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《重慶日報》:智慧學科為重慶大學“雙一流”賦能

日期 : 2020-09-03
摘要
2020年9月3日,《重慶日報》第9版半版報道我校學科建設成果,以及以人工智能和傳統工科深度交叉融合,全面推動學校“雙一流”建設的舉措

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重慶大學自動化學院機器人創新實踐基地。(重慶大學供圖)

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周緒紅院士(左一)帶領團隊在土木工程學院實驗室。

在工地施工現場,機器人按照計算機智能設計的結構圖建造房子;工廠裏,機械設備可以像人一樣擁有思考、決策的能力,實現智能製造;龐大的電力能源系統中,電力設備可以通過智能感知,為人們提供經濟節能的供電方式……在人工智能技術快速發展的大背景下,重慶大學一些傳統優勢學科迎來新的“黃金期”。

9月1日,在2020線上中國國際智能產業博覽會即將開幕之際,重慶日報記者在重慶大學採訪得知,該校探索出一條人工智能和傳統工科深度交叉融合的新路子,全面推動學校“雙一流”建設。

全流程智能化操作

多學科攻關實現智能“建造”

“未來的建築,是以工業化、信息化、智能化為基礎的綠色建築。”中國工程院院士、重慶大學鋼結構工程研究中心主任周緒紅在談到未來建築發展趨勢時如是説。

人工智能與傳統建築行業的結合將大大提高工程建造效率,降低人力投入、提高建造質量,隨之帶來的經濟、生態、環境和社會效益也將大幅提升。2017年,周緒紅在重慶大學組建了一支涵蓋土木工程、自動化、計算機、數學與統計相關學科的研究隊伍,在全國率先開展建築智能建造理論及技術的研究。

目前,該校智能建造研究涵蓋智能設計、智能生產、智能檢測、智能管控等多個板塊。“有了人工智能助力,建築結構圖紙可以讓電腦設計完成,更高效更精準;在高空作業、危險環境施工等情況下,我們可以讓機器人去完成施工作業。”團隊負責人之一劉界鵬教授介紹,在施工現場管控、工程質量檢測等環節,都可以實現智能化操作,從而改變傳統建築業污染重、能耗高的影響。

據劉界鵬介紹,目前團隊已建立起包括土木、計算機、自動化、數學、建築等多個交叉學科的科研團隊,共有上百人,還廣泛與機械、光電等學科進行融合,共同探討裝配式智能建築的發展。“學院目前在裝配式建築領域的研究水平處於全國前列,並主動參與重慶裝配式建築的應用,重慶中科大廈等建築的修建都有重大身影。”

讓機械擁有“最強大腦”

製造業更智慧

“在我們研究的智能無人工廠裏,將人的思考推理、突發靈感創新以及決策能力和計算機的大容量儲存、快速計算能力有機結合,從而使工廠的生產線更加智能,甚至可以自主運行。”重慶大學副校長王時龍教授目前正帶領團隊,依託機械傳動國家重點實驗室平台開展科技創新2030——“新一代人工智能”重大項目的科研攻關,將新一代人工智能技術與傳統機械製造技術深度融合,為傳統制造業升級為智能製造攻克理論和技術難題。

為工廠賦予信息感知、智慧決策、精準控制、學習提升的能力,是實現智能製造的關鍵。“智能化的生產線可以實現智能重構、優化決策和自主運行,比如一個生產汽車的生產線,在人工智能、物聯網等技術支撐下,可以通過大數據分析獲得用户對汽車性能需求的變化趨勢,進而自主調整產品產量。”重大機械學院青年教師楊波對智能化無人工廠遠景滿懷信心,智能化的生產線不僅能進行自我評估,還可以進行“自我表達”——在清楚瞭解設備自身運行情況的基礎上,生產線可以主動“報告”,什麼時候該“體檢”、什麼時候要“治病”,這些都可通過“人機物”三元世界的全面融合和協同運行來實現。

前不久,重大機械工程學院黃文彬研究員關於智能材料的最新研究成果發表在國際頂級學術期刊;此外,學院劉飛老師團隊的智能機器人、邵毅敏老師的機械設備智能診斷等的研究成果也正逐步投入應用中。

“傳統的機械學科要發展,學科交叉融合是必然趨勢。”王時龍介紹,目前機械學院在科學研究和人才培養方面都積極開展交叉融合。“很多項目都與數學、軟件、計算機、自動化等領域深度融合。在人才培養方面,機器人本科專業的學生除機械專業課程外,也要學習自動化相關課程,這是學校新工科人才培養的試點之一。”

“智慧能源”交叉學科

助力老牌電氣專業新突破

建成世界首個具有國際領先水平、集電網、風力機、飛行器覆冰研究於一體的“雪峯山能源裝備安全防禦研究基地”,獲批教育部野外科學觀測研究站;建我國首個“空間太陽能電站實驗基地”,打造支撐國家創新驅動的研究中心……這些科研項目都來自重慶大學電氣工程學院。

“學院正致力於打造智慧能源共性開放平台,建國際一流研究基地。”電氣工程學院院長李劍介紹,為推動學科交叉融合、破解學科老化問題,學院以“智慧能源”一流學科羣建設為目標,以建設輸配電裝備及系統安全與新技術國家重點實驗室為抓手,不斷開展與物理、化學、新能源、通信及人工智能等學科的協同創新研究,將基礎研究與工程應用緊密結合,構建以“能源電氣+人工智能+大數據”為核心的學科交叉創新人才培養體系。

“拿未來電力與能源系統來説,智慧能源系統可為每個電力能源設備都裝上‘大腦’,實現智能感知、智能調控等,以保障供能系統安全高效運行。”李劍表示,團隊目前還正在開展智能感知終端平台系統在智慧城市建設中的應用研究,研究成果將在國家智慧城市試點城市雲南省大理市、玉溪市應用驗證。

實施“工科革新登峯行動”

3門學科進入國內前5%

制定人工智能+學科羣建設計劃,成立大數據與軟件學院、微電子與通信工程學院,促進傳統優勢學科和人工智能學科的交叉融合;高起點佈局建設醫學學科,成立醫學院和醫學部,促進醫工結合;實施跨學科合作支持計劃……在“雙一流”建設過程中,重慶大學還激活學科發展的內生動力,大力營造學科交叉融合的氛圍,實現了學科建設的快速突破。

在全球最具影響力的大學排名之一、軟科2019年“中國最好學科”排名中,重慶大學土木工程上升至全國前4%,排名第6位,電氣工程上升至全國前5%,排名第5位,機械工程上升至全國前5%,排名第11位。

“建設世界一流大學,首要的是建設若干一流學科。因此我們大力加強優勢一流學科,以及理科、基礎文科、醫科和人工智能學科的融合建設。”重慶大學校長張宗益介紹,學校正在實施“工科革新登峯行動”,圍繞學科戰略前沿創新體制機制建設,推進傳統工科的現代化改造,讓學科建設緊密契合產業變革和社會經濟的發展,以構建一流的學科生態,實現在學科“高原”上凸顯“高峯”的目標。


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