“挑战杯这个比赛对我来说,最高兴的不是获得名次,而是我的认知和坚持被肯定了。”李恪老师这样说到。
2023年10月28日,李恪副教授和姚瑶博士指导的团队负责的“水下复杂未知环境中目标信息采集的多智能体控制模型”,在众高校项目竞争中脱颖而出,以总分第一名的成绩获得挑战杯专项赛的全国特等奖,并在专项赛擂台赛中夺得擂主。
长期积累的优势
汕大的团队能够脱颖而出,李恪老师认为,长期积累是他们所具备的优势。早在2019年开始,李恪老师便带领着团队坚持研究“利用群体智能解决水下探测问题”。共同参加比赛的高校团队的模型都集中于水面上的信息采集,而李恪老师带着团队另辟蹊径,钻研水下难题。
李恪老师是海军出身,深知国家的水下探测始终难以解决,目前较多使用的单智能体探测模型存在两个问题:一是环境适应性较差,只能针对已知的环境;二是智能化水平较低,必须预先分配任务,协同性弱。
针对这两大难点,李恪老师与团队建立了“水下复杂未知环境中目标信息采集的多智能体控制模型”,设计出自主协同覆盖探测算法、自主运动控制算法、自主协同目标探查算法和自主决策优化算法,通过群体协调,实现大范围、近距离的探测。在选择群体智能这一新颖的研究领域之时,李恪老师及其团队资源有限,在国内无法找到太多的参考资料,只能借鉴国外最新的研究数据和成果。但是他们并没有停止对项目的研究,而是踏踏实实的努力,认真的做积累,目前已经掌握了群体智能技术的涌现机理。
收获肯定和信心
在比赛过程中,团队主要根据比赛题目的要求进行参数的调整和方案的优化,最终建立的模型,在比赛的客观模型评分中,实现区域有效覆盖率、有效探查率和正确探查率三项满分,任务时长最短,协同失败次数为零。“当时比赛测试时间为90分钟,我们是24分钟就出来了,第二名则是40多分钟,这其中的差距是很大的。”在一众高校团队的强强较量下,汕大的团队最终脱颖而出。
对于李恪老师而言,这次比赛中最大的收获莫过于认知受到肯定。“揭榜挂帅”中的题目是几百家军工单位和科研所共同提出丞待解决的问题,再通过层层筛选、评审,最终公布出21个最迫切的问题。
在最初的研究过程中,李恪老师与团队屡遭挫折,迟迟未能收获较大的研究进展,“但是我们团队一直坚持,我说我们这个方向是有价值的,是会对国家有贡献、有用的。”这次比赛将这个问题列入,肯定了李恪老师的想法,也肯定了他和团队一直以来的努力。其次,团队的信心得到增强。比赛的对手团队来自于985、211等高校,面对强大的对手,团队学生信心不足。而李恪老师始终充满信心,“英雄不问出处,”群体智在中国属于前沿的研究课题,研究基础薄弱,比赛的起跑线已经拉平,长期的研究成果积累就是他们最大的底气。最终特等奖这一优异成绩,极大地增强了整个团队的信心,证明了团队的优秀能力。
科技强国指引科研的方向
作为比赛的指导老师,李恪老师始终指引着学生的科研方向。他认为,做科研是用来科技强国,解决实际问题的,所以就必须得实干见物。他严格要求学生“先找问题,再做科研”,以解决国家和社会的实际问题为牵引。
李恪老师教导学生树立正确的科研理念,他指出,不少学生在读研的过程中,急于追求论文发表的数目、比赛结果等,这些浮躁的想法,阻碍了科研的脚步。
他认为做科研一定要静下心来做积累,不要浮躁。正确的研究方向应该是:提出重要的、有意义的问题,找出创新且高效的解决方法。李恪老师在指导过程中,也注重于培养学生正确的、系统的、正规的做研究的方法。
比赛结束,并不代表项目结束。李恪老师指出,实际的环境情况是复杂和随机的,难以预知,已经超出了建模的范围,“我们现在就属于万里长征,第一步是在实验室里面,后续需要走出去面对实际的复杂情况,做更多的工作。”
不忘初心、踏实积累、厚积薄发、科技强国。对于李恪老师和团队来说,挑战不止于此,未来大有可为。
采访:张柔
文:张柔 杨雪玉
图:受访者提供