青创先锋·筑梦未来|在人工智能肩膀上燃动青春 2023-02-13
编者按
创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭源泉。党的二十大报告指出,必须坚持创新是第一动力,深入实施创新驱动发展战略,着力造就拔尖创新人才,不断塑造发展新动能新优势。
日前,共青团中央联合人力资源和社会保障部成功举办了第十七届“振兴杯”全国青年职业技能大赛(职工组)——“中核杯”创新创效竞赛,一批青年创新人才脱颖而出,一批青年创新成果竞相涌现,充分展现了新时代职业青年矢志创新创造、勇于创新突破的昂扬风貌和青春力量。
“创青春”推出“青创先锋·筑梦未来”专栏,一起讲述这些获奖项目背后的青创故事。
“青年是常为新的,最具创新热情,最具创新动力。”
中国航天科技集团有限公司一院研发青年创新团队瞄准前沿领域,辛苦耕耘,攻坚克难,勇于突破,研发了“视触脑混合现实交互系统”,并在第十七届“振兴杯”全国青年职业技能大赛——“中核杯”创新创效竞赛决赛中拿下金奖,展现了新时代航天青年矢志科技创新、立志航天报国的青春风貌。
创新至上:攻克技术难题
近年来,人机融合技术已经成为站在人工智能肩膀上的前沿技术,它将人类的感性和机器的理性进行科学搭配,充分利用人和机器的长处形成一种新的智能形式,促进人、机、环境系统相互作用而产生更高级的智能系统。
“人机融合技术对航天来说也是一个新兴领域,具有很强的创新特性,也有着较为广阔的应用价值。”视触脑混合现实交互系统项目研发团队队长李旗挺谈及选择项目的原因时这样说到。
在开展技术攻关的时候,项目研发团队发现,新一代的人机融合技术想要落地应用还存在不少突出问题。比如:眼动追踪易误操作、跟踪精度有限、体验较差;手势操控缺乏反馈回路;体验触感需要佩戴专门设备,操作极不便捷;虚拟现实环境中的人感受不到物体形状,沉浸感不够;脑机接口设备穿戴麻烦,噪声干扰大等。
“问题复杂、挑战多也很正常,毕竟很多工作都是要摸着石头过河,但我们都认为这是一个有益的方向,值得去探索努力。”项目研发团队队员雍颍琼说。
经过认真分析,队员们决心要解决单通道控制能力弱、可靠性和稳定性不足的问题,以实现更高水平的多通道融合驱动的复杂目标控制和多任务协同操控。功夫不负有心人,经过刻苦攻关,项目团队攻克前沿技术,开发了视触脑混合现实交互系统。
视触脑混合现实交互设备
实干至上:打破国外垄断
“我们这个项目的三个主要创新点都实力满满:一是超声触感原型机属国内首创,成功打破了国外多年来的技术垄断;二是脑电信号检测系统填补了国内面向航天特种应用的脑机接口系统的空白,实现了无线脑机接口软硬件的自主可控;三是自行研发了视线追踪系统,实现了目视控制仪软硬件的国产自主可控。”李旗挺表示。
视触脑混合现实交互系统突破了精准视觉追踪、跨个体脑机接口、超声触觉调控、混合现实构建等关键技术,向人-机-环境提供新式一体化交互途径;解决人机交互中“人”智与“机”智分离、操控界面不立体、操作手段不丰富、交互方式不自然的问题,达到以眼动控制加快目标捕获、以脑机控制加强意识输出、以凌空触觉创造控制反馈、以混合现实增强环境认知的目的;也实现人与装备之间的认知信息“混”、决策控制“合”的效果。
“可以说,我们的项目是新一代智能操控的范式,应用前景非常广泛,不仅可以用于太空智能操控、沉浸式特种训练,还可以为车辆辅助驾驶等具有复杂操作要求的领域提供技术支持。”对于项目的未来前景,队员艾立强充满了信心与期待。
一院研发部研制的国产化凌空触感设备
一院研发部研制的国产化脑电信号检测板
合作至上:发挥团队力量
视触脑混合现实交互系统项目研发团队是一支年轻化、高学历的队伍,队员的平均年龄是30.4岁,拥有博士学历者占比60%。
“年轻化、高学历只是客观优势,能否发挥出‘聚是一团火’的效果还在于项目团队能否精诚合作。”年轻队员刘闻对此有着清醒的认识。
“这是我们团队第一次参加全国青年职业技能大赛,面对这样的重要赛事,当时大家心里还是有点忐忑。”队员李晟嘉回忆道,但项目团队很快调整好状态,互相鼓励,用细致认真的合作弥补了经验不足的弱点。因疫情形势和防控要求,时常出现队员居家的情况,但大家很好地发挥了团结协作意识,主动补位,顺利完成了各项工作。此外,指导老师阳佳高工和祁振强研究员通过他们丰富的工作经验、扎实的研究积累、专业的技术指导,也让团队的战斗力愈加凝聚迸发。
一院研发部研制的国产化目视控制仪
在青春的赛道上跑出优异成绩绝不是一个人的孤军奋战,而是一群人的团结奋斗,一院研发青年创新团队将刻苦学习、锐意创新,齐心协力为航天科技实现高水平自立自强再立新功,奏响激扬的青春乐章!