默默耕耘结硕果,巾帼逐梦绽芳华——任娟娟教授与铁道工程的故事******
作者:西南交通大学 毛萍 胡广翰
17岁来到西南交通大学土木工程专业,26岁博士毕业留校任教,33岁被评为教授,37岁获得国家优秀青年……任娟娟教授在一个“男性”标签明显的行业里,无问西东,砥砺前行,拥有着一份令人羡慕的履历,见证了中国高铁从“技术引进”到“中国制造”再到“中国创造”的飞跃。
然而,她和道路与轨道工程的故事,却始于一个偶然。多年过去,曾经的树芽已经成长为灰色混凝土上令人瞩目的一抹浓绿。一切顺利的表面下潜藏着不设天花板、不问结果的耕耘。
结缘铁道,砥砺深耕
2000年,计算机开始兴起热潮,它也成了任娟娟教授报考大学时的第一志愿,然而激烈的竞争最终使她被调剂到了铁道工程专业。那时国内很多基础建设还没开始,谁也无法设想后来国家基建如火如荼的热闹景象。主动选择整天和水泥、混凝土打交道,将宝贵的青春交付给技术发展相对缓慢的土木专业的女生更是少之又少。
“既来之,则安之。”任娟娟教授如同沙漠里的仙人掌、森林中的变色龙,具有极强的适应能力。从小培养的做好每一件事情的自觉,让她早早就明白,改变不了环境,改变不了社会,就只能改变自己。
误打误撞进入一个看似不那么适合女生,又不“时尚”的行业,17岁的任娟娟没有心灰意冷,反而积极地吸收雨露和阳光,探索另一个自己,一路致力于我国高速铁路无砟轨道结构设计与损伤机理等研究。
我国无砟轨道技术进入大规模、系统性的深入研究开始于2003年,当时中国铁路发展落后,许多技术需要向德国、日本引进学习。中国地大物博,南北气候差异大,铁路的运营环境复杂,对高铁的技术要求更高。通过不断的学习、消化、吸收,结合国情再创新,2008年中国高铁开始研制具备完全自主知识产权的新型无砟轨道结构,到如今,中国高铁已经处于多个领域创第一的高精尖地位。风沙里的兰新线,高寒地区的哈大线,繁忙的京沪高铁……均成为了一道道靓丽的风景线。
为了一张从山西开往成都的绿皮火车车票,要在售票大厅排长龙般的队伍,借助人潮拥挤的力量,才能将自己挤到火车的门框边再顺势踏入车厢,扑鼻而来的复杂气味、车厢里的人声鼎沸、火车到站后的面容憔悴……这些关于绿皮火车旅程的糟糕记忆停留在了任娟娟教授那一代的青春匣子里。中国铁路从跟跑、到并跑再到领跑,任娟娟教授是这一蜕变的见证者,也是致力科研的幕后工作者之一。
作为“高速铁路无砟轨道设计与维护”四川省青年科技创新团队带头人,任娟娟教授长期从事高速、重载铁路轨道结构和轨道动力学研究,坚守科研教学一线,在列车荷载作用特征分析、复杂环境无砟轨道性能演化、结构寿命预测与耐久性评估等高速铁路发展的瓶颈问题方面取得了突出成果,为完善成套无砟轨道设计理论体系、提出关键标准、实现关键技术的自主研发作出突出贡献。其研究成果成功应用于遂渝、成绵乐、兰新、西成、武广高铁等铁路路线的无砟轨道设计、建造及维运中。
图为任娟娟教授在第三届中国高速铁路健康管理技术论坛
芳华待灼,履践致远
从本科到硕士再到博士,在同学们相约逛街、看电影的时候,任娟娟教授选择把这有限的时间花在学业上。
硕士阶段,面对未来将何去何从的迷茫,她最先做的,是通过咨询与对比,逐步确定未来的目标,然后毫不动摇地坚守。“动摇肯定什么都做不好,人的精力是有限的。所以首先要确定目标,一旦确定了之后,就沿着这个目标走下去,让它成为一种习惯。”
任娟娟教授似乎永远都这么雷厉风行,决定了就去做,做了就尽可能做好。
2007-2008年,任娟娟教授以国家公派留学生的名义前往德国慕尼黑工业大学进行联合培养。她把初来乍到的自己称为团队的“外来户”。“外来户”需要自己主动融入团队,这对于多数人来说都很不适应,于是便被放养,成了没人管的学生。为了让自己“有人管”,任娟娟教授像个“问题怪”,她整日蹲守在实验室里,拉着博士甚至是工人和她聊天。
图为任娟娟教授在做实验
于是同学们经常能看到一个绑着马尾辫的女孩,追着正在忙碌的工人,用不熟练的德语问他们一线工作的体悟,转而又跑去询问刚刚操作完实验的博士师兄,这个实验有什么注意事项和实验心得。空闲时间,她还会去教授的办公室“逮人”,忙碌的教授被“逮”住了也不得不给这个“烦人”的学生解答疑问。慢慢地,任娟娟教授如愿融入了这个新的团队,师兄们在做实验时开始主动叫她动手操作。
目标导向一直是任娟娟教授秉承的做事原则,尽可能减少时间的浪费,做有效的事情,从上学到工作,她舍弃了很多休闲时间,为的便是在未来有更多的选择权。
看着任娟娟教授不停忙碌的身影,任娟娟教授的学生也经常发出疑问,“老师都已经评上教授和优青,也有了孩子,怎么还那么拼。”
在任娟娟教授看来,自律是一种会上瘾的习惯,所以哪怕她现在已经收获颇丰,也极少去享受青春时代搁浅的娱乐和消遣。她像个永动机,通过自己的主动轴带动从动轴不停地转动,期盼在有限的生命里书写多一点的可能性,在科研上为我国高速铁路发展作出更多贡献。
莫问收获,但问耕耘
办公室里,早到和晚归的同学总能看到任娟娟教授加班加点,伏案工作的身影,她沉浸在科研的世界里,屏蔽了窗外的云卷云舒,桌上的花开花落,忘记了疲倦与喜悦的情绪变化。
曾国藩有个一生谨遵的人生格言,“莫问收获,但问耕耘。”这似乎也是任娟娟教授科研工作的哲学,锲而不舍地修改基金,不知疲倦地加班加点,在她看来这都是科研工作者的必修课。
作为导师,她也常常鼓励自己的学生去尝试各种事情,哪怕是刚得知消息却马上就要截止,她也会鼓励学生们勇敢去试一试。结果并不要紧,重要的是学习和积累的过程。在她看来,科研的成果是一个水到渠成的事情,足够的积累,总有一天会汇集成河流。
灰尘扑扑的工程实验室里,任娟娟教授经常被一群群求知若渴的男学生围着,而她犹如指点江山一般,疯狂输出一个又一个专业术语,耐心地为同学们解答疑问。
图为任娟娟教授在试验现场指导学生
实际上,在家庭中她也是用心的。“当你们成家以后,会慢慢发现,如果家庭没有经营好,其他的成功都是没有用的。一定是先把家庭打理好,才能放心在外面打拼。”她六点多起床,为孩子做好早餐,帮忙换上精心搭配的校服,在上班高峰前将孩子送到学校,一个完美的转身,她又来到另一个校园,细心指导着她的另一群“孩子”。
任娟娟教授清晰地穿梭在各种身份之间,而多重身份的叠加,也让这位职场女性的魅力愈发光芒四射。
就像此时料谁也想不到自己人生的下一个阶段会在什么时候发生更替一样,任娟娟教授也无法预见自己未来的模样,于是她选择脚踏实地,默默耕耘,尽全力演绎好每一个阶段的角色。过去十年,任娟娟教授是铁道工程发展的见证者,是建设者,更是传承者,她一往无前,将青春岁月倾注于此,如今再回首时,却发现早已摘得累累硕果。
无人智能作战有哪些优势******
引言
习主席在党的二十大报告中强调,加快无人智能作战力量发展。纵观近年来的局部战争实践,以无人机为代表的无人作战力量已经成为联合作战力量体系的重要组成部分,发挥着越来越突出的效能倍增器作用,特别是随着人工智能技术的迅猛发展及在军事领域的广泛运用,无人系统的智能化程度不断提升,自主能力持续增强,无人智能作战呈现出不同于以往的优势和效能。
灵活性增强,能更有效达成突袭效果
一般的无人系统因其较小的目标特征及隐身化的设计,具有实施突然袭击的先天优势,但由于依靠程序控制或指令控制模式,应变性较差,仅可借助相对有利的环境条件对固定或慢速目标进行袭击。而智能化无人系统可以不依赖后方控制,可依据预先赋予的作战权限,在更加复杂的战场环境下进行自主侦察、识别、决策和行动,灵活性不断增强,能够在更广泛的任务范围内实施突袭作战。
可实现敏捷袭击。信息化战场上,敌方关键性高价值目标通常具有突然出现、时空随机的特点,对其进行打击受到严格的时间窗口限制,打击时机稍纵即逝,但一旦打击成功,将产生较好的作战效果并获得较高的作战效益。智能化无人系统自主能力强且具有较高的自主决策权,解决了后方指令控制在传输时间和平台反应上的延迟问题,能够借助长航时优势,以区域机动巡弋方式,对重要任务区进行持久地侦察监视,发现目标即能快速精准突击,有效把握战机。2020年1月,美军刺杀伊朗“圣城旅”最高指挥官苏莱曼尼的突袭行动,就是在其他情报信息支持下,使用具有一定智能化的MQ-9“死神”察打一体无人机,预先进入巴格达上空,对目标成功实施了侦搜和打击。
可实现渗透袭击。进入敌方纵深核心区域对重要目标实施破袭,历来风险大、成功率低。随着小微型无人系统智能化水平的提升,它可以通过空投或炮射等方式撒播到敌纵深,再通过自身动力飞行或地面机动,自动比对数据,自主抵近预定目标或直接附着于大型武器系统关键部位上,甚至渗透进入敌作战决策、指挥系统等内部核心场所,进行侦察监视,适时利用所携带的高爆炸药对目标的要害和节点部位进行破坏,或施放高能量毒剂对关键、核心人员进行杀伤,实施“内窥式侦察”和“微创式打击”,可破坏敌作战体系、打乱敌作战计划、扰乱敌行动节奏,并形成强烈的心理震撼。2017年11月,联合国特定常规武器公约会议上展示的一款名为“杀人蜂”的高智能微型自主攻击机器人,尺寸不到普通人手掌大小,配有广角摄像头、战术传感器等,内装3克炸药,可集群使用,能够通过很小的孔隙飞入室内,进行精准识别和攻击。
协同性增强,能更有效实施编组作战
由于受智能化水平限制,一般的无人系统以及无人系统与有人系统之间的协同,主要按照预先规划在时间和空间上进行配合,遇到情况变化,需通过无人系统后方操控站进行协调,及时性、精确性差,难以适应极速变化的信息化战场,而智能化无人系统能够根据执行任务设定的初始状态、终止状态及过程约束等条件,自动保持编队机动与作战队形、自动规避威胁,并以最优路径和方式协同执行作战任务。
能实施集群作战。无人系统智能自主水平的提升,是多个无人系统共同编组集群运用的物质条件,是有效发挥无人作战效能的重要基础。无人智能集群中,各作战平台能够根据不同的作战目的和任务需求,以作战目标为中心,通过互联互通互操作,相互交换信息,动态自主组合,协调一致地进行机动突击与整体防御。进攻作战时,能够高度协调地从多个方向连续或同时对预定目标实施攻击,使敌人应接不暇、防不胜防,在短时间内造成其作战体系瘫痪或关键部位毁伤,而且诱骗、干扰、电子攻击等软杀伤行动与火力硬摧毁行动能自动协调,以最佳时机进行配合,可避免相互影响及目标选择上的冲突,有效支持火力行动,提高整体作战效能。防御作战中,能够建立智能的自适应防御系统,在己方作战单元或需要防护的目标外围形成自动响应的保护“气泡”,构建立体、多层次拦截网,动态实施外围警戒、拦截和对威胁目标的灵活反应打击,保护海上或地面重要目标安全。
能实施有人/无人协同作战。将有人作战力量与无人系统混合编组、一体作战,是随着无人智能作战力量发展而形成的一种重要作战模式,能够最大限度地发挥两者的互补增效优势,提高整体作战能力。作战中,根据作战任务、对抗强度和战场环境等条件,多个有人作战平台与无人作战平台依托先进信息和智能技术,动态匹配力量,灵活进行编组,并在负责编队指挥的有人作战力量规划控制下,智能化无人系统靠前配置,可迅速掌握战场态势,拓展预警探测范围;又可对火力进行精确指示引导,延伸有人作战平台的打击力臂,发挥其远程作战效能;还可实施先期作战,做到先敌发现、先敌攻击,为有人作战创造战机和有利条件。同时,又可使有人作战力量保持在敌威胁范围之外,从而减少遭受敌方攻击的可能性,提高战场生存能力。外军直升机/无人侦察机协同作战的效能评估显示,执行战术侦察任务的时间平均缩短了10%,识别目标的数据量增加了15%,机载人员生存性增加了25%,武器系统杀伤力增加了50%以上。
可控性增强,能更有效提高指挥效能
无人智能作战力量的智能化,是无人系统整体的智能化,不仅表现在无人作战平台的自主能力上,还体现在规划控制方面。无论是后方控制站的操控人员,还是有人/无人协同作战编队的指挥人员,智能化控制系统都能够辅助其快速、高效地完成任务规划、作战控制,极大地提高指挥效能。
表现为平台控制通用化。无人系统的控制单元是整套无人系统的“大脑”,也是无人作战力量遂行任务的指挥节点,负责无人作战平台行动时的预先规划、投放/回收、信息处理、指令下达及与其他作战力量协同等任务。智能化控制系统,具备架构开放性和很强的互操作性,在极大降低操控人员工作负荷的同时,实现了由“一控一”向“一控多”的转变,即一个控制单元能够同时控制多个不同空间、不同任务类型的无人作战平台或无人集群,而且还能通过与多个不同的通信网络中的任何一个进行交互,实现与其他作战单元的信息共享与作战协同。加之智能无人作战平台自主控制能力增强,能够对指令信号上的微小错误或偏差进行自我纠正,也促进了对无人智能作战力量的高效指挥控制。外军提出并开展的“舰载无人系统通用控制”计划,就是要实现对舰载的各类型无人机及水面/水下无人系统的统一控制,从而有效协同海上作战力量行动。
表现为人机交互快捷化。高效的人机交互是实现对无人作战平台有效控制的关键。智能化控制系统不仅能够自主完成态势感知、作战决策、任务规划等工作,而且能将相应成果以简捷、直观的形式全面呈现出来,使操控人员很好地理解并能以简单、直接的操作进行确认。特别是智能化操控系统中的人机交互界面,能够多模式接收、准确理解识别指控人员通过语音、手势、表情、脑电等基于生理特征的非接触式交互方式表达的意图,并快速将其转化为无人作战平台能够识别的任务指令,按需分发或下达,提高了交互效率和指挥控制效能。比如,外军的“无人机控制最佳角色分配管理控制系统”项目,由智能无人机自主行为软件和高级用户界面组成,系统界面针对多架无人机控制进行优化,配有具备触摸屏交互功能的玻璃座舱和辅助型目标识别系统,使1名直升机上的空中任务指挥官同时可有效控制3架无人机,在不增加工作负荷的情况下,提高了态势感知能力和执行任务成效。
无人智能作战的独特优势,提高了无人智能作战力量的战场适应能力,使其能够在高动态、强对抗的复杂环境中,更加有效地与其他作战力量联合遂行作战任务。特别是随着未来“强人工智能”的实现,无人系统在具备更优的深度学习能力与更高的自主决策能力后,将对战争规则和作战方式产生颠覆性的影响。(赵先刚 苏艳琴)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)