“軍轉(zhuǎn)民”：除了技術(shù)，還要破什么局

高曉東

2017年4月，西安高鐵動車段的某個動車組駕駛室內(nèi)，新增了一個如空調(diào)外掛機大小的白色方盒子——高鐵智能避障設(shè)備。

這個設(shè)備由一個雷達、一個相機和一個處理器組成，夜間動車組出入車庫時，可探測軌道障礙物：駕駛員看不到的百米之外，若有行人穿過鐵軌，設(shè)備將發(fā)出語音提醒，駕駛員可從容制動，防止發(fā)生碰撞事故。

“這個設(shè)備是軍民融合的典型代表。”中國航天科工集團二院25所光電成像技術(shù)研究室總體室主任謝劍鋒對《瞭望東方周刊》說。

中國航天科工集團二院25所主要做軍品。隨著軍民融合步伐的加快，他們開始在民用領(lǐng)域?qū)ふ沂袌觯哞F智能避障設(shè)備就是其探索成果之一。

不過，這一探索雖然成功，但在中國航天科工集團二院25所看來，若能更早地了解高鐵避障的需求，完全可以“設(shè)計得更巧妙”。

比軍品更為先進

探測、遙感是軍事作戰(zhàn)中經(jīng)常使用的技術(shù)，用于識別敵人，打擊目標。

事實上，夜視裝備在二戰(zhàn)期間就已在戰(zhàn)場上使用，如今一些高檔私家車也會加裝類似設(shè)備，用于輔助駕駛。

而這套被認為是軍工轉(zhuǎn)民用的典型設(shè)備，比軍品更為先進——增加了識別障礙物的功能。

這套高鐵智能避障設(shè)備主要由毫米波雷達、可見光相機和信號處理器三部分組成。

毫米波雷達和可見光相機相當于人的雙眼，只是各自功能不同。前者負責遠距離大范圍掃描，同時測定障礙物距離和運動速度，但分辨率不高；相對而言，后者有很高的分辨率，可將前方圖像以1秒鐘拍攝25張的頻率傳給處理器，處理器接收到圖像后，與樣本庫里不同種類的樣本進行比對，最終確定圖像究竟是什么，并可播放語音告知駕駛員。

“目前這個系統(tǒng)可以識別出鐵軌上的行人、頭盔、扳手等共五六種障礙物。這五六種之外，系統(tǒng)并不能辨別出其他障礙物是什么，但仍會報警。”謝劍鋒說。

這是之前制造軍事探測設(shè)備時沒有涉及過的技術(shù)。換言之，這套高鐵智能避障設(shè)備不是單純地把軍工技術(shù)照搬到民用領(lǐng)域，而是為順應民用市場人工智能的發(fā)展趨勢，進行了大量二次研發(fā)。

“為了訓練處理器，使其能準確識別人體，我們前后采集了含有人的正樣本圖像15000個，沒有人的副樣本圖像23000個，組成樣本庫。”中國航天科工集團二院25所工程師葉濤告訴《瞭望東方周刊》。除了對人體的識別，對于頭盔、扳手等其他常常出現(xiàn)在鐵軌上的障礙物，也會建立類似的龐大的樣本庫來訓練處理器。

不過，要讓這套設(shè)備在每小時300公里以上的速度下發(fā)揮作用，還需技術(shù)攻關(guān)。

“高鐵出入庫時，時速只有四五十公里，提前二十多米發(fā)現(xiàn)障礙物就來得及制動。時速三百多公里時，只有提前四五百米發(fā)現(xiàn)障礙物，司機才能有充裕的反應時間和制動時間。長距離情況下，軌道的彎曲程度、天氣等狀況都會發(fā)生變化。”謝劍鋒說，“這些狀況變化后，會給毫米波信號接收裝置等帶來挑戰(zhàn)。”

葉濤說，目前避障系統(tǒng)還只是作為輔助駕駛的形式出現(xiàn)，以后的攻關(guān)方向是通過一系列深度學習，讓系統(tǒng)可以自行判斷軌道環(huán)境并采取措施，最終實現(xiàn)自動駕駛。

跨界碰撞

軍事領(lǐng)域的探測技術(shù)跟高鐵聯(lián)系起來，源自一次偶然的閑聊。

“一位同事跟自己在西安鐵路部門工作的同學閑聊，發(fā)現(xiàn)高鐵出入庫由于軌道上有障礙物，曾發(fā)生過事故，而我們又有相關(guān)技術(shù)提前發(fā)現(xiàn)障礙物，防止事故的發(fā)生。”謝劍鋒說，“進一步溝通后，我們就參與了項目競標。2016年8月，我們?nèi)ノ靼矂榆嚩问占瘮?shù)據(jù)后，正式開始了軍事探測技術(shù)的二次開發(fā)。”

在一些跨界交流中，研究人員常有驚喜——“就是發(fā)現(xiàn)原來我們還可以做這個。”謝劍鋒說。

后來，謝劍鋒和同事們在跟醫(yī)學專家交流時，又發(fā)現(xiàn)了另一個探測技術(shù)可以轉(zhuǎn)民用的領(lǐng)域——智能醫(yī)療。在智能醫(yī)療領(lǐng)域，為了實現(xiàn)機器人自動輸液，必須讓它辨識出人體手臂上的血管，而中國航天科工集團二院25所的探測技術(shù)完全可以實現(xiàn)。

國務院印發(fā)的《中國制造2025》提出，到2020年，制造業(yè)重點領(lǐng)域智能化水平顯著提升，到2025年，制造業(yè)重點領(lǐng)域全面實現(xiàn)智能化。2017年，人工智能首次寫入政府工作報告。

謝劍鋒認為，“不論是智能工廠，還是其他人工智能項目，其實現(xiàn)過程都包括3個步驟：第一步，自動感知；第二步，對感知的數(shù)據(jù)進行識別；第三步，決策。”他說，“探測就是實現(xiàn)人工智能的第一步——感知。”

謝劍鋒相信，軍事探測技術(shù)在民用領(lǐng)域的應用會越來越廣闊。

2016年，國防大學教授姜魯鳴在《解放軍報》撰文寫道：“隨著科技革命、產(chǎn)業(yè)革命和軍事革命的不斷深入，軍用技術(shù)與民用技術(shù)的界線已經(jīng)越來越模糊，可轉(zhuǎn)換性越來越強、重疊度也越來越高。發(fā)達國家的軍事技術(shù)和民用技術(shù)的重合率已經(jīng)高達80%以上。”

破解信息不對稱

中國航天科工集團二院25所與西安鐵路部門的人偶然閑聊帶來的驚喜，卻也凸顯了軍工技術(shù)轉(zhuǎn)民用過程中的一些問題——軍工技術(shù)和民用需求之間存在明顯的信息不對稱。

目前，不少部門正在嘗試解決這一問題。

從2009年開始，工信部每年編制《軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用推廣目錄》。最新一期的2016年推廣目錄，共有150項推廣項目，包括重點推薦項目10項、推薦項目40項和重點推廣項目100項，涵蓋新材料、智能制造、高端裝備等軍工優(yōu)勢領(lǐng)域。公布的每個項目都注明了主要技術(shù)參數(shù)、應用領(lǐng)域以及目前生產(chǎn)狀況等詳細信息。

2014年，工信部、財政部建成了國家軍民融合公共服務平臺，并于2016年進行升級。本刊記者登錄該平臺發(fā)現(xiàn)，平均每天有3至4條新技術(shù)產(chǎn)品信息錄入，目前共1045項；不定時新增軍民融合需求，目前共184項。

企事業(yè)單位注冊上傳信息時，需經(jīng)過所在單位或者上級單位以及平臺運行管理辦公室兩級審核。

為敦促各軍工企事業(yè)單位積極上傳相關(guān)信息，工信部和國防科工局還聯(lián)合制定了《國家軍民融合公共服務平臺信息報送和查詢實施細則》，對報送信息的數(shù)量進行了詳細規(guī)定：“各級信息征集組織單位每個月可公開的信息發(fā)布量應不少于20條。其中，軍工集團公司、中國工程物理研究院每個月可公開的需求信息發(fā)布量應不少于10條。”與此同時，細則還公布了信息報送的獎勵和處罰機制。

不過，供需雙方的信息交流僅停留在基本技術(shù)層面還不夠。市場的具體需求，還需細細探索。

中國航天科工集團二院25所副所長董勝波對《瞭望東方周刊》說，研究院技術(shù)很多，“但不知道怎么開拓市場，不懂客戶需求”。

仍以高鐵智能避障設(shè)備為例，如果研究所更早地了解了高鐵避障的需求，介入動車組生產(chǎn)設(shè)計階段，那就會采用不一樣的避障解決方案，“設(shè)計會更巧妙。”謝劍鋒說。