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    【勤信故事】张奇志:坚守地下实验室17年研发世界级水平机器人

    ——————————  发布时间:2018-09-27 16:30  ——————————

     

     

      当信息科大研发的家庭服务机器人荣获多项国家级、世界级大奖,赢得中央电视台等多家媒体关注时,你也许不知道这些机器人都来自于一个20多平方米的地下实验室。信息科大自动化学院副院长张奇志教授,便是这间实验室的主人。张奇志在教学、行政工作之余,待的时间最多的地方就是这间实验室。张老师的办公桌上,堆满了各类机器人科研资料和机器人零部件。正是从这间位于小营校区实验楼地下一层的小小实验室出发,张奇志的家庭服务机器人走出信息科大的校园,走向世界人工智能领域的前沿。 

     

     

    耕耘17年,坚守地下实验室

      如果你亲眼看到,一定不会相信这间实验室是知名学者张奇志研发机器人的场所:朝北的地下室终年不见阳光,白天也需要开着灯;天花板布满各种管道,甚至没有正经的屋顶;隔音效果很差,实验时常有楼上厕所水房的流水声进行“伴奏”……条件虽然艰苦,但在这里,张奇志一呆就是17年。

      1999年开始,张奇志的研究方向从有源噪声控制转到家庭服务机器人。研究期间,他和学生一起,一丝不苟地在实验室编写代码、设计程序。张奇志的学生去中科院面试时,应考官要求介绍导师情况。当考官们得知50岁的张教授还孜孜不倦地在实验室写代码时,都非常震惊。但熟悉张奇志的人,却不以为奇。他的学生2014届毕业生王蕾说:“我的老师治学严谨,亲力亲为,真学真为,是少有的能静心搞研究的人。”

      在这间小小的实验室里,张老师通过一次次尝试,一遍遍调试,一天天、一年年的努力,凭借这份水滴石穿的坚持,收获佳绩无数。张老师团队研发的机器人不断地完善,甚至能够抽取关键特征,准确识别外型上极其相似的罐装饮料加多宝和王老吉。

      张奇志的家庭服务机器人荣获2013年世界人工智能联合大会实体机器人竞赛“最佳服务技能奖”等多项大奖,赢得了中央电视台等多家媒体的关注。由张老师指导的机器人竞赛队伍,先后斩获2013年中国机器人大赛暨RoboCup公开赛家庭服务机器人超市购物比赛冠军、家庭服务机器人创新创意项目比赛冠军、非限定家庭服务机器人比赛冠军;2014年“紫光Erobot”“凌翔”杯中国家庭服务机器人大赛家庭服务机器人自主主题比赛冠军、家庭服务机器人创新创意项目比赛冠军、家庭服务机器人Who is Who比赛冠军。

      近年来,张老师发表学术论文60余篇,其中SCI收录论文20余篇;主持和参与完成了7项国家自然科学基金项目。作为学科带头人之一,张老师成功申请了“计算机应用”、“检测技术及自动化装置”、“模式识别与智能系统”的硕士学位授予权。张老师还申报了“控制理论与控制工程”北京市重点建设学科,并为重点建设学科的历次验收和评估作出了重要贡献。2007年,张老师开始负责“模式识别与智能系统”二级学科建设工作,在保持原有特色研究方向的同时,大力开展学科主流研究方向的建设,并以家庭服务机器人为主要平台,在环境感知与目标识别等方面形成了鲜明的特色,部分成果已经处于国内领先水平。 

     

     

    助力创新,开发趣味课堂

      张奇志老师负责智能科学与技术专业两门主干课程——“机器人学”和“模式识别”的建设工作,同时负责课程的教学。张老师的课堂永远充满着新鲜感:他通过录像和动画等多媒体的手段,提高学生的学习兴趣;在讲授基础知识的同时,介绍学科的最新发展状态。张老师还积极组织学生参加各种学科竞赛活动,以培养学生的科学素养、实践动手能力和团队合作精神。

      张老师相信,兴趣是最好的老师。每节课他都会精心准备,吸引同学们的兴趣,从而最大程度上激发同学们的学习热情。现在就职于风行公司做算法工作的校友王蕾,至今仍然对张老师的《优化方法》课程赞不绝口:“严格来说,这是一门应用数学课。张老师却能把枯燥的数学课讲得非常吸引人。他吸引人靠的不是说段子,而是扎实的理论功底。张老师讲课条理非常清楚,逻辑脉络很清晰,注重基础、原理,课讲得很透彻。大家都喜欢听这样的课。”

      他的“趣味课堂”培养了一批优秀的学生——一名2011届毕业生赴美国斯蒂文斯理工学院深造,并已经获得硕士学位;一名2012届毕业生在中国科学院下属公司,从事硬件开发工作;一名2013届毕业生在中关村高科技企业从事视频监控系统开发,是少数本科毕业就有能力从事研发工作的技术人员之一;在校生何常鑫入住学校创业基地,并创办了公司……

      除了教学以外,张奇志还十分重视对青年教师的培养。不论是上课还是科研,他都会带着青年教师进行指导。张奇志有着独特的授课风格,总会有青年教师来蹭课,学习授课技巧。2012年,张老师将“模式识别”课程交给新引进的青年教师讲授。张老师作为导师,对该教师进行全方位培养,帮助他教好课程。在搞科研时,学院的青年教师既是张奇志的同事,也是他的学生。遇到技术难题时,张奇志就会带领大家开启头脑风暴,集思广益,攻克难题。张奇志通过自身的行为,对青年教师们产生潜移默化的影响,使他们能在科研领域不断前进,同时把“趣味课堂”带给更多人。

     

     

    因材施教,迎来桃李芬芳

      陶行知说过:“培养教育人和种花木一样,首先要认识花木的特点,区别不同情况给以施肥、浇水和培养教育。”张老师深以为然。他结合学生的兴趣和能力,帮助学生在人生旅途中找到自己的定位和航向。

      近年来,毕业生就业压力逐渐增大,但张老师所负责学科的学生就业形势良好,不论是从就业率还是收入情况来看,都令人满意。在研究生培养过程中,张老师十分注意因材施教,尤其是注重弱势群体(身体情况欠佳、跨学科就读学生)的全方位培养,尽自己最大力量,帮助每一位学生在自己喜欢的领域走得更远。

      曾成是张老师所指导研究生的开门弟子,中专毕业,自考本科。张老师看他刻苦心静,对他的指导十分用心。曾成最终没有辜负张老师的厚望,硕士期间就在国内声学领域最高水平的学术期刊《声学学报》上发表了学术论文,毕业后顺利考到北京理工大学攻读博士学位,之后又顺利成为河北某高校教师。张奇志的研究生武阿明,本科就读于林学专业,由于专业差距较大,基础不太好。张老师在他的培养上颇费苦心,既要考虑其专业基础,也要考虑其兴趣,同时还要考虑可行性。张老师结合家庭服务机器人的研究,为其寻找方向,最终聚焦在模式识别上。该同学毕业后成功找到相关高新技术企业的开发工作岗位,试用期月薪超过万元。武阿明自豪地说:“我是原本科班级唯一成功转换学科领域的学生,也是硕士班级同学中工资待遇最好的学生之一。” 他十分感谢张老师一路走来对他的帮助,认为能够取得今天这样的成绩,张老师功不可没。张老师一直坚持帮助学生找到兴趣和能力的契合点,将他们培养成适应社会需求的人才。 

     

     

    淡泊名利,宁心静气做科研

      2013年11月,张老师带领Sun@Home家庭服务机器人团队代表海淀区参加了第八届中国北京国际文化创意产业博览会,得到社会各界和媒体广泛关注,中央电视台对张老师团队进行了专访。2014年2月,张老师团队研发的机器人登上中央电视台网络春晚的舞台,中央电视台主要频道(CCTV1- CCTV4)均播出了节目的精编版。2015年11月,张老师团队研发的机器人参加华北五省机器人大赛,中国教育电视台对此进行了报道。通过带领团队参加学科竞赛和公益展示,张老师极大地提升了学生的自信心和学习兴趣,并进一步提高了学校在社会上的知名度。 

      多种媒体的报道,让张老师和他的机器人名声大噪。张老师希望能通过自己的努力,让更多人了解人工智能和机器人,改善中国的科研环境。但是,跟随科研学者而来的,也有企业商人。相比于科学价值,这些商人更看重的是家庭服务机器人的未来市场前景及其带来的潜在巨额利益。“产、学、研”结合更能提高学校的科研环境和科研产品市场化,张老师对此十分认同。但与此同时,张老师对于前来谋求合作的企业十分严格。他常常会前往企业进行实地调研,并要求企业提供整套的科研产品市场化的方案,以及回馈社会的承诺。一旦发现企业科研实力不足以支撑方案,或者“动机不纯”时,张老师都会予以拒绝。

      曾经有许多企业前来找过张老师,聘请他到企业任职,承诺给予他更好的科研场所和更高的薪酬待遇,但是他都没有同意。因为他更愿意在学校里,培养更多的机器人爱好者,为求知若渴的学生们输送自己所学的知识,为学校培养出更多的优秀青年教师。张老师最重视的,是纯粹的科研环境,投身研发的使命感,以及教书育人的成就感

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