科学家杜兰：打造“智能化”大国利器.pdf

1、科学家杜兰：打造“智能化”大国利器刘禛 孟利铮“独创”“最早”“发明人”西安电子科技大学电子工程学院教授杜兰正在“雷达目标识别”研究领域稳步前进。她的团队独创性地最早提出了高分辨雷达回波统计识别框架；她最早将贝叶斯统计学习方法应用于雷达目标识别；2014 年，她以第二发明人获得国防技术发明一等奖，2015 年，又以第二发明人获得国家技术发明二等奖；2017 年 2 月，她荣获第十三届“中国青年女科学家奖”。杜兰人如其名，如空谷幽兰，素净淡雅。不管是为人师表，传道授业，还是作为科学家，埋头实验，亦或是接受采访，谈及科研成果，她总是一副温柔舒雅的姿态，举止斯文，从容自然，让人心生亲近之意。谁也不会

2、想到，这位 80 后木兰一样的女子，正在从事着雷达信号领域最为困难的研究方向之一雷达目标识别技术，并且一做就是 10 余年。十余载潜心钻研 攻坚“雷达智能化”从 20 世纪 30 年代起，用电磁波探测目标的雷达技术逐步被应用于防空。雷达最基本的功能，是对目标进行检测、跟踪、成像和识别，而在这四个基本功能中，识别功能是真正使雷达能够判断目标属性、在战时提升军队信息获取能力的重要功能。早在 20 世纪 80年代雷达目标识别就被美国列为国防关键技术，受到美国等发达国家的高度重视。据杜兰介绍，从本科毕业设计时开始接触雷达目标识别，知道这是非常重要的军事技术，但在后来长期研究中，她逐渐了解到雷达目标识别

3、是一个很小众的科研方向，在我国专门负责这块领域的科研人员寥寥无几。但是不可否认的是，雷达目标识别研究虽难，却是当时非常重要的军事技术。而让雷达识别目标的过程更加智能，这在当时的中国，是最具挑战性的研究方向，是一个不同学科间的“交叉地带”。对于雷达智能化这一项目，她解释道：“智能化的雷达和人工智能有些相似。不但能探测、跟踪目标，还能进一步判断目标的属性。”在师从保铮院士期间，杜兰接触到这一新兴并充满挑战的领域。“虽然读博期间取得了一些成绩，但是，博士快毕业时更多的却是危机感和瓶颈感，”杜兰坦承，“我们在雷达信号处理方面的研究是有优势的，但在机器学习和模式识别方面还有很大欠缺。要想让雷达目标识别研

4、究更进一步，在结合雷达回波特性的基础上，还需要具备最新的机器学习和模式识别方面的知识。”出于这个原因，2007 年 9 月，她前往美国杜克大学进行博士后访问学习。她所在的 Lawrence Carin 教授研究小组做的是基础的贝叶斯统计机器学习研究。正是这段时间，杜兰逐渐意识到让雷达具有更好的“学习”乃至“思考决断”的能力，才是让雷达智能化的关键。收获累累硕果 兰花依旧淡淡香为了实现雷达智能化，杜兰选择“贝叶斯机器学习”这一陌生的领域作为自己博士后期间需要攻克的新难关。她最早将贝叶斯统计学习方法应用于雷达目标识别，重点解决了小样本学习和噪声稳健两个关键性的工程应用问题。这是一个理论与实际反复磨

5、合的过程。雷达目标识别不仅仅是理论问题，同时也涉及到系统工程问题。尽管有先进的理念作为支撑，在不同雷达平台上应用过程中，理论和实际的结合衍生出了不同的新的问题。回国后，杜兰和她的团队攻坚克难，经过在设备上调试、数据处理、再调试、再改进等一系列反复而漫长的过程，最终在国内首次将目标分类方法应用到了型号雷达系统中。这一成果为提升我国现有装备的信息获取能力作出了突出的贡献，她也因此荣获 2015 年国家技术发明二等奖。十余载潜心钻研，十余载领头创新，杜兰和她的科研团队经历过无数失败，遭受过严重挫折，更收获了一个个喜人成果，实现了阶段性成功。她们不仅在雷达目标识别方面取得突破，在贝叶斯方法理论研究、图

6、像处理、生物信号分析、智能交通管理等其他应用方面也备受关注。然而这位人淡如兰的科研工作者，每每谈到目前已经取得的科研成果，总是目光清澈，虔诚谦恭。她微笑着说道：“谈不上成就，只能说取得了一些进展，这要十分感谢保铮老师的指导和引领。保老师教会我最基本的科研方法，首先是物理概念，其次是数学算法，还有归纳总结的能力以及做科研的严谨作风。”科学家不分性别 巾帼不让须眉研究雷达目标识别技术，时至今日仍然是一项十分艰苦的工作。相比于在实验室的理论研究，杜兰需要经常去实验场所从事与研究所合作的工程应用类项目。有些试验场条件异常艰苦，曾被认为不适合女性参加，但杜兰都乐于前往，从不说苦叫累。“无论是在求学读书的

7、时候，还是工作以后，我都不曾因为自己是女性就对工作降低要求。其实女性与男性的智力水平在生物学意义上并不存在本质差异，只是在科研领域，如果要做到和男性同行一样好，女性就要付出更多。对我而言，雷达目标识别这个研究方向很重要，而我们现在还有很多问题没有解决，做得还不够好，所以，我不会放弃，也不觉得苦。”杜兰坚定的说。博士阶段学会了基本的科研方法，博士后階段学会了如何把握理论前沿，回国工作以来，她在理论和应用相结合的研究中不断成长。对于杜兰来说，每前进一步都是新的挑战，每一次成绩的背后都是坚持的力量。最近初为人母的她，对事业和家庭的平衡有了新的感悟，身份角色的改变也让她对人生有了新的理解。她在感激家人和同事给自己的支持与鼓励的同时，也希望更多的人关注和理解女科研工作者，使她们可以更加坚定不移地追逐自己的科研梦想。