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韩崇昭:守候仿生信息技术破茧化蝶

2015-12-02王林强刘天妹

时代汽车 2015年11期
关键词:异构教授理论

文/王林强 刘天妹

量变到质变,渐悟到顿悟。我们感受过婴儿第一声啼哭的喜悦,也深深明白十月怀胎的 艰辛与期望;我们领略过春天嫩芽破土而出的生命力,也深知其伸展天空时一往无前的毅力。一切如同科研,或许皓首穷经仍所获寥寥,或许奋力攻关守得“云开见日”,那些“冲得出来”、展现给世人的成果,无疑是振奋人心和值得尊重的——就像千逐万漉凝聚而成的仿生信息技术。

对行外人来说,这应该是个生涩的名字——“基于异构信息融合的非线性动态系统估计技术及应用”;而对于行内人来说,这是一个匪夷所思的伟大创举,这不仅凝聚我国行业尖端科研人员的心血乃至泪水,更为重要的是为我国科技事业发展创新增添又一“壮丁”。

“基于异构信息融合的非线性动态系统估计技术及应用”,荣膺2011年我国科技界最高奖项——国家科技进步二等奖。它的主要完成人便是以韩崇昭为代表的精英团队。

韩崇昭现为西安交通大学综合自动化研究所所长,一个视科研如生命的信息融合领域权威专家。

斩获殊荣的“基于异构信息融合的非线性动态系统估计技术及应用”,有着军用背景的科研项目。一听到“军用”,便凭添了几分神秘。

“好比人和动物,都生长有不同的感官,如用眼睛看,用耳朵听,用舌头尝。由这些不同的感官就获得不同质的信息,如图像、声音、味道等,人和动物大脑会把这些不同质的信息进行综合处理,以判定对象的属性、本质等,这就是自然界对异构信息的融合处理。而现代信息技术的发展,同样需要不同质的传感器对于各种对象(合作目标或非合作目标)进行信息获取,而获取的这些异构信息就需要综合处理以判定对象的属性和特征,这就是现代意义下的异构信息融合。”韩崇昭教授用十分形象的比喻,给出了通俗易懂的解释。

1968年韩崇昭毕业于西安交通大学,被分配在某军工厂专门从事航空瞄准具的研究和开发工作,前后整十年时间。期间,他的研究工作受到厂领导高度重视,为发展我国新一代航空瞄准具做出了应有的技术贡献。韩教授说,正是四年本科学习为他打下了宽厚的知识基础,使他在工作中迅速适应新的研究领域,并将其发展为一生的研究方向。

1981年他回到西安交通大学工作,在胡保生教授和万百五教授领导下专门从事系统工程的研究,他的研究兴趣主要集中在随机系统理论方面,这是研究对不确定环境和不确定对象进行信息处理的一门基础理论。他在1986年与万百五教授、王月娟教授合作出版了全国统编研究生教材《随机系统理论》,在数十个学校采纳应用,至今仍有很好的影响。

韩崇昭教授团队从上世纪90年代初开始研究信息融合技术。自2002年起,韩崇昭教授主持973项目的研究课题4项,集中研究信息融合新方法及其在目标识别与跟踪中的应用。经过近20年的努力,合作发展了线性估计融合的统一理论;在异构信息融合理论研究方面,发展了仿响尾蛇异构信息融合的新机制——条件证据理论;在目标跟踪方面,发展了新的时空配准算法,

提高了目标跟踪精度。在完成国家973项目研究任务中,发明了一种基于误差传递和估计误差差分消除的目标航迹估计方法,显著提高了非合作目标的航迹估计精度。与传统方法相比,使得目标航迹估计精度提高了一个数量级,这是仿生信息技术的一个重要突破。

韩教授领导的学术团队还在非线性动态系统估计理论与应用研究方面做出了许多重要贡献,研发了一系列面向国家重大工程和国防需求的应用系统,取得了显著的经济社会效益。在国家大型水电施工及国防安全领域中的复杂工程对象多为非线性系统。对非线性动态系统状态及参数进行高精度的估计与辨识,是建立系统动态行为模型,并对其实施有效控制的关键。传统方法或受制于较高的计算负荷,或精度差强人意,不能满足对设备故障及时有效的检测与诊断,以及对目标实时、精确的跟踪与识别需求。韩崇昭教授领导的团队攻克的正是这些难题。项目成果在三峡工程、龙滩工程、雪龙号南极科考船的气象雷达控制、许多军用系统中得到成功应用,总的经济效益累计达亿元,为我国国防安全和经济发展做出了重要贡献。

科学无坦途,苦战能过关。韩崇昭教授将成绩归功于团队的持之以恒,一步一步认真解决每一个问题。

“一个人的能力是有限的,必须要有团队。特别是完成国家重大任务,靠单打独斗是绝对不行的。”能够摘得2011年度国家科技进步二等奖,韩崇昭教授说得最多的就是团队合作。它不仅是指团队内部的合作,更重要的是学科内不同团队间的合作,以及跨学科的团队合作。

他介绍说,在学科内部与郑南宁院士团队、管晓宏教授团队都有着长期密切的合作,跨学科与徐宗本院士团队的合作也由来已久。“徐宗本院士团队偏重理论研究,我们团队偏重工程实际,应该说两个团队的合作是理论与工程的结合,相得益彰,共同促进。”

团队建设方面韩崇昭教授颇有心得。首先要注重国际合作,这样才能了解国际前沿动态,具备国际视野。其次是必须拿到国家重大任务,韩教授将其称之为“任务驱动”。

最后是要有团队精神,学术带头人的任务就是让每一个团队成员舒心的工作,在内部形成合力。“这三点都做到了,团队就做好了。”韩教授表示。

韩崇昭近年来完成的重要项目,包括主持完成国家973项目“复杂自然环境时空定量信息的获取与融合理论、算法与应用”中“多源数据融合理论、算法与应用”课题与“目标与环境共存时的信息获取”课题,主持完成国家自然科学基金项目“基于异类信息融合的目标识别与跟踪方法研究”以及主持国家973项目“基于视觉认知的非结构化信息处理理论与关键技术”中的“基于多源异构信息融合的空中目标跟踪关键技术”、国家安全重大基础研究项目×××中的“多姿态测量信息融合流程建模及融合算法研究”、航天二院“多源信息融合算法研究”项目、北方207所“×××信息融合技术研究与软件开发”项目等。

生命不息,奋斗不止。守候科研,韩崇昭教授辛苦也甘甜,他用一步一个脚印的付出与收获,阐释了一个科研者的精神追求与立世形象。

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