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刘国瑞 (工程师)

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刘国瑞（英语：K. J. Ray Liu, 1961年—）是一位台湾出生的美国科学家、工程师、教育工作者与企业家。[1]

生平

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1961年出生于台湾台中市，[2]毕业于台中市立台中第一高级中等学校。1983年获国立台湾大学电子工程学士学位，[3]1987年获密歇根大学硕士学位，[4]1990年获加利福尼亚大学洛杉矶分校博士学位。[5]

同年起任教于马里兰大学学院市分校，历任杰出大学教授、杰出学者兼教师、Christine Kim讲座教授，2021年自该校退休。研究涵盖资讯与通信技术，发表逾800篇经同侪审查的论文，拥有70项专利，并出版10本著作。[6]

1997年至1999年间创办Odyssey Technology，推出全球首个透过互联网实现的数位监控系统。其后创立Origin Wireless公司，担任首席执行官、董事长与首席技术长，致力于发展应用人工智能的无线感测与室内定位技术。[7][8][9]

2020年10月12日当选电机电子工程师学会（IEEE）2022年度主席，为学会历史上首位华人主席，任期期间提出“Make IEEE Your Professional Home”为施政主轴。[10]

另获聘为西北工业大学顾问教授。[7]

职业生涯

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1990年起任教于马里兰大学学院市分校，曾担任该校的杰出大学教授[11]、杰出学者兼教师[12]，以及Christine Kim讲座教授[13]，任职于A. James Clark工程学院的电机与电脑工程系。指导超过70位博士与博士后研究人员，[14]其中13人成为IEEE会士。[15]根据Mathematics Genealogy Project资料，他有超过200位博士后代。2021年底自马里兰大学退休。

2013年创办Origin Wireless公司，其研发成果荣获三项国际消费电子展（CES）创新奖，包括2021年CES最佳创新奖（Best of Innovation）、[16]2017年日本CEATEC大奖[17]与2021年红点设计大奖。[18] 公司首项产品由Belkin Linksys推出，名为"Linksys Aware"，于2019年上市并部署至全球150多个国家，是早期结合Mesh Wi-Fi与动作感测技术的商用应用之一。

2022年，Verizon Fios推出Home Awareness，飞利浦照明（现名Signify）推出SpaceSense，皆基于Origin Wireless的无线AI技术实现。

2022年担任IEEE主席兼首席执行官。其任期主轴为“Make IEEE Your Professional Home”。曾担任2019年IEEE技术活动副总裁、[19]2016至2017年担任IEEE董事会Division IX董事[20]，并于2012至2013年间担任IEEE讯号处理学会主席。[21]2003至2005年间担任IEEE《Signal Processing Magazine》总编辑。[22]也是亚太讯号与资讯处理学会（APSIPA）创始人之一。[23]

1997至1999年间，创办Odyssey Technology并担任总裁，与团队共同开发“RemoteEyes”，[24]这是全球首个透过互联网进行的数位监控系统，当时监控系统仍以类比为主。该技术影响深远，现今基于网络监控的应用已发展成为市值五百亿美元的全球产业。

荣誉与奖项

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获颁两项IEEE技术领域奖（Technical Field Awards）：[25]2021年获IEEE傅立叶讯号处理奖（Fourier Award for Signal Processing），表彰在无线感测与通讯讯号处理领域的杰出领导与开创性贡献；[26]2016年获IEEE Leon K. Kirchmayer研究生教学奖，表彰在教学与课程设计、启发式指导及教育影响方面的卓越贡献。[27][7]

2001至2014年、2016至2017年间获选为Web of Science高被引学者（Highly Cited Researcher）。[28]当选美国国家工程院院士，表彰在无线感测与通讯讯号处理方面的贡献。亦为电机电子工程师学会会士，表彰在讯号处理算法、架构与实作上的贡献。[29]同时亦为美国科学促进会（AAAS）及国家发明家学院（NAI）会士。[30][31]2021年获颁国立台湾大学杰出校友奖。[32]研究成果亦曾于IEEE 125周年纪念时，被选为七项将改变人机互动、人类社会与世界的关键技术之一。[33][7]

获得多项学术与专业荣誉，包括：2014年IEEE讯号处理学会Norbert Wiener学会奖，表彰于技术贡献与领导影响方面的卓越表现（该学会最高荣誉）；[34][35]2009年Claude Shannon–Harry Nyquist技术成就奖，表彰于多媒体鉴识、安全与无线通讯讯号处理方面的开创性贡献；[36]2018年APSIPA卓越贡献大奖；1994年美国国家科学基金会青年研究员奖；IEEE讯号处理学会杰出讲者奖；IEEE与EURASIP优异服务奖；以及十余项最佳论文与发明奖。

2021年入选IEEE技术活动委员会荣誉名人堂，表彰在推动财务透明化，以及推动IEEE DataPort与IEEE App平台创建方面的贡献。[37]

并曾获得马里兰大学多项教学与研究奖项，包括：A. James Clark工程学院颁发的Poole and Kent资深教学奖（2005）、杰出研究奖（2008）、杰出服务奖（2012）；技术转移处颁发的年度发明奖（三次）；电机与电脑工程系颁发的George Corcoran教学奖，以及系统研究所颁发的杰出系统工程奖。

主要贡献与影响

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研究涵盖信号处理与通信的广泛领域，包括无线通信、编码、网络、博弈论、多媒体信号处理、资讯取证、网络安全，以及信号处理算法与架构。近十年聚焦于利用环境无线电波进行无线感知与室内定位的人工智能分析技术。在以往主要应用于军事领域的时间反转（Time-Reversal, TR）物理基础上，首次将其应用于日常生活中，证明在室内等多径丰富环境中可有效运作。

2015年，基于时间反转原理，开发出全球首个公分级精度的室内定位与追踪系统，仅使用单发射器与单终端装置，均为单天线，且不需视距。[38] 进一步发现当多径信号充足时，时间反转聚焦点的能量分布展现稳定特性，其空间分布依循贝塞尔函数，具位置与环境无关性，进而可估算目标移动距离与速度，挑战过往对多径干扰的认知。此发现亦成为无视距环境中速度估测技术的基础。[39] 基于此理论，建立无线感知 AI 平台，涵盖室内定位、步态识别、安防监测、睡眠监测、车内微动作监测、材料感知、心率与呼吸监测、跌倒侦测、隐蔽空间内人数统计、毫米波成像、手写分析、虚拟键盘输入与声音侦测等应用。探讨Wi-Fi于无线感知应用中的潜力，并将其应用于5G/6G及物联网场景。2019年建议 IEEE 802 委员会主席建立无线感知标准，促成 802.11bf 的制定，为全球首个无线感知标准。[40]

1997年团队推出“RemoteEyes”系统，实现透过互联网远端数位监控的功能，应用于家庭与办公室场景。于 1997 年率先提出上下层协同设计与发射波束成形与功率控制的对偶概念，有效提升蜂巢式网络的用户容量，对 MIMO 无线网络设计与标准制定产生深远影响。[41]

2003年首次证明在任意通道延迟分布下，最大可达多样性阶数与通道延迟、时间相关性与天线数量之乘积有关，并开发全球首套全多样性全速率空频码与唯一系统化的空时频码，用于实现 4G/WiFi 等宽频系统中的多样性增益。[42] 亦在合作通信领域提出跨层协作概念，拓展通信范式至能效提升、寿命延展与多用户吞吐稳定性改善等应用。将博弈论引入认知无线领域，提出多种频谱存取、共享与安全机制，建立博弈式认知网络基础，创立“中餐厅博弈”等概念。

2005年出版首部多媒体指纹识别专著，于多媒体取证领域提出多项技术与概念，如反联合码与行为取证等。推动创办《IEEE信息取证与安全期刊》、《IEEE信号处理选题期刊》、《IEEE多媒体期刊》与《IEEE计算影像期刊》等多份顶级期刊。于 IEEE 领导层任内，推动财务透明制度改革，建立新一代财务系统，创立 eNewsletter《Inside Signal Processing》。创建全球最大教育研究数据平台之一 IEEE DataPort，并荣获 2023 年 ASAE“协会力量高峰奖”。提出并共同开发 IEEE App，作为全球 IEEE 资讯与社群入口。

出版物和专利

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发表了 800 多篇参考论文、70 项专利和 10 本书，包括：[43]

  • "Reciprocity, Evolution, and Decision Games in Network and Data Science", Cambridge University Press, 2021[44]
  • "Wireless AI: Wireless Sensing, Positioning, IoT, and Communications", Cambridge University Press, 2019[45]
  • "Behavior Dynamics in Media-Sharing Social Networks", Cambridge University Press, 2011[46]
  • "Cognitive Radio Networking and Security – A Game Theoretic View", Cambridge University Press, 2010[47]
  • "Cooperative Communications and Networking", Cambridge University Press, 2009[48]
  • "Resource Allocation for Wireless Networks: Basics, Techniques, and Applications", Cambridge University Press, 2008[49]
  • "Ultra-Wideband Communication Systems: The Multiband OFDM Approach", Wiley, 2007[50]
  • "Network-Aware Security for Group Communications", Springer, 2007[51]
  • "Multimedia Fingerprinting Forensics for Traitor Tracing", Hindawi, 2005[52]
  • "Design of Digital Video Coding Systems: A Complete Compressed Domain Approach", Marcel Dekker, 2001[53]
  • "Handbook on Array Processing and Sensor Networks", Ed., IEEE-Wiley, 2009[54]

参考来源

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  1. ^ K. J. Ray Liu is 2021 IEEE President-Elect. IEEE Spectrum. 14 October 2020 [7 November 2020]. （原始内容存档于2020-10-18）. 
  2. ^ St. Viator Catholic Junior High School in Taiwan. [7 November 2020]. （原始内容存档于2019-06-09）. 
  3. ^ NTU Alumnus and Distinguished Chair Professor K. J. Ray Liu elected as 2021 IEEE President-Elect. 14 October 2020 [7 November 2020]. （原始内容存档于2020-12-05）. 
  4. ^ Alumni in Academia. University of Michigan Department of Electrical and Computer Engineering. [15 October 2020]. （原始内容存档于2021-03-01）. 
  5. ^ Dr. K. J. Ray Liu. [7 November 2020]. 
  6. ^ K. J. Ray Liu Google Scholar. Google Scholar. [2 January 2023]. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 Professor K. J. Ray Liu. University of Maryland. [7 November 2020]. （原始内容存档于2020-10-18）.  本文部分内容摘自此来源，依据知识共享 姓名标示-相同方式分享 3.0及GNU自由文档授权条款授权释出。
  8. ^ Distinguished University Professor. University of Maryland. [7 November 2020]. （原始内容存档于2021-01-13）. 
  9. ^ Distinguished Scholar-Teacher. University of Maryland. [7 November 2020]. （原始内容存档于2021-04-20）. 
  10. ^ IEEE迎首位华人主席：马里兰大学无线AI专家刘国瑞当选 （页面存档备份，存于互联网档案馆），澎湃新闻。
  11. ^ Distinguished University Professor. University of Maryland. [7 November 2020]. 
  12. ^ Distinguished Scholar-Teacher. University of Maryland. [7 November 2020]. （原始内容存档于2021-04-20）. 
  13. ^ Christine Kim Eminent Professor of Information Technology. University of Maryland. [7 November 2020]. 
  14. ^ Students of K. J. Ray Liu. [7 November 2020]. 
  15. ^ K. J. Ray Liu. The Mathematics Genealogy Project. [23 November 2022]. 
  16. ^ 2021 CES Best of Innovation. [17 December 2020]. 
  17. ^ 2017 CEATEC Grand Prix award. [7 November 2020]. 
  18. ^ 2021 Red Dot Design Award. [10 July 2022]. 
  19. ^ K. J. Ray Liu Elected 2019 IEEE Vice President, Technical Activities. [7 November 2020]. 
  20. ^ K. J. Ray Liu Elected to IEEE Board of Directors. [7 November 2020]. 
  21. ^ K. J. Ray Liu Elected President-Elect of IEEE Signal Processing Society. [7 November 2020]. 
  22. ^ K. J. Ray Liu served as the Editor-in-Chief of IEEE Signal Processing Magazine (PDF). [7 November 2020]. 
  23. ^ K. J. Ray Liu was a founder of APSIPA.. [7 November 2020]. 
  24. ^ Remote Eyes. [31 July 2023]. 
  25. ^ IEEE Technical Field Awards. [2020-11-07]. （原始内容存档于2018-06-12）. 
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  44. ^ Chen, Yan; Wang, Chih-Yu; Jiang, Chunxiao; Ray Liu, K. J. "Reciprocity, Evolution, and Decision Games in Network and Data Science", Cambridge University Press, 2021. Cambridge University Press. 22 July 2021. ISBN 978-1108494748. 
  45. ^ "Wireless AI: Wireless Sensing, Positioning, IoT, and Communications", Cambridge University Press, 2019. 20 September 2019 [17 December 2020]. 
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  49. ^ "Resource Allocation for Wireless Networks: Basics, Techniques, and Applications", Cambridge University Press, 2008. [17 December 2020]. 
  50. ^ "Ultra-Wideband Communication Systems: The Multiband OFDM Approach", Wiley, 2007. [17 December 2020]. 
  51. ^ "Network-Aware Security for Group Communications", Springer, 2007. [17 December 2020]. 
  52. ^ "Multimedia Fingerprinting Forensics for Traitor Tracing", Hindawi, 2005 (PDF). [17 December 2020]. 
  53. ^ "Design of Digital Video Coding Systems: A Complete Compressed Domain Approach", Marcel Dekker, 2001. CRC Press. 31 October 2001 [17 December 2020]. ISBN 9780824706562 –通过Amazon. 
  54. ^ "Handbook on Array Processing and Sensor Networks", Ed., IEEE-Wiley, 2009. [17 December 2020]. 
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