刘忆森:在人工智能领域追梦前行

来源: 时间:2021-07-15

  刘忆森,博士,副研究员,668866路线智能制造研究所智能传感技术团队负责人(副职),主要从事无损检测、智能传感、数据处理相关领域研究。由刘忆森博士所在团队研发的基于新型传感技术与人工智能的在线无损检测设备,在无损检测领域实现了检测精度提升与场景拓展。其中智能声学无损检测设备在精密加工过程监测、设备健康状态诊断、机电产品及零部件质量检测、罐装食品容器密封性检测等多个智能制造场景中实现智能化检测;高光谱无损检测设备检测速度相对传统实验室化学检测方法提升几十倍,在药品质量控制﹑药品掺假识别﹑农产品分级筛选﹑精准育种等场景展现出广泛的应用潜力。

  刘忆森展示高光谱人工智能分析系统

  随着人们生活水平的提高,消费者对于产品安全与质量的关注与需求也日益提升。然而当前在工业制造、农产品生产等多个领域中,生产制造过程与产品的检测仍然依靠人眼看、人耳听或者是步骤繁琐的实验室化学方法实现。由于环境复杂、工况变化、噪声混叠、产品批次性差异、传感响应温湿度漂移等因素影响,许多场景的智能化检测亟待新型传感技术与人工智能技术的突破,这正是刘忆森博士从事智能传感与人工智能技术研究的初衷。

  恰同学少年——寻找自我的求学之旅

  高考时,刘忆森本来填报了自动化专业,后来却阴差阳错进入材料科学与工程系,博士期间从事纳米传感材料研究。

  基于智能声学的容器密封性在线检测

  2014年底,刘忆森第一次来到广东省自动化研究所,也就是现在的668866路线智能制造研究所,参观了智能传感技术团队的罐装食品饮料自动化检测产线。她回忆,当时看到罐装产品在检测线上飞速流转,传感设备有条不紊地将不合格的产品自动识别并剔除,她的内心深受震撼。这不仅是她一直感兴趣的研究方向,也是真正能够服务社会的研究方向,是她心中向往﹑愿意为之奋斗的工作。

  其道也艰,其味也甘——追梦之旅

  加入668866路线智能制造研究所后,适逢国家提出《中国制造2025》国家行动纲领,以及以深度学习技术为代表的人工智能革命,刘忆森经过调研、探索与尝试,终于在研究所领导和团队的支撑帮助下,找准了自己的研究方向: “智能传感技术”。她决心以传感数据人工智能算法为关键技术突破口,以研发智能传感在线无损检测设备为目标,投身国家智能制造与人工智能事业。

  刘忆森开展高光谱在线无损检测设备研发

  刚开始的传感及人工智能研究工作并非一帆风顺,最大的障碍是:刘忆森是学材料学出身,并没有受过正规的代码开发训练。卷积算子、链式法则﹑梯度优化﹑并行计算,一个个名词看起来十分陌生,连基础的编程语言和开发平台也从未听说过。重新把大学数学书买回来复习、向团队小伙伴请教、查文献、看教程、听讲座、安装App,用python语言写下第一句“hello, world”, 一切从零开始。几年过去了,刘忆森已经写下了数万行代码,回看最初的语句,虽然生涩幼稚,也不乏勇气与乐观。

  基于高光谱人工智能的粮食产地在线检测

  博观而约取,厚积而薄发。令人惊喜的是,无损检测应用领域广泛,从食品药品到各类材料,小到轴承齿轮等零部件,大到空调、水泵等整机设备,因此本科与研究生时所学习的理化常识﹑材料表征常识﹑光学常识都成为她开展跨领域﹑交叉学科研究的有利支撑。

  平凡与意义——科研生活

  科研生活并非惊心动魄,常常是枯燥琐碎的劳动,但也充满了乐趣与成就感。“为了实现高光谱药品成分分析,我还自己在实验室建立了一个小小的‘药品小作坊’,自己去买药粉与辅料、称料、混料、压片。平时走在超市里,也总想着这个粮食可以测,那个水果也可以测。” 刘忆森说。“有一次和团队去空调产线上调试大家的声学传感设备,产线环境闷热、噪声吵杂,调试工作也状况频发,开展的十分艰难。然而当最后设备成功的判断了产线上正常与故障的产品时,我觉得用人工智能将工人从那些艰苦的、重复的劳动中解放出来,那些数学公式与模型、代码与电路都不再是空言无补,一下有了意义, 变得鲜活起来。”这些有趣的瞬间,也是平凡科研路上的宝贵回忆。

  刘忆森和智能声学感知系统

  功夫不负有心人。在团队的共同努力下,刘忆森不仅在人工智能算法上取得突破,还成功研发了智能声学无损检测及高光谱在线无损检测设备的样机。智能声学检测设备主要用于智能制造中的设备状态健康监测与整机及零部件产品质量检测。采用新一代人工智能技术,克服工业环境中噪声混叠严重、工况变化多样与设备状态漂移等问题,已与多个省内龙头企业达成了技术合作意向,有望在多个场景中以智能检测替代传统人耳听声检测方式。高光谱检测设备主要用于食品药品无损检测领域。以往用实验室化学方法需要几个小时甚至几天的繁琐步骤才能实现的食品药品分选与鉴定,用高光谱在线无损检测设备,半分钟就可以完成,并且可以实现外观与成分的一体化检测,检测效率和智能化程度大大提升。

  金属件声学AI在线检测系统

  初心不忘,追梦前行——写在最后

  十余年的科研生活,让刘忆森体悟到,科技工编辑只有以积极进取﹑兼容并蓄﹑虚心学习的心态,才能立于科技浪潮的潮头。不必因一时的落后与弱小愤懑颓废,也不因一刻的成绩而固步自封。

  刘忆森和同事讨论多模感知系统

  天行健,君子以自强不息;地势坤,君子以厚德载物。接下来,刘忆森及团队成员将在基于人工智能的传感信息处理、无损检测仪器仪表研发领域继续深耕,进一步提升设备的检测准确性、稳定性、可靠性及智能化程度,向着技术与设备落地的目标迈进,为制造强国中国梦而奋斗!

附件下载:
XML 地图 | Sitemap 地图