□ 武光磊

投入群智能系統(tǒng)與軟件研發(fā)對(duì)張凱龍而言，是機(jī)遇、挑戰(zhàn)也是使命，是他為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展所做出的慎重選擇。不論是圍繞面向科技攻關(guān)的技術(shù)研究，還是立足面向科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)研究，他始終以服務(wù)社會(huì)和推動(dòng)生產(chǎn)力為目標(biāo)，牢記“不論是實(shí)現(xiàn)當(dāng)前還是未來的產(chǎn)業(yè)化，科研的初衷應(yīng)該聚焦于做出有價(jià)值、有意義的成果，可以是理論也可以是技術(shù)或產(chǎn)品”。

重教育、抓科研、力創(chuàng)新、有情懷，將科研與教育并重，張凱龍一路走得不疾不緩，寧可將一件事情慢慢地做到極致，也不愿粗制濫造、囫圇吞棗地達(dá)成。他說：“中國(guó)的整個(gè)教育質(zhì)量要提升、科技要發(fā)展，不僅關(guān)乎體制改革，更需要我們從事教育和科研工作的人有情懷、理想及信念，改善浮躁風(fēng)氣，共同營(yíng)造崇尚科學(xué)和文化的社會(huì)氛圍。”

提煉共性，走向群智能

2012年以前，張凱龍一度被貼上了“工程型”的職業(yè)標(biāo)簽。從西北工業(yè)大學(xué)畢業(yè)，他結(jié)合國(guó)家戰(zhàn)略需求，以工程項(xiàng)目為主導(dǎo)的系統(tǒng)研究一干就是十幾年?！澳菚r(shí)候主要圍繞項(xiàng)目攻關(guān)，一項(xiàng)工程面臨著哪些問題，我們就系統(tǒng)地考慮和解決什么問題?！倍瓿捎晒こ膛傻綄W(xué)院派的轉(zhuǎn)型，將工作方法和重心全面轉(zhuǎn)移到理論研究上，張凱龍則表示其中有時(shí)代發(fā)展的需要，也有機(jī)緣巧合的因素。

隨著高等教育的持續(xù)發(fā)展，開展新時(shí)期高校教育革新的呼聲越發(fā)強(qiáng)烈，從重視科研項(xiàng)目到注重基礎(chǔ)教育本身，研究型大學(xué)要提高人才培養(yǎng)質(zhì)量以及科技創(chuàng)新能力就必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整。也正是在那個(gè)時(shí)候，身為高校教師的張凱龍認(rèn)識(shí)到單純工程研究的發(fā)展局限性，意識(shí)到按部就班、重復(fù)性的工作根本無法實(shí)現(xiàn)持續(xù)的自我提升。從保持科研活力的角度出發(fā)，科研轉(zhuǎn)型是他最為直接、有效的選擇。

適值法中科學(xué)與應(yīng)用基金會(huì)（FFCSA）博士后項(xiàng)目面向中國(guó)青年科研工作者開展選拔工作，張凱龍憑借其突出的專業(yè)素質(zhì)有幸成為全國(guó)14名入選者之一，由國(guó)家留學(xué)基金委聯(lián)合資助赴法國(guó)巴黎高科MINES的機(jī)器人研究中心CAOR開展博士后研究。在克服了語言障礙后，他成功將自己融入一個(gè)全新的領(lǐng)域，著重加大對(duì)無人車、多機(jī)器人系統(tǒng)等群智能系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)力度，并逐漸發(fā)現(xiàn)了空、天、地不同群智能系統(tǒng)所呈現(xiàn)的共性特征，全面鋪展研究方向。深受國(guó)外治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的影響，同時(shí)感念內(nèi)心做一名學(xué)者、追求純粹學(xué)術(shù)研究的強(qiáng)烈愿望，張凱龍?jiān)跉v經(jīng)18個(gè)月的深造后回國(guó)開始投入新的科研工作。

在從事智能化嵌入式系統(tǒng)研究的早期過程中，張凱龍認(rèn)為，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)制造業(yè)裝備的需求量與日俱增，且標(biāo)準(zhǔn)也更為嚴(yán)苛，但技術(shù)研發(fā)階段卻表現(xiàn)出創(chuàng)新能力不足、信息化程度低等特點(diǎn)，嚴(yán)重影響了行業(yè)的整體發(fā)展?！拔覀儑?guó)家的裝備制造業(yè)主要集中在中低端領(lǐng)域，高端制造設(shè)備的核心技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷，每年需要花費(fèi)大量資金引進(jìn)設(shè)備，反倒為國(guó)外企業(yè)創(chuàng)造了不少的產(chǎn)值和稅收效益?！痹诳隙藝?guó)內(nèi)機(jī)械加工水平的同時(shí)，張凱龍強(qiáng)調(diào)了嵌入式控制系統(tǒng)研制的滯后性乃是阻礙裝備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

為此，在使用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)裝備產(chǎn)業(yè)的早期階段，張凱龍便帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)針對(duì)智能工業(yè)縫制裝備的控制系統(tǒng)自主化研制進(jìn)行攻關(guān)。自主創(chuàng)新、迎難而上，張凱龍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)順利攻克了智能化嵌入式控制系統(tǒng)的軟硬件關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)建、研制了NTP、NTPS等數(shù)據(jù)格式、三維運(yùn)動(dòng)控制方法、圖案定制算法庫(kù)以及圖案識(shí)別與編輯軟件等，突破了國(guó)內(nèi)工業(yè)縫制裝備制造的“卡脖子”難題?？蒲泄ぷ鞯玫搅藝?guó)家發(fā)改委、陜西省科技計(jì)劃等項(xiàng)目的支持，他們通過產(chǎn)學(xué)研合作的形式成功將系統(tǒng)核心技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，與陜西新瑞陽(yáng)科技有限公司等聯(lián)合研制出智能電子花樣機(jī)、智能電子打結(jié)機(jī)、智能電子釘扣機(jī)等新型裝備產(chǎn)品，并于2008年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。這些產(chǎn)品打破了中高端工業(yè)縫制設(shè)備核心控制系統(tǒng)長(zhǎng)期由日本、韓國(guó)、德國(guó)等國(guó)家的企業(yè)所壟斷的局面，大幅提升了國(guó)產(chǎn)裝備的信息化、智能化程度，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

邀請(qǐng)IEEE Fellow、加州大學(xué)伯克利分校Edward A.Lee教授訪問

軍民融合，聚焦多元智能服務(wù)

在法國(guó)從事博士后研究期間，張凱龍便預(yù)見性地做出判斷，認(rèn)為群智能系統(tǒng)將是智能系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)，會(huì)隨著多元化服務(wù)概念提出并延展到眾多領(lǐng)域。現(xiàn)實(shí)恰恰印證了這一點(diǎn)，萬物互聯(lián)時(shí)代的到來，智能變成了一個(gè)更加熱門和普及的詞匯，而且在智能交通、工業(yè)生產(chǎn)、航空航天等諸多領(lǐng)域無不體現(xiàn)著群智能系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)。

張凱龍說，關(guān)注群智能系統(tǒng)的發(fā)展主要在于計(jì)算協(xié)同和行為協(xié)同兩個(gè)層次。通過協(xié)同計(jì)算、分配及規(guī)劃合理方案，可以實(shí)現(xiàn)群智能系統(tǒng)內(nèi)外部資源的動(dòng)態(tài)評(píng)估和優(yōu)化調(diào)度，進(jìn)而提高智能系統(tǒng)群體的效能。因此，依托西北工業(yè)大學(xué)由來已久的軍民融合體系，在國(guó)家預(yù)研、國(guó)家核高基等課題等支持下，他思考著如何提高國(guó)防裝備的智能化程度，解決由于硬件、軟件的復(fù)雜部署造成的體積、重量、功耗增加，以及使用壽命、荷載能力下降等問題。

面向軍民領(lǐng)域復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)計(jì)算平臺(tái)的智能化和高可靠需要，融合自適應(yīng)計(jì)算以及環(huán)境感知、網(wǎng)絡(luò)通信等方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，張凱龍領(lǐng)銜技術(shù)團(tuán)隊(duì)開展了動(dòng)態(tài)可重構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)軟硬件研究。作為技術(shù)負(fù)責(zé)人，他組織、開展了涉及可重構(gòu)嵌入式分布系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、“泛環(huán)境”自適應(yīng)資源服務(wù)機(jī)制、多模態(tài)任務(wù)自主決策與實(shí)時(shí)管理方法以及場(chǎng)景可定制的半實(shí)物地面仿真技術(shù)等工作，所研制系統(tǒng)被應(yīng)用于某裝備的地面綜合驗(yàn)證系統(tǒng)。

與此同時(shí)，在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中央高校基礎(chǔ)研究基金項(xiàng)目和航空基金課題等支持下，張凱龍面向軍民融合的網(wǎng)絡(luò)智能、群智能研究仍在不斷發(fā)力。深入開展群智能系統(tǒng)的理論、方法、技術(shù)研究，他的研究工作涵蓋了空、天、地3個(gè)領(lǐng)域，提出了時(shí)空—服務(wù)域的群智能系統(tǒng)行為協(xié)同規(guī)劃模型與控制方法及基于虛擬化服務(wù)的協(xié)同計(jì)算辦法?；谂c國(guó)際、國(guó)內(nèi)著名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)合作研究的方式，他為群智能系統(tǒng)的研究探索出新的模型與方法，也為解決協(xié)作式交通中的智能、優(yōu)化管理問題提供了新的方法支持。同時(shí)，其團(tuán)隊(duì)研究了針對(duì)多衛(wèi)星編隊(duì)、多航空器編隊(duì)等群智能系統(tǒng)的協(xié)同計(jì)算技術(shù)，通過設(shè)計(jì)自主計(jì)算模型和方法解決了資源服務(wù)評(píng)估與分配、任務(wù)規(guī)劃與調(diào)度等問題。這些研究成果已在IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems、IEEE Communication Letters、IEEE Transactions on Mobile Computing等領(lǐng)域著名期刊發(fā)表，并獲得國(guó)家發(fā)明專利與實(shí)用新型專利7項(xiàng)、計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)等近13項(xiàng)。張凱龍也多次受邀赴加州大學(xué)伯克利分校、巴黎高科等國(guó)際頂級(jí)教育機(jī)構(gòu)作學(xué)術(shù)報(bào)告，相關(guān)工作得到越來越多國(guó)內(nèi)外專家的高度認(rèn)可。

初心不改，理念護(hù)航

“作為一名高校教師，我的初心就在教育，是它讓我知道從什么地方開始；我的目標(biāo)是成為一名真正的學(xué)者，這是我的職業(yè)追求”，張凱龍不止一次提到了教育對(duì)于發(fā)展的重要價(jià)值。人才培養(yǎng)過程中，他格外注重高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，提倡從知識(shí)、文化、思維、思想、實(shí)踐等多個(gè)維度對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。在他看來，除了專業(yè)知識(shí)外，人格塑造、思維引導(dǎo)以及文化和精神的傳承更為重要。同時(shí)，張凱龍一再?gòu)?qiáng)調(diào)教育與科研不可割裂、辯證統(tǒng)一、相輔相成的存在關(guān)系。多年來，正是由于尊崇兩者并重的理念，他在潛心基礎(chǔ)研究之際還全力投身教育事業(yè)的發(fā)展。

張凱龍期望成為一名真正的學(xué)者型教師。為了能夠編著出一本滿意的教材，他本著自我教育的態(tài)度在10余年授課過程中不斷學(xué)習(xí)、積累和總結(jié)，之后歷時(shí)15個(gè)月獨(dú)立完成了《嵌入式系統(tǒng)體系、原理與設(shè)計(jì)》一書的編著工作。為了保持與國(guó)際前沿同步并拓展自己的知識(shí)儲(chǔ)備，他又獨(dú)立完成了國(guó)際著名教材的翻譯?！澳嵌螘r(shí)間一直在專注寫作，整個(gè)人都陷入了一種寫作思維狀態(tài)，有時(shí)連做夢(mèng)都在和老師們討論波形圖、電路，見了自己的研究生也常常想不起名字。”正是由于這種精力高度集中的長(zhǎng)時(shí)間投入，他在教材完成編纂后即大病一場(chǎng)。不過令人欣慰的是，教材得到了國(guó)內(nèi)教師的高度評(píng)價(jià)，現(xiàn)已被多所高校引進(jìn)作為專業(yè)授課教材。

應(yīng)邀訪問巴黎高科MINES機(jī)器人研究中心

“教學(xué)上的及格線很容易達(dá)到，但要想提升課程的品質(zhì)和特質(zhì)，還需要下大工夫。所以凡是有利于學(xué)生成長(zhǎng)的，我都必須要極力地爭(zhēng)取過來?！痹趶垊P龍的思想中，單一教授具體的技術(shù)和使用方法并不符合研究型大學(xué)的人才培養(yǎng)要求。身為教師，他想要引導(dǎo)學(xué)生建立起科學(xué)的批判精神和專業(yè)思維，養(yǎng)成獨(dú)立的思考習(xí)慣和創(chuàng)新能力。張凱龍認(rèn)為研究生培養(yǎng)更加側(cè)重于專業(yè)能力的拓展。當(dāng)學(xué)生完成既定科研任務(wù)后，他會(huì)鼓勵(lì)、資助研究生進(jìn)行企業(yè)培訓(xùn)、出國(guó)合作與交流等，以給予他們更充分的自主成長(zhǎng)時(shí)間和自我提升空間?！白隹蒲胁荒芤揽啃姓绞饺タ刂?，學(xué)生迫切需要的是可以為未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。”

對(duì)于團(tuán)隊(duì)的管理，張凱龍表示，團(tuán)隊(duì)管理是一門科學(xué)也是一門藝術(shù)。“在高校，其實(shí)我并不建議將科研組織定義為團(tuán)隊(duì)，而更應(yīng)是一個(gè)共同體，老師和學(xué)生應(yīng)該親臨科研一線，共同學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步?！彼欧罟餐w要有淡泊名利、潛心向?qū)W的價(jià)值觀，也要保障每一個(gè)人的良好發(fā)展，從而形成一股團(tuán)結(jié)、敢拼的治學(xué)氛圍。在積極融洽的環(huán)境之中，保持著拼搏、向上的從業(yè)態(tài)度，他們的小團(tuán)隊(duì)也能迸發(fā)出大力量，持續(xù)的科研產(chǎn)出更是有目共睹。

張凱龍表示，在未來還將專注于群智能系統(tǒng)研究，特別是加大對(duì)空、天、地、海無人群智能系統(tǒng)的關(guān)注度。他坦言，目前團(tuán)隊(duì)在部分領(lǐng)域技術(shù)方面已有好的積累，研究成果也得到了國(guó)內(nèi)外同行的認(rèn)可，今后在進(jìn)一步深化研究工作的同時(shí)，希望能夠抓緊推進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化，切實(shí)為推進(jìn)科技生產(chǎn)力的發(fā)展進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。