胡三清:科研之路,上下求索

发布时间:2014-06-26文章来源:新闻网

人物简介:胡三清,我校计算机学院特聘教授,硕士生导师。主要研究方向:计算神经科学、人工智能及信号处理。浙江省特聘教授。获香港中文大学、伊利诺大学芝加哥校区获得双博士学位,在伊利诺大学芝加哥校区和梅奥医学院(全球排名第二)进行双博士后研究,任IEEE Transactions on Neural Networks、IEEE Transactions on BCAS、IEEE Transactions on SMC-Part B、Neurocomputing等四大国际期刊副主编,IEEE高级会员。在IEEE Transactions on Biomedical Engineering等19份国际期刊担任审稿人,在国际期刊及会议发表60多篇文章,其中长文13篇。

之前,单纯地以为计算机专业不外乎就是与IT界的密不可分,而此次采访,让记者深刻地感受到科研的神秘与魅力……
  
求真:科研之路充满质疑和挑战
  步入胡三清教授的办公室,赫然映入眼帘的是摆放在黑色沙发椅上的一个机械仪器,对其充满好奇之际,胡三清兴致盎然地与记者介绍起了它——下肢关节康复器。通过介绍我们了解到,该仪器主要应用于由胡三清团队主持的省重大科技项目——基于BCI(脑机交互)技术的主动式肢体康复系统研究。此项目的研究成果为因中风而导致肢体不同程度瘫痪的病人进行活动能力的康复提供了崭新的科学技术支持。
  生活中,除了通过语言可以进行交流,Body Language同样是不容忽视的重要交流途径,因为这些无声信息也在传达着当事人的状态或是意愿。然而,并不是只有我们的面部表情或行为动作才有表现欲,胡三清告诉记者:“人体多处都是存在传感信号的,比如说头部、耳部等,但并非所有部位发出的信号都是有用的。”这就好比是一棵果树,在其开花之前,庄稼人都会修剪枝干,给新芽的生长腾出足够的空间,以避免其过度沉重而影响了果实的生长。去除一些无用的、干扰的信号(如参考信号),得到更干净、清晰的信号,对于脑电信号分析来说起着至关重要的作用(事实上,参考信号的去除是脑电信号运用以来一个公开了几十年的技术难题)。该项研究的意义在于通过去除参考信号后获得病人清晰的活动意识,并利用下肢关节康复器,帮助他们运动,并在长期的外界帮助中形成自身的惯性运动,即使是假肢也可在接受信号驱动下进行,从而帮助恢复其活动能力。
  目前,胡三清和他的团队经过大量的实验研究,正在成功实现其目标。此项目直接与浙江省中医院合作,其现实意义是将在医疗康复领域发挥举足轻重的作用。更值得一提的是,此项研究成果在该领域亦是达到了一个新的高度,而脑电信号中参考信号的辨识与去除成果在国际社会中更是史无前例。
  社会进步是在不断改变中形成的,而改变即源自不安于现状,因为总有“不安分”的人来努力改变现状,胡三清便是其中代表之一。在长期计算过程中,他发现2003年诺贝尔经济学奖获得者克兰夫·格兰杰提出的因果关系(格兰杰获得诺贝尔奖的三大贡献之一)并不是真正的因果关系。胡三清不仅发现了其问题所在,并且利用大量的例子进行阐释,指出目前公认的因果关系的致命缺陷,并给出了更合理、更准确的因果关系表述。
  由于任何领域都存在着因果关系,其用处十分广泛,社会生活的方方面面都将受之影响,在经济领域尤其是股票市场,在可预见的未来将产生不可估量的价值,对于分析股市、预知股票走向都将产生重大意义。该篇关于新的因果关系的方法共16页的论文已是呼之欲出。对于此项研究,他表示:“我还是更看重实际效果,我们也一直在进行着实验。我期待论文发表后可以跟更多的人进行交流讨论。”在可预见的未来,胡三清的研究成果将会以“重磅炸弹”的形式引起社会的巨大反响。
  
探索:新环境,新团队,亦有新成果
  作为我校“计算机科学与技术”申博授权学科负责人,胡三清总是身处于纷繁复杂的研究工作中。加入杭电的时间虽不长,可他一直都在为杭电的科研事业辛劳奔走着。
  开云体育年11月26日至27日,由国家自然科学基金委员会主办、清华大学承办的开云体育年“首届中国脑—机接口比赛”在清华大学举行。胡三清作为领队,带领孔万增、张建海、杨昆等青年教师为研究骨干的脑机交互与认知计算研究团队参加比赛,并获得第五名的良好成绩。
  脑机接口(brain-computer interface,BCI),即在人脑与外部设备建立起连接通路,从而实现用大脑意识去控制外部设备。经组委会初选后,我校与清华大学、国防科技大学、浙江大学、华南理工大学、电子科技大学、上海交通大学、同济大学,以及澳门大学和美国密西西比大学等17支高校代表队参加比赛。在“心想事成”环节的精彩展示中,我校代表队作为现场展示的5支代表队之一,展示了用脑电波来控制虚拟小车运动的场面,在采用控制难度较大的运动想象范围情况下,发挥了较好的水平,获得在场专家学者的好评。我校参赛队参加的自动车控制项目,共有14支参赛队伍参加,是3个参赛项目中参赛队伍最多的一组。这累累硕果的采撷都归功于他及其团队的付出与努力。
  当被问及其目前工作的重心是什么,胡三清表示现在他最大的目标就是根据脑电信号分析,寻找到合适的方法,将26个字母利用主动式的方法想象出来,彻底颠覆传统的被动式视觉刺激诱发电位,即P300。不是以闪烁的方式,而是无需外界刺激,在精力高度集中的情况下,脑袋中想什么,电脑就显示什么。这两种方式的不同就好比眼泪和眼药水的关系,同是一种液体外泄的方式,眼药水是外部内容的灌入,而眼泪则是人体内在受到刺激后,一种主动的生理反应,更真实地表达了人的情感。
  值得一提的是,从脑电波控制小车的成果经验来看,这项研究成功的机率十分高,只需一个发射器和接收器,好比天线宝宝那样,将仪器置于脑部便可进行信息的传递,而不再需要多余的载体。该成果未来将会有巨大的发展前景,例如制造无人驾驶的模型飞机,如果发生火灾,在人脑意识的控制下,飞机将会去到任何角落,进行营救,不仅营救人员无需冒着生命危险,也可大大提高营救的效率和成功率。这也就意味着,人类的生活方式将产生巨大的改变。在该项研究中,从软件到硬件均属我校团队所有,目前胡三清团队正全心全意扑在搭建平台的工作上,一旦资金、设备、人员等条件成熟,研究便能正式步入正轨。
  现在,胡三清和他的团队即将用理论和实践来证实,“心想事成”不再只是一种传说。谈及此项研究,胡三清的兴奋之情溢于言表,而记者却已深深地感受到科学的妙不可言。
  
敬业:勤勉付出,一路收获
   自2002年前往美国求学,直至去年才回国的胡三清,谈及整整八年客居美国的学习生活,感慨道:“我们是在夹缝中求生存!”众所周知,美国电子信息技术高度发达,尤其以世界电子信息高度密集中心——硅谷扬名世界,除却良好的外部条件,异常激烈的竞争让胡三清感受到了前所未有的紧迫感和危机感。期间,凭借优异的科研表现和不懈的钻研精神,他作为四个主持之一如愿赢得了美国国家卫生院(NIH)自然基金158万美元,在五年时间里和其余三位同事共同主持“根据脑电信号分析来预测癫痫病人的发病时间”,以提前做好病人发病的应对措施。
  生为林木,当以欣欣而向荣;生为幽草,当以萋萋而摇绿。作为计算机学院申博授权学科带头人,其责任之重大可见一斑。每个工作日的早晨,胡三清在送完孩子上学后,7点多就来到办公室,开始一天忙碌的工作。除了开设面对大三学生的《开云体育》课程,其余时间他都全身心地投入到学院的学科建设中,争分夺秒,每周主持团队学术讨论会,只为了提高本院的科研综合竞争力。此外,为了得到更有利的科研条件支持,胡三清正集中精力准备明年的“国家杰出青年”申请。在研究生教育中,他始终秉承“因材施教”的理念,一方面重点培养学生的动手能力和编程能力,另一方面则偏重算法研究和精品文章的写作。为此,胡三清特别提到:“目前国家的发展空间已然扩大,发展潜力也是显而易见的,且人力资源丰富,但国内急功近利的现象比较明显。论文方面,应该更多地追求含金量高的文章,而非数目的盲目累加。”胡三清也提出了自己的建议,比如加大开展国际间的交流合作力度,加强“2+2”精品课程的建设,增加学生之间的交流等。
  胡三清对于国内外形势的敏锐分析,以及其勤勤恳恳的工作态度和高度集中的钻研精神,必将带来意想不到的科技成果。在科研这条上下求索的道路上,他将坚持到底!(陈彩燕)

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