【青年科學家故事】機器人組團探海 中國智造顯身手
哈爾濱工程大學博導廖煜雷：讓海洋機器人更聰明
蔚藍的海面上，一群海洋機器人（港稱機械人）列隊出征，它們之間共享信息，根據實際作業情況，快速變換隊形，觀察、調整、決策、行動等動作一氣呵成，最終完成協同探測任務——這些機器人完全自主作業，「學」會了團隊協作。這是2月初，海洋機器人組團海上出征的場面。這也意味着，中國海洋機器人集群智能協同技術取得實質性突破並達到國際先進水平。
作為此次海上出征的「幕後英雄」之一，1985年出生的廖煜雷是哈爾濱工程大學的博士生導師，也是海洋機器人群智研發團隊的負責人之一。該團隊由哈爾濱工程大學水下機器人技術國家級重點實驗室牽頭，成立於2017年。●文：香港文匯報記者 于海江哈爾濱報道/圖：受訪者供圖
臉龐清瘦，一頭短髮，眼睛帶着些血絲，和多數科研人一樣，長期廢寢忘食的工作，促成了廖煜雷纖瘦的身材。20年前，他從重慶到哈爾濱工程大學讀書，因為中國工程院院士徐玉如的一次公開課而與海洋機器人結緣，隨後進入水下機器人技術國家級重點實驗室讀研和任教。
機器人組團似蟻群
廖煜雷說，像自然界中蟻群一樣，兩個或多個機器人協同作業，不是簡單的功能疊加，而會出現「一加一大於二」的群體智能效應。
「之前的機器人群都是有一個總指揮，就像10個手指頭要聽一個人的命令，現在我們將它們開發成分布式，讓10個手指頭都有自己的大腦，可能每個機器人不是很聰明，但我們將它們整合到一起，就變得特別聰明。比如說一個機器人站在學校門口，可以看到教學樓，另一個機器人站在操場上，可以看到食堂，他們的信息可以共享，就可以做更多系統的工作。（又）比如說自然界的螞蟻，幾隻螞蟻出去尋找食物，一隻螞蟻發現了食物後，牠是托不回來的，這時牠就會通知其它螞蟻來，一塊兒將食托回蟻穴。」
支持至少50機器人共同作業
廖煜雷介紹，該團隊研發的集群協同技術能支持至少50個機器人共同作業，機器人可以隨時加入或退出集群，集群系統自主快速重構並重新分配任務，從而改變作業規模或效率。
科研團隊辛勞 疫境仍忙不停
「2020年全球突發（新冠肺炎）疫情，科研人員無法及時返回工作崗位，同時海洋機器人集群項目涉及的系統非常複雜，國內也無先例可循，需要突破的關鍵技術難度很大。」廖煜雷說，疫情穩定後團隊人員第一時間返回工作崗位，其中很多研究生從2020年6月一直到海試結束的200餘天，僅僅休息過幾天，有的學生為了完成任務在回校隔離期間，在醫院、辦公室、寢室分頭編寫代碼，隔離結束後，為了趕時間甚至會打地鋪睡在辦公室。
廖煜雷說，該團隊研發的海洋機器人自主執行調查任務能獲得更高的測量精度。同時也可用於海洋安全領域，比如保護高價值商船或石油平台以避免海盜、恐怖分子的襲擾等。
廖煜雷說，海洋機器人可以解決海洋工作枯燥、危險和骯髒等難題，應用前景廣泛，包括海洋科考、海洋工程和海洋安全等方面。
