人工智能+优势学科 智慧学科为重庆大学“双一流”赋能

Posted 2021-04-26 智博会SCE

▲重庆大学自动化学院机器人创新实践基地。(重庆大学供图)

▲周绪红院士(左一)带领团队在土木工程学院实验室。

在工地施工现场，机器人按照计算机智能设计的结构图建造房子;工厂里，机械设备可以像人一样拥有思考、决策的能力，实现智能制造;庞大的电力能源系统中，电力设备可以通过智能感知，为人们提供经济节能的供电方式……在人工智能技术快速发展的大背景下，重庆大学一些传统优势学科迎来新的“黄金期”。

9月1日，在2020线上中国国际智能产业博览会即将开幕之际，记者在重庆大学采访得知，该校探索出一条人工智能和传统工科深度交叉融合的新路子，全面推动学校“双一流”建设。

全流程智能化操作

多学科攻关实现智能“建造”

“未来的建筑，是以工业化、信息化、智能化为基础的绿色建筑。”中国工程院院士、重庆大学钢结构工程研究中心主任周绪红在谈到未来建筑发展趋势时如是说。

人工智能与传统建筑行业的结合将大大提高工程建造效率，降低人力投入、提高建造质量，随之带来的经济、生态、环境和社会效益也将大幅提升。2017年，周绪红在重庆大学组建了一支涵盖土木工程、自动化、计算机、数学与统计相关学科的研究队伍，在全国率先开展建筑智能建造理论及技术的研究。

目前，该校智能建造研究涵盖智能设计、智能生产、智能检测、智能管控等多个板块。“有了人工智能助力，建筑结构图纸可以让电脑设计完成，更高效更精准;在高空作业、危险环境施工等情况下，我们可以让机器人去完成施工作业。”团队负责人之一刘界鹏教授介绍，在施工现场管控、工程质量检测等环节，都可以实现智能化操作，从而改变传统建筑业污染重、能耗高的影响。

据刘界鹏介绍，目前团队已建立起包括土木、计算机、自动化、数学、建筑等多个交叉学科的科研团队，共有上百人，还广泛与机械、光电等学科进行融合，共同探讨装配式智能建筑的发展。“学院目前在装配式建筑领域的研究水平处于全国前列，并主动参与重庆装配式建筑的应用，重庆中科大厦等建筑的修建都有重大身影。”

让机械拥有“最强大脑”

制造业更智慧

“在我们研究的智能无人工厂里，将人的思考推理、突发灵感创新以及决策能力和计算机的大容量储存、快速计算能力有机结合，从而使工厂的生产线更加智能，甚至可以自主运行。”重庆大学副校长王时龙教授目前正带领团队，依托机械传动国家重点实验室平台开展科技创新2030——“新一代人工智能”重大项目的科研攻关，将新一代人工智能技术与传统机械制造技术深度融合，为传统制造业升级为智能制造攻克理论和技术难题。

为工厂赋予信息感知、智慧决策、精准控制、学习提升的能力，是实现智能制造的关键。“智能化的生产线可以实现智能重构、优化决策和自主运行，比如一个生产汽车的生产线，在人工智能、物联网等技术支撑下，可以通过大数据分析获得用户对汽车性能需求的变化趋势，进而自主调整产品产量。”重大机械学院青年教师杨波对智能化无人工厂远景满怀信心，智能化的生产线不仅能进行自我评估，还可以进行“自我表达”——在清楚了解设备自身运行情况的基础上，生产线可以主动“报告”，什么时候该“体检”、什么时候要“治病”，这些都可通过“人机物”三元世界的全面融合和协同运行来实现。

前不久，重大机械工程学院黄文彬研究员关于智能材料的最新研究成果发表在国际顶级学术期刊;此外，学院刘飞老师团队的智能机器人、邵毅敏老师的机械设备智能诊断等的研究成果也正逐步投入应用中。

“传统的机械学科要发展，学科交叉融合是必然趋势。”王时龙介绍，目前机械学院在科学研究和人才培养方面都积极开展交叉融合。“很多项目都与数学、软件、计算机、自动化等领域深度融合。在人才培养方面，机器人本科专业的学生除机械专业课程外，也要学习自动化相关课程，这是学校新工科人才培养的试点之一。”

“智慧能源”交叉学科

助力老牌电气专业新突破

建成世界首个具有国际领先水平、集电网、风力机、飞行器覆冰研究于一体的“雪峰山能源装备安全防御研究基地”，获批教育部野外科学观测研究站;建我国首个“空间太阳能电站实验基地”，打造支撑国家创新驱动的研究中心……这些科研项目都来自重庆大学电气工程学院。

“学院正致力于打造智慧能源共性开放平台，建国际一流研究基地。”电气工程学院院长李剑介绍，为推动学科交叉融合、破解学科老化问题，学院以“智慧能源”一流学科群建设为目标，以建设输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室为抓手，不断开展与物理、化学、新能源、通信及人工智能等学科的协同创新研究，将基础研究与工程应用紧密结合，构建以“能源电气+人工智能+大数据”为核心的学科交叉创新人才培养体系。

“拿未来电力与能源系统来说，智慧能源系统可为每个电力能源设备都装上‘大脑’，实现智能感知、智能调控等，以保障供能系统安全高效运行。”李剑表示，团队目前还正在开展智能感知终端平台系统在智慧城市建设中的应用研究，研究成果将在国家智慧城市试点城市云南省大理市、玉溪市应用验证。

实施“工科革新登峰行动”

3门学科进入国内前5%

制定人工智能+学科群建设计划，成立大数据与软件学院、微电子与通信工程学院，促进传统优势学科和人工智能学科的交叉融合;高起点布局建设医学学科，成立医学院和医学部，促进医工结合;实施跨学科合作支持计划……在“双一流”建设过程中，重庆大学还激活学科发展的内生动力，大力营造学科交叉融合的氛围，实现了学科建设的快速突破。

在全球最具影响力的大学排名之一、软科2019年“中国最好学科”排名中，重庆大学土木工程上升至全国前4%，排名第6位，电气工程上升至全国前5%，排名第5位，机械工程上升至全国前5%，排名第11位。

“建设世界一流大学，首要的是建设若干一流学科。因此我们大力加强优势一流学科，以及理科、基础文科、医科和人工智能学科的融合建设。”重庆大学校长张宗益介绍，学校正在实施“工科革新登峰行动”，围绕学科战略前沿创新体制机制建设，推进传统工科的现代化改造，让学科建设紧密契合产业变革和社会经济的发展，以构建一流的学科生态，实现在学科“高原”上凸显“高峰”的目标。

来源： 重庆日报