水下探测机器人守护水安全
作者: 芊予每个人都可以通过大语言模型得到答案,但人的思考与创新优势难以替代。
23岁获硕士学位,36岁在职读完博士,2007年就职于河海大学信息科学与工程学院,这些学习与工作经历对于河海大学副教授兼常州市传感网与环境网感知研究室秘书的刘艳来说,都是成长过程中孜孜不倦奋斗从事科研工作的注脚。
兴趣是最好的老师
说起自己的职业生涯选择,刘艳用“水到渠成”来形容。读书时,她就对理科十分感兴趣。“在中学信息课上,我第一次用编程实现数学运算时,便被这种采用某种格式的机器语言来实现指定计算任务的技术深深吸引了。”在高考填报志愿时,她坚定地将志愿锁定在计算机及信息类专业上,最终被河海大学计算机及信息工程学院录取。
研究生毕业后,在去企业从事技术研发和到高校从事教育之间,刘艳选择了做一名高校教师。“这样不仅能继续从事信息科学方向的研究,与更多学者交流,还能与对信息技术感兴趣、有意从事相关工作的大学生分享学习与研究经历,帮助他们更快更好地找到自己的研究方向,培养和锻炼他们解决工程问题的能力。”对刘艳来说,电子计算机不是冷冰冰的数字,它像是一个解谜的过程,让她着迷和喜欢。
“近二十年,科技发展尤其是信息技术的更新迭代速度很快,我也有幸见证和参与。”刘艳所在的河海大学信息科学与工程学院,在水利、海洋信息化与智慧通信等领域,积极开展产教融合,技术创新与新工科复合型人才培养并重,取得了一系列科研成果,人才培养工作广受用人单位好评。作为其中一员,十八年来,刘艳一边从事机器视觉与人工智能技术研究,一边从实践创新创业能力培养角度开展教学工作。在科学研究过程中,从作为成员参与项目中的部分研发工作,到承担国家、省、市级项目与企业委托课题,她始终保持对信息技术研究的热爱,以解决各行各业在视觉分析领域的技术需求为目标。从学生到教师,从学习如何教学到独立承担多门教学任务,她坚持以学生为中心,抽取科研课题中适合大学生理解和学习的内容融入教学,以激发学生兴趣,重点开展思维与实践训练,目前已成为视频图像处理等课程的建设与教学研究负责人。
“学问必须合乎自己的兴趣,方可得益。”刘艳用切身经历验证了这句话。
坚持是获得成功的密码
十八年,对于任何一个人来说都是人生旅程中很漫长的一段时间。刘艳用十八年的青春岁月书写和坚守着她的热爱。
走上科研之路是兴趣使然,但任何兴趣的形成都不是一蹴而就的,而是一个循序渐进的过程。刘艳所在团队将科研重点放在智能感知与视觉分析方向,广泛开展水利及电力领域的技术研发及应用。
“在我们承担的一项国家重点研发项目中,需要在具有一定流速的水体中,利用水下探测机器人对南水北调输水涵隧内壁进行视觉检测与可视化分析,以实现涵隧异常检测与预警,这需要充分考虑目标场景特点,进行声学与水下多种光学成像多模态信息融合与智能分析。为攻克这一难题,我和团队采取实验室模拟与现场实验的方式,反复实验,自研的水下探测机器人更新了四代,完成了项目内容,出版学术专著《水下双目图像处理与目标检测》,在国内外期刊上公开发表了一系列论文,取得了多项发明专利。”回忆起这些年的科研经历,刘艳如数家珍。
每顺利完成一个科研项目并得到社会认可和录用,刘艳都深感自豪与满足。理论研究相比学习理论知识来说,不仅要求研究者具备丰富的专业知识,更需要脑力与实践的充分结合。“一个理论研究做三到五年都是正常的,哪怕只有1%的希望都要坚持下去。”
探索未来的无限可能
刘艳的每一次选择都得到了家人的无条件支持和鼓励,也正因为有了这个强大的后援团,才使得她在科研之路上走得又稳又坚定。
当大数据与人工智能技术得到普及,尤其是大语言模型向所有人开放使用,让计算机或机器按照某种逻辑或思路进行工作,不再是计算机专业人士才能办到的事,每个人都可以通过与模型对话得到问题的答案,或是通过“训练”大模型来完成代码撰写,控制机器完成要求的工作。“无论是企业生产、事业机构服务以及高等教育,其工作过程可以大幅简化、工作效率都可以大幅提升。我们已经开始利用大语言模型帮我们理解技术问题、思考研究方案、加速研究过程。”对于行业发展,刘艳有很多自己独到的见解。“大模型不是万能的,它是根据对现有数据的分析,生成某些规则或逻辑,以得到预测结果。它们会思考,但只会用机器逻辑来思考,并不知道这种逻辑的真正含义,甚至在得出错误结论时一本正经的阐述它的‘思考’过程与结果。因此,人的思考与创新优势更难以替代。即使人工知识传授在教育培训中的功能逐渐减弱,保持教学内容的前沿性,结合技术与工程,以培养学生的核心技能,是我们必须做也正在做的工作。此外,人工智能应用过程中的数据隐私与安全问题带来的伦理及道德责任,也是教育者需要关注的。”
对于未来,刘艳也有深入的思考。“我们将根据各行各业在视觉智能分析领域的需求,开发大小模型结合的智能体,为企业赋能;同时,发挥人工智能模型在海量信息共享与高效数据分析方面的优势,减少重复性与常规性教学,侧重开展学生发现问题、利用信息与工具解决问题的训练,培养创新思维,为培养符合社会发展的信息类工程复合型人才助力。”
在刘艳身上,我们看到的是热爱与坚持的力量。如果将刘艳的生活抽丝剥茧,她生活中的一点一滴都会汇聚成一个名为兴趣的代码,引导她在科研的道路上,开启一场没有终点的探索之旅。
图片由本文主人公提供