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徐宗本院士主要从事智能信息处理、机器学习、数据建模基础理论研究,提出了稀疏信息处理的L(1/2)正则化理论, 为稀疏微波成像提供了重要基础;发现并证明机器学习的“徐-罗奇”定理,,解决了神经网络与模拟演化计算中的一些困难问题, 为非欧氏框架下机器学习与非线性分析提供了普遍的数量推演准则;提出了基于视觉认知的数据建模新原理与新方法,形成了聚类分析、判别分析、隐变量分析等系列数据挖掘核心算法,并广泛应用于科学与工程领域。曾获国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖、中国CSIAM苏步青应用数学奖,并在世界数学家大会(2010,印度)上作45分钟特邀报告。