第三次人工智能浪潮席卷而来,视频与视觉处理集成电路技术将在这场浪潮中大有作为。但是,视频与视觉处理集成电路设计是一个多目标优化问题,属于交叉研究领域,需要通过算法与架构的协同设计来解决实时性能、硬件效率等方面的技术挑战。面向这一具有国家和产业重大需求的领域,通过科学研究解决各类视频处理系统中的关键瓶颈问题,正是西安交通大学人工智能与机器人研究所孙宏滨老师的努力方向。
“强电”转向“弱电”科研初心不变
孙宏滨是一名不折不扣的交大“土著”。1999年,他以优异的成绩保送到西安交通大学电气学院。之后近20年时间,除了一年远赴美国伦斯勒理工学院做联合培养博士外,他都在西安交大度过。本科阶段,孙宏滨一直名列前茅,并曾担任学生会主席一职,锻炼了组织和协调能力。“没想到之后在科研团队组织和合作中派上了用场”,谈起这段经历,孙宏滨如此说道。
伟大的科学家爱因斯坦讲过,兴趣是最好的老师,它可激发人的创造热情、好奇心和求知欲。在学习与科研训练中,孙宏滨发现自己对信息技术特别是电路设计有着浓厚的兴趣。这些方向在电气学院搞“强电”的老师口中常被称为“弱电”。也恰恰在这时,他遇到了王建校老师。“王老师是我电子设计竞赛的指导老师,他长期在一线从事实验教学工作。我能有现在的成绩,与他当初的启发和指导密不可分。”从大三开始,在王老师的帮助下,孙宏滨进入实验室,开始做一些简单的电子系统设计,“我的科研思维与能力都是从那时起逐步建立起来的。”孙宏滨激动地说。
进入研究生阶段,“弱电”依旧是他的兴趣所在。于是,在测控教研室主任申忠如教授的推荐下,孙宏滨以提前攻博的方式进入电信学院人机所,师从中国工程院郑南宁院士。此后的时间里,他一直致力于视频处理集成电路领域的研究工作,取得了丰硕的研究成果。他先后主持承担多项面向国家和产业重大需求的科研项目,发表国际期刊和会议论文50余篇,获得国家发明专利授权20余项。他主持研发的一系列视频显示处理集成电路技术攻克了超高清晰度视频高效实时处理的难题,获得规模工程化应用,有力推动了我国自主视频显示处理芯片的技术与产业发展。
兴趣让他从“强电”转向“弱电”,但始终不变的是他对科研的那份坚守与执着。“不忘初心,方得始终。我当年的选择科研的初心就是喜欢电路设计,喜欢解决工程实际中的问题。这一点未曾改变,也不会改变。”孙宏滨坚定地说道。
信奉“尽可能简单”的科研信条
工程技术难题一般都可以转化提炼为一些学术问题,并通过学术界给出的创新方法获得解决。然而,学术界给出的技术方法有时会过于复杂,难以应用到工程实际中。而且,有时学术研究会基于很多假设,在实际中这些假设又往往难以保证,因此未能在实际工程应用中真正发力。
对于这一矛盾,孙宏滨在美国伦斯勒理工学院联合培养时的导师张彤教授的话给他留下了深刻的印象。“我们提出的研究方法应该尽可能地简单,这也正是解决问题的利器。那些特别复杂、特别烦琐的方法在实际中应用一般较少。”孙宏滨受到张彤教授启发,在研究工作中也是不断寻求用最简单最有效的方法去解决工程技术难题。
“郑南宁老师一直强调我们的科研工作要与国家发展紧密结合起来。”孙宏滨说道,“为了解决工程实际中最关键的问题,并且直接对产业发展起推动作用,我们大多数项目都与企业进行长期合作,直接对接技术研发第一线,找出问题的瓶颈所在,有效地进行解决。”
在做好科研工作的同时,孙宏滨在教学与人才培养上也投入了很多精力。他长期担任班主任和学业导师,多次指导学生获得科研竞赛奖,并被评为校优秀本科毕业设计指导教师和校优秀班主任。目前,他担任人工智能拔尖人才培养试验班的项目主任,参与了人工智能试验班的筹备与建设。
先进的文化助力科技创新
孙宏滨自攻读博士以来一直从事视频与视觉处理集成电路领域的研究工作。2007年获得国家技术发明二等奖,2011年获得全国百篇优秀博士学位提名,2012年入选教育部新世纪优秀人才计划和陕西省青年科技新星,2017年获得国家自然科学基金优秀青年科学基金资助。在他看来,这些荣誉的获得都与西安交大的文化氛围密不可分,尤其是西迁精神带给他的深刻洗礼。
“进入交大后,我逐渐了解到一些交大西迁的往事,也认识了一大批对我产生重要影响的老教授。不夸张地说,正是他们当年的义无反顾,才成就了如今交大的枝繁叶茂。”孙宏滨动情地说道,“西迁精神值得我们所有人学习,在学习的同时,要注重从中汲取智慧。他们当年不仅带来了交大的大部分‘家当’,还带来了先进的理念、意识和方法,沉淀下来后就成为交大的智慧和底蕴,深植于交大人的基因中,指导我们今天的交大人不断前行。”
2016年起,在郑南宁院士的指导和安排下,孙宏滨开始接触无人驾驶研究领域,并成为人机所“发现号”智能车队的带队指导老师。无人驾驶对孙宏滨而言是一个比较陌生的新领域,“‘发现号’在我接手前,徐林海老师已将平台搭建完成,也积累了很多技术。我接手后,做的主要工作就是明确目标、明确分工、明确重点,做到有所侧重,有所取舍。”孙宏滨发挥组织协调能力,带领学生进行细致梳理,明确了团队的工作主线,形成了一套合理有效的科研工作方法,并制定了一个切实可行的时间进度,有序推进科研工作进展。
2017年,西安交大“发现号”在中国智能车未来挑战赛上夺冠,作为带队老师,孙宏滨始终强调,“‘发现号’的成绩和荣誉是属于整个人机所的,我只是做了一些微不足道的工作。在郑南宁院士的带领下,人机所已经开展了近20年的研究,很多老师都先后投入了相当多的宝贵精力。正是得益于优秀的团队文化,我们才能在这一重大科学与工程问题上取得突破。”
先进的文化助力科技创新,因为无论是知识创新还是技术创新,其源泉都在于先进的文化理念。一流的科学研究成果一定植根于一流的科学文化,孙宏滨深信这一点,我们期待他的科技创新之路走得更远、更坚定!
(问炀 张玥)
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