù)自感知功能的主動(dòng)熱防護(hù)柔性蒙皮原理樣機(jī)并通過地面考核實(shí)驗(yàn)。

2. 跨域飛行器多維度智能變構(gòu)型機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與關(guān)鍵技術(shù)

探索跨域變構(gòu)飛行器機(jī)翼輕質(zhì)大承載（面載大于40kPa）、快響應(yīng)（變形時(shí)間小于3s）、多維度（不少于三種變形能力）的智能變形機(jī)構(gòu)組成原理與構(gòu)型綜合設(shè)計(jì)方法，開展符合機(jī)翼變形要求的智能變形機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，發(fā)展機(jī)構(gòu)與柔性蒙皮協(xié)同變構(gòu)設(shè)計(jì)理論、多構(gòu)型狀態(tài)感知與自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)及控制方法，研究智能變形機(jī)構(gòu)、柔性蒙皮結(jié)構(gòu)與分布式驅(qū)動(dòng)器多維變構(gòu)型系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)理論與關(guān)鍵技術(shù)。

3. 跨域變構(gòu)非定常高精度高效空氣動(dòng)力學(xué)理論模型與計(jì)算方法

研究適用于寬速域（0-25Ma）與大空域（0-100km）變構(gòu)飛行器多尺度流場的廣義流體動(dòng)力學(xué)高階矩理論，突破高階矩方程非定常非結(jié)構(gòu)動(dòng)網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)，探索跨域多尺度流動(dòng)應(yīng)力與速度梯度張量的非線性本構(gòu)關(guān)系，揭示動(dòng)邊界非定常效應(yīng)與跨域效應(yīng)的耦合機(jī)制，完成動(dòng)邊界跨域非定常流動(dòng)過程氣動(dòng)力熱預(yù)測方法的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

4. 跨域飛行高效氣動(dòng)降熱減阻方法及流動(dòng)動(dòng)態(tài)演化機(jī)理

建立面向跨域變構(gòu)高速（大于5Ma）飛行過程的飛行器大面積高效降熱（壁面熱流下降不小于80%）減阻（摩阻下降不小于30%）方法，突破高速非定常流場時(shí)空動(dòng)態(tài)演化精細(xì)測試與氣動(dòng)力熱原位表征技術(shù)，研究飛行器表面流動(dòng)動(dòng)態(tài)演化機(jī)理和流動(dòng)主動(dòng)調(diào)控實(shí)現(xiàn)機(jī)制，揭示高速飛行過程降熱減阻的流動(dòng)調(diào)控效能隨空域、速域的演變規(guī)律。

5. 多物理場耦合下變構(gòu)飛行智能規(guī)劃決策與控制

建立多物理場耦合下大變構(gòu)飛行的運(yùn)動(dòng)模型，刻畫飛行器與環(huán)境相互作用下變構(gòu)飛行運(yùn)動(dòng)特性及邊界，揭示構(gòu)型變化對剖面控制能力和跨域運(yùn)動(dòng)的影響機(jī)理。研究基于機(jī)理與數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的飛行能力評(píng)估、構(gòu)型決策、軌跡規(guī)劃與制導(dǎo)控制理論，解決多元任務(wù)與多源干擾下在線自學(xué)習(xí)與自演進(jìn)問題，實(shí)現(xiàn)多維連續(xù)變化條件下構(gòu)型能力與任務(wù)軌跡的雙閉環(huán)智能決策規(guī)劃與制導(dǎo)控制。

6. 跨域復(fù)雜電磁環(huán)境感知與自適應(yīng)信息傳輸

針對跨域飛行復(fù)雜環(huán)境（電子密度不小于1013cm-3量級(jí)）連續(xù)可靠通信需求，研究飛行器等離子體鞘套參數(shù)的實(shí)時(shí)高精度感知新方法；建立等離子鞘套參數(shù)實(shí)時(shí)感知和主動(dòng)調(diào)控耦合模型，探索等離子流場主動(dòng)調(diào)控技術(shù)；研究物理調(diào)控信道與信號(hào)空間之間的本構(gòu)關(guān)系及通信機(jī)制，建立集電磁環(huán)境感知、主動(dòng)調(diào)控和可靠通信協(xié)同一體的自適應(yīng)信息感知與傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)飛行全程特別是可重復(fù)返回時(shí)連續(xù)可靠信息傳輸。

四、項(xiàng)目遴選的基本原則

（一）緊密圍繞核心科學(xué)問題，注重需求及應(yīng)用背景約束，鼓勵(lì)原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性和交叉性的前沿探索；

（二）優(yōu)先資助能夠解決多物理場高效飛行中的基礎(chǔ)科學(xué)難題并具有應(yīng)用前景的研究項(xiàng)目；

（三）重點(diǎn)支持項(xiàng)目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累，對總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻(xiàn)與支撐。

五、2022年度資助計(jì)劃

擬資助培育項(xiàng)目15~20項(xiàng)，資助直接費(fèi)用約為80萬元/項(xiàng)，資助期限為3年，培育項(xiàng)目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2023年1月1日— 2025年12月31日”；擬資助重點(diǎn)支持項(xiàng)目5~7項(xiàng)，資助直接費(fèi)用約為300萬元/項(xiàng)，資助期限為4年，重點(diǎn)支持項(xiàng)目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2023年1月1日—2026年12月31日”。

六、申請要求及注意事項(xiàng)

（一）申請條件

本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進(jìn)行申請。

（二）限項(xiàng)申請規(guī)定　　

執(zhí)行《2022年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》“申請規(guī)定”中限項(xiàng)申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項(xiàng)

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀并執(zhí)行本項(xiàng)目指南、《2022年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》和《關(guān)于2022年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請與結(jié)題等有關(guān)事項(xiàng)的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)行無紙化申請。申請書提交日期為2022年6月16日—6月23日16時(shí)。

項(xiàng)目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：

（1）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的填報(bào)說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計(jì)劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個(gè)項(xiàng)目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計(jì)劃擬解決的具體科學(xué)問題和項(xiàng)目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項(xiàng)目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費(fèi)等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計(jì)劃”，亞類說明選擇“培育項(xiàng)目”或“重點(diǎn)支持項(xiàng)目”，附注說明選擇“多物理場高效飛行科學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控機(jī)理”，受理代碼選擇T02，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個(gè)申請代碼。

培育項(xiàng)目和重點(diǎn)支持項(xiàng)目的合作研究單位不得超過2個(gè)。

（4） 申請人在“立項(xiàng)依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，應(yīng)當(dāng)首先說明申請符合本項(xiàng)目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計(jì)劃核心科學(xué)問題、實(shí)現(xiàn)本重大研究計(jì)劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻(xiàn)。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計(jì)劃相關(guān)的其他科技計(jì)劃項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系。

2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2022年6月23日16時(shí)前通過信息系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)提交本單位電子申請書及附件材料，并于6月24日16時(shí)前在線提交本單位項(xiàng)目申請清單。

3. 其他注意事項(xiàng)

（1）為實(shí)現(xiàn)重大研究計(jì)劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項(xiàng)目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計(jì)劃其他項(xiàng)目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強(qiáng)項(xiàng)目的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)項(xiàng)目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計(jì)劃將每年舉辦一次資助項(xiàng)目的年度學(xué)術(shù)交流會(huì)，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會(huì)。獲資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計(jì)劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，并認(rèn)真開展學(xué)術(shù)交流。

（四）咨詢方式

國家自然科學(xué)基金委員會(huì)交叉科學(xué)部二處

聯(lián)系電話：010-62327140

* 注：多物理場是指高速飛行器在飛行過程中，表面與空氣摩擦產(chǎn)生的高溫場（飛行器表面氣體環(huán)境溫度>3000K）、氣動(dòng)力學(xué)場（飛行器構(gòu)型和表面氣固界面非穩(wěn)態(tài)時(shí)變）、電磁場（跨域可重復(fù)高速飛行復(fù)雜電磁環(huán)境）。本計(jì)劃針對一種或多種物理場復(fù)雜環(huán)境下的問題開展研究。