Инженерные системы, такие как электросети и транспортные системы, становятся все более сложными и охватывают многочисленные подсистемы, которые пространственно взаимосвязаны. Моделирование этих «динамических сетей» является важной задачей для проектирования, анализа и управления этими системами.
Используя теорию графов, Шенглинг Ши разработал новые методы моделирования, которые учитывают структуру взаимосвязей динамических сетей и, таким образом, позволяют более гибко размещать исполнительные механизмы и датчики в сети для сбора данных и моделирования на основе данных.
В связи с современными достижениями в области машинного обучения и искусственного интеллекта сложных динамических систем моделирование динамических сетей на основе данных привлекло необычайное внимание исследователей. Сложность этой задачи моделирования в основном обусловлена сложной взаимосвязью подсистем в крупномасштабных динамических сетях. Это делает классические подходы к моделированию на основе данных, первоначально разработанные для систем малого масштаба, неадекватными для моделирования крупномасштабных динамических сетей.
Шэнлин Ши обратился в своем докторском исследовании к недостаткам классических подходов к моделированию динамических сетей с использованием теории графов. Графически представляя структуру взаимосвязей динамической сети, компания Shi разработала графические инструменты и алгоритмы для распределения датчиков и исполнительных механизмов таким образом, чтобы можно было идентифицировать модель динамической сети. Он также разработал эффективные подходы для оценки структуры взаимосвязей динамических сетей по данным датчиков.
Разработанная методология моделирования имеет важное применение, например, в биологических сетях, электрических сетях и социальных сетях. Ши применил его для того, чтобы сделать выводы о том, как влияет интенсивное прослушивание музыки Моцарта на человеческое познание. Эта тема представляет интерес в нейробиологии. Его исследование демонстрирует эффективность разработанной методологии моделирования и ее потенциальные применения в различных областях.