高伟助理教授的研究主要集中在边缘移动和嵌入式计算系统的人工智能部署和实现，并将其广泛应用于包括智能手机、可穿戴设备、无线感知、物联网、虚拟现实在内的应用场景。他的当前研究方向特别关注于解决在这些场景下的 AI 热点问题，诸如 Federated/Distributed Learning，explainable AI，AI fairness 等等。
他的研究还将人工智能和深度学习技术应用于远程和智慧医疗场景，并和匹兹堡大学医学中心合作将其应用于解决在新冠疫情下的医疗资源短缺问题。目前的一些研究项目也正在和许多工业界伙伴合作开发产品和寻求商业化，给学生提供了很多实习和全职工作机会。他是 NSF CAREER 奖获得者，在世界顶级会议和期刊上发表了 70 篇以上的文章。其单篇论文最高引用超过 700 次，并多次获得顶级会议最佳论文奖。
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