要勇于打破天花板,全力以赴实现梦想,做出有影响力的事情去改变世界、让世界变得更美好!
5月16日,AIR第4期大师对话会成功举办,本次活动很荣幸邀请到了前IEEE主席,美国国家工程院院士 K. J. Ray Liu教授为我们分享。刘教授首先做了题为 Wireless AI: A New Sixth Sense to Deciphering our World(《无线人工智能:解读世界的新第六感》)的报告,随后与现场的老师同学们分享了他的科研和个人经历。本次活动由中国工程院院士、清华大学讲席教授、智能产业研究院(AIR)院长张亚勤主持。
K. J. Ray Liu is the founder, former CEO, now Chairman and CTO of Origin AI that pioneers AI for wireless sensing and indoor tracking. The invention of wireless AI won three prestigious CES Innovation Awards, including CES Best of Innovation in 2021, and 2017 CEATEC Grand Prix. Dr. Liu was the 2022 IEEE President and CEO, IEEE Vice President for Technical Activities, and President of IEEE Signal Processing Society, where he served as Editor-in-Chief of IEEE Signal Processing Magazine. He was Distinguished University Professor, Distinguished Scholar-Teacher, and Christine Kim Eminent Professor of Information Technology of the University of Maryland, College Park, from where he retired after over three decades of career in education. His research contributions encompass broad aspects of signal processing and communications that constitute what is now known as AI and machine learning. He has trained 74 doctoral/postdoctoral students, of which 12 are now IEEE fellows. According to Mathematics Genealogy Project, he has had over 200 doctoral descendants. Dr. Liu is a recipient of two IEEE Technical Field Awards: the 2021 IEEE Fourier Award for Signal Processing and the 2016 IEEE Leon K. Kirchmayer Graduate Teaching Award, and also IEEE Signal Processing Society 2014 Norbert Wiener Society Award, 2009 Claude Shannon-Harry Nyquist Technical Achievement Award, and more than a dozen best paper awards. Recognized as a Web of Science Highly Cited Researcher, he is a member of National Academy of Engineering and a Fellow of IEEE, the American Association for the Advancement of Science (AAAS), and the National Academy of Inventors.
刘教授首先为听众深入阐述了无线人工智能的概念。他明确指出,与传统的语音识别(依赖机器对声音进行识别)或人脸识别(依赖机器对图像进行感知)不同,无线人工智能是借助信号来使设备全面感知整个物理世界。教授进一步讲解了无线信号的传播机制,特别是在室内环境下,由于建筑结构、家具以及城市中的建筑和车辆的反射作用,信号会呈现多路径传播的特点。刘教授特别强调,带宽的增加会使得多路径效应更为显著。无线人工智能能够利用这些多路径信号,实现无需摄像头、无需穿戴设备,甚至无需预先训练的感知技术。这一切得益于射频信号的特性,使得整个过程能够以无线、非接触、无传感器的方式进行,其原理类似于在波动的水池中移动时会扰乱水面波浪的现象。
随后,刘教授展示了无线人工智能在多个领域的应用实例。他首先呈现了一个室内定位的案例,该案例利用WiFi信息开发出全球首个在非直视条件下能够达到厘米级定位精度的系统。一段引人入胜的视频为观众展示了该系统如何精确地追踪到另一房间内轨道上运行的玩具火车位置。刘教授强调,他们的研究不仅产生了深远的影响,更创造了一个新的定律:“多路径越多,性能越卓越。”这一全新的理念颠覆了传统科学认知,为室内应用开辟了新的科学视角。
教授接着介绍了其他几个重要应用,首先是摔倒检测,这项技术对于老年人来说尤为重要。他们团队开发的系统无需用户佩戴任何设备,即可实现超过90%的高准确率,远超其他同类技术。其次是呼吸监测,针对大约10%存在睡眠呼吸暂停问题的人群,该系统能够通过无线电波信号准确捕捉胸腔的微小运动,从而有效监测睡眠状态。这项技术同样适用于评估睡眠质量,判断个体是否进入深度睡眠状态。在养老院环境中,该系统还能监测老年人的各种生活信息,如睡眠时间和用餐地点等。此外,该系统还能用于检测车内是否滞留儿童,这是一项极具社会价值的应用。
刘教授还提及了基于5G毫米波的新一代技术,这项技术为更多创新应用提供了可能,如高精度的手写文字识别和人体生命特征的精准监测。值得一提的是,这些技术在监测呼吸率和心率时误差极小。更令人兴奋的是,这项技术还能通过定位指尖来准确判断钢琴上被按下的琴键。教授通过一段精彩的视频向观众展示了这一技术的实际应用效果。在整个讲座过程中,刘教授以极富感染力的方式,向听众生动地揭示了如何利用无线信号来全面感知物理世界的无限可能。
报告结束后,刘教授与张亚勤院长和现场的师生深入探讨交流,议题涉及IEEE的任职经历、科研方向以及职业发展建议。
在谈及自己当选IEEE主席的历程时,刘教授坦言,他参选的一个重要动因是IEEE历史上尚未有亚裔主席的先例。“我要打破这个天花板!”刘教授说道,“要证明亚裔科研人员也能在IEEE社区中同样出类拔萃,甚至领袖群伦。”果然,刘教授成功当选,IEEE也在他的领导下成功应对了疫情期间的诸多考验,他的卓越贡献广受赞誉,这不仅印证了亚裔能够胜任主席之职,更彰显了其作为杰出领袖的非凡能力。张亚勤院长对此表示高度赞赏,并指出这恰恰是IEEE社区所倡导的包容性与多样性的具体体现。
讨论科研与应用的关系时,刘教授认为,他最大的成就并非发表的论文数量,而是培养了一批优秀的学生。他逐渐意识到,将科研成果转化为实际应用是一项艰巨挑战。纯粹的科研工作往往会对实际问题进行简化处理,然而要真正解决问题,则必须直面其复杂性,通过持续不断的尝试和探索,方能取得根本性发现并产生深远影响。
在场学生向刘教授提问:在当前科研环境下,如何从海量的会议论文和期刊文章中筛选出有价值的信息?对此,刘教授指出,如今的研究工作已不再局限于特定领域,传统的“社区”概念已逐渐淡化,跨学科研究正成为新的趋势。他还提到,传统期刊的定位方式也已显得不合时宜。这一问题不仅是科研领域面临的挑战,也是现代社会普遍需要面对的问题。在信息爆炸的时代背景下,如何有效筛选和利用信息成为了一项重要技能。
当被问及在企业环境中如何处理科研与论文发表的关系时,刘教授解释道,对于基础科学研究而言,应鼓励公开讨论与发表以促进科技进步;然而,涉及企业具体技术设计的内容则通常不宜在学术论文中披露。
有教师提出疑问:虽然每位学生都需要独立完成论文,但团队合作在科研中是否仍有其价值?刘教授明确指出,在当前这个数据驱动的科研时代,仅凭个人之力很难获取高质量的数据资源。没有团队的支持与协作,个人难以有效地收集到真实可靠的数据。因此,他强调
未来的学术研究应更加注重团队合作的重要性,以便收集真实有效的数据资源。在数据资源日益重要的今天,单打独斗的研究方式已经无法满足现代科研的需求了。
最后,刘教授向在场的学生们提出了殷切希望:要努力做出有影响力的事情去改变世界、让世界变得更美好。他强调真正有意义的事情必然会产生深远的影响;我们还年轻,不要患得患失,更应该勇敢追求自己的梦想和目标——“没有风险就没有回报”所以我们应该放手一搏、尽全力去实现自己的梦想!