大力开拓人工智能研究

发布时间：2021-12-18 09:51 所属栏目：125 来源：互联网

导读：同济大学上海自主智能无人系统科学中心（以下简称科学中心）正在不断发展，挖掘人工智能研究和年轻人才的潜力，致力于实现科学研究新奇迹。中国在人工智能领域发表的研究论文占全球总量第一，从智能制造到数字城市，种种创新正在推动国内数字经济不断向前发

同济大学上海自主智能无人系统科学中心（以下简称“科学中心”）正在不断发展，挖掘人工智能研究和年轻人才的潜力，致力于实现科学研究新奇迹。

中国在人工智能领域发表的研究论文占全球总量第一，从“智能制造”到“数字城市”，种种创新正在推动国内数字经济不断向前发展，增长速度在全球名列前茅。科学中心三年来的成长也同样出色非凡。科学中心不仅为人工智能原创理论做出贡献，还聚焦人工智能关键核心技术，推动数字技术在城市等相关领域取得应用。

上海自主智能无人系统科学中心来源：同济大学

“人工智能就是要把人的智慧汇聚起来，更好地为人服务。”2018年就任科学中心首席科学家的同济大学校长陈杰说。

同济大学和施普林格·自然于2021年联合推出开源期刊Autonomous Intelligent Systems，作为创刊号总编辑，陈杰强调科学中心的创始目标是“促进和传播自主智能无人系统相关领域的科学发现、知识、技术和应用”。

这些无人系统旨在不断融合最新技术，使不确定性变得可控，创新研究范围包括无人机（UAV）、无人车、机器人等。陈杰表示，科学中心的创新成果还可应用于新冠疫情的管控，数字基础设施加速了健康和城市转型，以及港口和运输自动化，从而塑造全球物流格局。

更深、更远、更快

如果突发公共卫生事件，例如新冠疫情，那么就需要在检查点快速获取旅行史记录、在风险区停留的时间以及与病毒潜在携带者的关系，但人工检查可能造成大排长队，特别是在通风不良的地区。

同济大学的NCP-AIS系统有助于跟踪和可视化附近确诊新冠肺炎病例的分布情况。来源：同济大学

科学中心开发的疫情防控智能识别系统（Tongji NCP-AIS）能够基于多源大数据进行高效自主决策，2020年初迅速在大学门口投入使用，促进校园和社区的疫情跟踪。另外还有智能无人系统：面部识别、语音和语义分析以及场景识别，这些都是自主研发的机器人承担全校疫情防控职责的众多功能之一。

“同济大学NCP-AIS和这些无人装备减少了我们行政人员的工作量并提升了安全性，我们预计未来的应用范围有望扩大到工厂和居民区，以最少的人为干预来降低传播风险。”他说。

在缺少能见度和没有GPS的未知区域，利用无人机代替人工，关键时刻可能可以挽救生命。以水电输水隧道的人工检测为例：耗时、成本高且不精确，另外会带来健康和安全风险，例如跌落、结构倒塌、危险气体泄漏甚至爆炸。

由科学中心团队设计的人工智能无人机配备了传感器，可用于绘制轨迹并实时捕获周围环境的详细3D地图。团队已经形成了能够在导航过程中实现精准测量的设计，率先实现了700米高度落差的密闭空间自主飞行。

利用SLAM（同步定位与地图构建）方面的潜力，在近万亩林区实现了无人机集群适地形自主导航协同检测。到目前为止，科学中心无人机检测的首批成果转化超亿元并孵化企业，将应用范围扩大到林业、发电和其他大型基础设施的检查。

陈杰的另一个研究重点是数字城市，特别是数字孪生的应用，它几乎可以实时反映城市生活的动态，例如交通模式。陈杰相信，科学中心有能力重新定义城市社区及其周围环境，并为可持续城市设计和管理做出更好的决策。最近，科学中心团队与上海市人民政府合作，制定了《上海新城数字化转型规划建设导引》，这将引导上海的嘉定、青浦、松江、奉贤、南汇五个新城的数字化转型规划建设工作。

无人机支持实时构建地图，降低安全检查（包括隧道检测）期间的人工风险。来源：同济大学

科学中心团队也是国内首批自主设计网联智能驾驶仿真测试系统的团队之一，该系统有望在交通场景模拟、多车交互行为仿真和车联网信道模拟方面达到更高的精度。

对于科学中心团队来说，无人驾驶车辆设计的细节同样重要，例如基于模型预测控制的一体化决策规划控制、人机混合增强增能的决控以及车路协同的智慧出行解决方案，这些有利于提高能源效率和安全性。他们已经实现了L4级“Robotaxi”自动驾驶汽车的设计，并在智能网联测试区进行大规模实车测试验证。

科学中心团队与香港科技大学共同研究了自动导引车（AGV）的重型用途，有望提高货运站的安全性和效率。除了在无GPS环境中进行高精度定位外，这些AGV还设计有激光雷达和视觉传感器，以及SLAM导航和深度神经网络，以便可以灵活地部署在无人值守的港口。

宏大蓝图

科学中心正在建设全球领先的人工智能研究基地，包括下一代器件和算法研究中心、陆海空天自主智能体及多体集成研究中心等。

新的上海自主智能无人系统科学中心大楼将于2023年投入使用。来源：同济大学

无论是规模还是声誉，科学中心的学术网络均在不断提升。仅在2021年，科学中心就有五名教授当选为中国科学院和中国工程院院士。科学中心深化了与爱丁堡大学、加州大学伯克利分校、马克斯-普朗克研究所、德国国家工程院以及许多其他全球领先学术机构的联系，促进国际交流。

作为中国工程院院士和国际电气与电子工程师学会会士，陈杰基于自身研究经历，强调了跨学科方法对于人工智能研究领域三个关键问题的重要性：“自主与感知”“智能与涌现”“协同与群智”。科学中心覆盖九个研究领域：超材料感知、多尺度融合、类自然计算、主智能体、生机电共融、自主与交互、异构与决策、多体与协同、类脑与仿生。

自2020年以来，科学中心牵头建设一项上海市市级科技重大专项，联合有关上海的兄弟高校力量，发挥合力，力争取得人工智能基础理论和关键技术的重大突破。

“科学中心成立三年来，取得了长足进步，并将继续发挥关键作用，聚焦人工智能基础研究，培训人才，加速服务业和制造业的创新。”陈杰说。“科学中心不仅为同济大学树立了卓越的跨学科典范，也展示了人工智能如何为全球学术界的其他领域以及中国和其他地区的数字化转型带来积极的变化。”

（编辑：ASP站长网）