當(dāng)前,我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)正在沿著電動(dòng)化、智能化軌道,邁向高質(zhì)量發(fā)展階段。尤其是,借助在新能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“換道超車”,我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)正在向規(guī)?;⑷蚧筇げ竭~進(jìn)。
隨著智能化的飛速發(fā)展,我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)中存在一些技術(shù)瓶頸明顯制約了汽車業(yè)的發(fā)展。 對(duì)于電動(dòng)汽車的能源核心部件—?jiǎng)恿﹄姵?,如何?shí)現(xiàn)精準(zhǔn)且性能可解釋的壽命預(yù)測(cè),進(jìn)行安全使用與預(yù)測(cè)維護(hù),一直是國(guó)際學(xué)術(shù)界和工業(yè)界亟需攻破的難題。車載儀表芯片計(jì)算資源有限等各種問題凸顯,使得已有車載儀表制造模式難以滿足現(xiàn)有要求。
重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院李鵬華教授深入探索、創(chuàng)新應(yīng)用輕量級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),不僅破解了國(guó)際學(xué)術(shù)界和工業(yè)界一直未解的難題,還對(duì)汽車業(yè)的智能化發(fā)展具有引領(lǐng)性的作用。
初識(shí)李鵬華教授就給人一種青春朝氣,富有活力,談吐中展現(xiàn)青年英才的魅力。通過交談得知,80后的李鵬華還真是名副其實(shí)的青年人才——重慶市杰出青年基金獲得者、重慶英才—青年拔尖人才、重慶市創(chuàng)新青年科技人才?,F(xiàn)如今是重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院測(cè)控系副主任,大數(shù)據(jù)智能計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任,中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)技術(shù)過程故障診斷與安全性專業(yè)委員會(huì)委員,重慶人工智能學(xué)會(huì)智慧交通專業(yè)委員會(huì)常務(wù)委員。曾分別擔(dān)任第27屆、第30屆中國(guó)控制與決策會(huì)議神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專題分會(huì)主席、2023中國(guó)自動(dòng)化大會(huì)先進(jìn)制造智能計(jì)算、新能源汽車動(dòng)力電池健康管理專題主席。
“我主要從事神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及其創(chuàng)新應(yīng)用研究的。”見我們來(lái)訪,李鵬華開門見山說。李鵬華深入探索輕量級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并將創(chuàng)新技術(shù)成功應(yīng)用于車載系統(tǒng)以及人車交互領(lǐng)域,提高系統(tǒng)性能、降低計(jì)算成本,優(yōu)化人機(jī)交互體驗(yàn),為智能交通系統(tǒng)和車內(nèi)智能座艙的發(fā)展提供了前沿技術(shù)支持。
科技新突破:輕量級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
“以循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的時(shí)序神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)順序類信息處理與系統(tǒng)建模任務(wù)的首選?!闭劦綄I(yè)話題,李鵬華娓娓道來(lái):“通過捕獲時(shí)序數(shù)據(jù)的長(zhǎng)短期依賴關(guān)系,時(shí)序神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能高效分析事物發(fā)展的延續(xù)性,預(yù)測(cè)事物的演化趨勢(shì),被廣泛用于工業(yè)過程建模、系統(tǒng)優(yōu)化控制、設(shè)備健康管理等研究領(lǐng)域?!?
“但是,國(guó)際學(xué)術(shù)界和工業(yè)界還存在著亟需攻破的難題:時(shí)序神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型生成易受‘偽數(shù)據(jù)’干擾、動(dòng)力學(xué)行為復(fù)雜、輕量化嵌入式部署難,制約其在復(fù)雜工業(yè)場(chǎng)景的推廣與應(yīng)用。”對(duì)于技術(shù)瓶頸,李鵬華早已有了攻破的決心和思路:“我們必須探索出輕量級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),這樣大家所關(guān)心的車輛動(dòng)力電車壽命預(yù)測(cè)和車載儀表人車交互技術(shù)就迎刃而解了。”
時(shí)不我待,李鵬華和團(tuán)隊(duì)成員潛心公關(guān),取得一系列創(chuàng)新成果:
建立了結(jié)構(gòu)與參數(shù)輕量化的建模理論與方法,為突破時(shí)序神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的嵌入式部署瓶頸提供了輕量級(jí)模型支撐。
建立了時(shí)序神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分?jǐn)?shù)階動(dòng)力學(xué)分析理論與方法,揭示了其動(dòng)力學(xué)行為由增長(zhǎng)和衰減機(jī)制耦合而成的本質(zhì),為輕量級(jí)時(shí)序神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模提供了穩(wěn)定性判別的理論依據(jù)。
提出了時(shí)序模型引導(dǎo)的數(shù)據(jù)重構(gòu)理論與方法,發(fā)現(xiàn)了模型參數(shù)與數(shù)據(jù)時(shí)滯的時(shí)頻耦合效應(yīng),揭示了模型精度對(duì)噪聲數(shù)據(jù)的低頻偏好,為時(shí)序神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可信數(shù)據(jù)選用提供了方法支撐。
“可信數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的輕量級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模理論與方法”創(chuàng)新成果榮獲:重慶慶市科學(xué)技術(shù)(自然科學(xué))二等獎(jiǎng)。“該創(chuàng)新技術(shù)為以后的成果轉(zhuǎn)化奠定了良好基礎(chǔ),可以說是不可或缺的前沿技術(shù)?!泵鎸?duì)取得成就,李鵬華如此自勉。
技術(shù)新應(yīng)用:助力車載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示與交互
“車載儀表智能化是我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的強(qiáng)大引擎。車載儀表走向智能化是必然趨勢(shì)?!崩铢i華說。
談到瓶頸問題,李鵬華表示:車載儀表芯片計(jì)算資源有限,滿足不了多樣化、強(qiáng)實(shí)時(shí)、高準(zhǔn)確的人車交互;聲光電多源信息高速高頻處理,使計(jì)算任務(wù)密集,電路復(fù)雜易受干擾;產(chǎn)品多品類共線生產(chǎn)、缺陷微小隱蔽,已有制造模式難以滿足要求。
“有了前期的輕量級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)突破,解決這些難點(diǎn)就容易多了?!崩铢i華坦言,輕量級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在車載儀表方面得到了有效應(yīng)用。