人物简介:孔祥增,机电工程学院教授、博士生导师,国家级领军人才。长期致力于人工智能核心技术及其农业应用,其研究领域包括脑机接口关键技术及其在农业装备操作安全监测中的应用、“海洋牧场”人工智能监控平台关键技术的研发。共主持和参与国家重点研发计划项目3项,国家自然科学基金3项,发表SCI、EI论文30余篇,授权发明专利15项,实用新型专利70项。入选福建省百人计划、福建省高层次A类人才,荣获福建省教学成果奖、福州市青年科技奖等。
随着科技的不断发展,人工智能预计可能成为未来科技发展的重要方向之一。从脑机接口关键技术到“海洋牧场”人工智能监控平台,孔祥增在数字与代码的海洋中,以敏锐的洞察力和无尽的热情,书写着人工智能的新篇章。
潜心科研 创新发展
“我是在机缘巧合下接触到了人工智能领域。”谈及因何与人工智能结缘,孔祥增回忆道。据悉,最初孔祥增学习的是数学与应用数学专业,在学习过程中致力于把所学的数学知识与应用相结合,随着知识的进一步深入,他的研究方向逐渐转向到人工智能领域。
作为人工智能领域的分支,脑机接口通过连接大脑和计算机,从而让大脑活动转化为机器能够理解的信号。目前,脑机接口技术广泛应用于类似于中风后的康复等领域,孔祥增与福建省第二人民医院的专家合作研发了一款形似手套的产品,手部瘫痪的病人戴上它之后,可通过脑电波控制“手套”,完成日常生活中最常见的手部动作,如抓杯、举杯、倒水入口的连续动作等。它利用脑机接口技术,让患者用自己的思想控制设备进行训练,刺激脑的重塑或代偿(指由其他脑神经功能补偿受损神经功能),提高中风患者的康复疗效。通过脑电控制技术,可以让患者在恢复一些基础功能的同时更好地安抚患者的心理落差。“如果我们提供一些康复手段来弥补患者丧失的一些功能,缓解他们的心情,同时提高他们的生活质量,这将是一件很有社会价值的事情。”孔祥增感慨道。
此外,孔祥增还将脑机接口应用于自闭症患者以及帮助儿童专注力的训练,发明出用意念控制和搭建的脑电波机器人等产品,应用于教育领域,通过训练帮助孩子提高专注力。
除为医疗事业提供科技智慧,孔祥增在脑机接口相关人工智能算法、神经管理学领域的研究成果斐然。“只要戴上智能脑波仪,使用者就能用意念控制无人机的飞行方向及速度。”据孔祥增介绍,这一智能脑波仪能够将人脑微弱生物电信号转成数字量,发送给高性能嵌入式智能设备进行处理,经过编码转换后就能生成控制无人机飞行方向和速度的信号。
“科学研究要有一定的理论性,还要兼具应用性,不但要求一些数据的准确性,同时也要能够更好地服务于社会。”谈及关于科研的理解,孔祥增坦言道。在他看来,人工智能应用的价值一方面是可以提高产量,减少病虫害,另一方面减少劳动力,为所需要的群体提供帮助。孔祥增目前正在进行海洋牧场的信息化研究,用于服务连江等沿海地区的养殖户。通过智能化自动喂养、自动识别疾病技术,减少劳动力的投入,增加产量,给养殖户带来效益。
实践真知 智启新篇
“必须要深入实践,然后才能从根本上解决实际问题。”孔祥增在“海洋牧场人工智能监控系统及示范应用”项目实施的过程中,为能更好地了解当地的实际生产情况,在对接时他始终与养殖户紧密地合作与沟通,通过实地调查和技术落地,将科研成果转化为实际生产力。“养殖户可能不具备专业的技术知识,因此在交流过程中避免使用过于专业的术语,以免使他们感到困惑。”孔祥增补充道。
此外,孔祥增还非常重视实践在项目实施过程中的重要性。在筹备开展“海洋养殖智能技术研究专项”的过程中,孔祥增基于文献数据分析认为可以拍摄到清晰海水的深度至少为三到五米。然而,在实地观测后,他发现海水存在不同程度的浑浊情况,有时拍摄视频的深度只能达到一米左右,有些区域的海水清晰度甚至更低。因此,孔祥增在海水的不同深度、不同位置进行取样与分析,同时调整摄像设备的参数,尝试寻找最佳的拍摄方案。在恶劣的海况和复杂的环境条件下,孔祥增及团队连续数日地实地调研,发现了影响海水清晰度的多种因素,包括季节变化、潮汐作用、生物群落分布等。这些发现为项目后续的技术研发提供了宝贵的实证依据。由此,孔祥增意识到,仅靠实验室模拟和理论分析,无法全面、准确地反映海洋养殖的实际需求与挑战。他认为:“有时候理论与实际的偏差是非常大的,我们作为科技工作者必须要深入一线,才能够了解到最真实的情况。”
“在海洋的智慧海洋信息化方面,我们争取在省内达到比较前沿的地位,为行业发展做出应有的贡献。”在未来,孔祥增将利用海洋牧场的信息化和使用化方面,打造更多的示范,推动渔业增效益、渔民增收入。
育人有道 量质并存
“我始终认为,学习应该是一个主动的过程,而不是被动的接受。”孔祥增如是说。他表示:“教学不仅是简单的传授知识,激发学生的学习兴趣,并让学生明白所学知识的实用性和重要性也至关重要。”
孔祥增会在课堂上分享自己所做过的案例和科研成果,拉进学生与科研的距离,感受人工智能是如何改变我们的生活。而在教学方法上,孔祥增注重因材施教。他根据学生的不同情况制定个性化的教学计划,帮助他们发掘潜力,实现自我发展。同时,他也倡导学生积极参与科研项目,培养科研能力和创新精神。“作为教师我们要引导学生们自主发现问题、解决问题,这样他们才能在学习过程中不断成长和进步。”孔祥增如是说。
作为一名走在科研路上的教育工作者,孔祥增深知学术传承的重要性,也深感自身责任重大。在他看来,教师应该承担起传承学术知识的责任,将自己的研究成果和经验传授给下一代。“我们目前已经积累了大量的研究成果和学术经验,我希望能够多培养一些可以继续创新和发展这些理论的学生,不断壮大我们的科研团队。”谈及未来愿景,孔祥增介绍道。
孔祥增不仅在科研方面卓有成就,还在创业实践方面颇有建树,他也乐于指导大学生创业。“只有一步一个脚印地向前推进,脚踏实地地解决问题,才能在创业的道路上走得更远。”他以躬身实践强调大学生创业者面对困难时,要勇于面对、善于分析、寻求解决方案,及时调整策略;不断提升自己的能力和素质,积极应对各种困难和挑战。
孔祥增鼓励广大学子既要重视实践,又要注重提升自己的综合素质,大胆投身于创新创业,不断学习和成长,以适应不断变化的社会需求。同时,他也希望学生们能够秉持开放和包容的态度,认真学习并掌握所学知识,为未来的发展打下坚实的基础。“无论身处何地,只要我们具备扎实的技能和深厚的专业知识,都能够找到适合自己的发展道路。”孔祥增如是说。
“回忆初登讲台时,望着学生们求知的眼神,我不禁感慨教师角色转换带来的责任感。”孔祥增坦言。毕业后的学生们,即便各奔东西,亦不忘对孔祥增的感念并常常分享自己的研究成果与成长点滴。目睹学生们取得的成就,孔祥增表示自己的付出最终得到了回报。
以科研点燃教学火花,这是孔祥增教学生涯的真实写照。“把握好每一寸光阴,不浪费任何一个机会。”这是孔祥增对莘莘学子的期待。在未来,孔祥增将在人工智能领域展开更加深入的研究,为社会进步贡献自己的力量。