馬宏賓：探尋改變世界的力量

王 軍

華羅庚曾經說過：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之變，生物之謎，日用之繁，無處不用數學?！倍詣涌刂普且婚T發源于數學的學科，經過幾十年的發展，它已成為現代科學和現代工業的結晶，并為我國建設科技強國、航天強國、網絡強國、交通強國等提供了強有力的支撐。

北京理工大學自動化學院教授馬宏賓正在積極研究人工智能與實際場景的結合。“人工智能已在許多領域呈現蓬勃生機，然而在實際場景，特別是高、精、尖的場景中如何真正落地，仍面臨諸多挑戰。”但馬宏賓仍然對未來很有信心，人們制造各種機器，都是延伸人的功能，只有體現出機器與人的相互協作、互補的特性，才能實現人工智能的長遠發展。

數學之美

看數學方面的書，了解數學的歷史，參加數學競賽，構成了馬宏賓充實的童年時光。那個時候的他，認為數學是這個世界上最有趣的東西，夢想著成為一名數學家。

時間來到20世紀90年代初，剛上初中的馬宏賓接觸到了新奇的計算機。由于對計算機非常著迷，他開始學習編程，更加意識到了數學的重要性。高考填志愿時，“因為數學是計算機背后最核心的東西，所以我所有志愿報的都是數學系，而不是當時很熱門的計算機系”。

1997年的秋天，馬宏賓來到鄭州大學系統科學與數學系，追尋他的夢想。“數學內在的體系非常有意思，還特別讓人陶醉。”數學勾起了馬宏賓強烈的好奇心，好奇心讓他不斷發現數學的內在底蘊，數學結構的優雅，“這大概是我們常說的數學之美吧”。

但同時，馬宏賓也體會到天賦對于數學的重要性?！皵祵W需要很強的洞察力和領悟力，這并不是純靠努力就能做到的?！痹诖髮W期間，馬宏賓曾跑去旁聽研究生的數學課程，聽完有的課程后，他突然意識到自己不太可能成為像丘成桐一樣的世界頂級數學家?！暗迷谖业呐d趣相對來講比較廣泛，不做純數學的研究，我還可以把數學和其他領域結合起來，讓數學的應用有更大的價值?！?/p>

在不斷學習鉆研數學的同時，馬宏賓不停地閱讀一些課外書，比如控制論、系統論、信息論、排隊論甚至是管理學方面的書，最后他堅定地選擇了控制論作為今后學術研究的領域。選擇控制論的理由也很簡單，控制論與數學密切相關，更重要的是，所有改變世界的行為都與控制論有關?！皩ξ襾碚f，學習控制論，使數學的價值最大化，才能一點一點地改變世界?！睂ぢ废榷ㄏ?，馬宏賓找到了自己的人生坐標。

馬宏賓

成績優異的馬宏賓順利獲得研究生推免資格后，他了解到控制論大師郭雷求學并解決世界難題的經歷，深深被他的恒心所打動?！肮桌蠋熓菄H控制論領域的權威，弄斧就要到班門?！闭狄晃粠熜秩ケ本?，馬宏賓就請他把自己的獎狀、論文，還有親筆寫的一封信帶給郭雷老師。不久后，他又專程去了一趟北京見郭雷老師?！拔覝蕚淞撕芏鄦栴}去見他，他都非常耐心地給予解答，我們還探討了很多關于哲學的問題，很有趣。”這次會面也使郭雷老師對馬宏賓有了更多的了解，他成了這個年輕學子的導師和貴人，引導著馬宏賓在控制論領域不斷探索與開拓。2001年，馬宏賓進入了夢寐以求的科學殿堂，就在同一年，郭雷當選為中國科學院當時最年輕的院士。

變亦不變

從研究生到博士，馬宏賓一直跟隨郭雷院士學習，自適應思想是他從郭雷院士那里學到的最重要的東西。郭雷院士強調原始性根本性創新，這一精神深深影響了馬宏賓，他受導師開創的“反饋機制能力極限研究”的啟發，進一步開拓出了半參數自適應控制、有限模型自適應控制、多智能體分散自適應控制等新的研究方向。

博士畢業后，馬宏賓在新加坡國立大學淡馬錫實驗室工作了3年，在這里，他研究的是追逃博弈問題?！半m然是我沒有做過的研究，但人總是要靈活地適應各種環境，終身學習，這也是自適應的核心思想。”馬宏賓將自適應思想引入到制導律的設計中，取得了較好的效果。

實驗室里，同期合作導師Sam Ge的一個博士生正在研究自適應控制的問題，他吸引了馬宏賓的注意?！拔覀兓旧厦恐苡懻撘淮危龅讲欢膯栴}，經常來找我請教。后來他去參加機器人比賽，比賽里遇到了不能解決的問題，還是來找我交流，慢慢我也開始接觸機器人，研究機器人?！彼麄冊趯煹膰栏裼柧毰c指導下，一起學習、一起研究，苦中作樂，收獲頗豐。馬宏賓笑著說，與機器人結緣，離不開新加坡的“貴人”。

2009年，北京理工大學的付夢印教授向馬宏賓拋去了橄欖枝，想邀請他回國一起做無人駕駛的研究。“回國我是沒有任何猶豫的，能夠將計算機和數學結合在一起做研究，我很開心?！蓖晗奶?，馬宏賓成為北京理工大學自動化學院的一名教授。

彼時，無人駕駛還不是很熱門的研究領域，但馬宏賓在國外開拓的眼界派上了用場。他將機器人領域的最新技術和思想，分享給北京理工大學的老師們和同學，建議他們基于ROS系統來開發無人車。“無人車實際上是一種特殊的機器人，而機器人從本質上講，為應對復雜的環境和任務，需要用到很多數學和自適應的思想，適應、認知與學習是這些智能系統得以工作的關鍵?！?/p>

功夫不負有心人，僅僅1年的時間，整個團隊就通過艱苦努力，做出了獨具特色的無人自主車IN2BOT，并連續多年參加國家自然科學基金委組織的智能車未來挑戰賽，取得了優異成績。“隨著車越來越多，路越來越堵，未來汽車扮演的角色不再是單一的出行工具，更是科技升級帶來的革命式的生活方式?！?/p>

除了研發無人車，馬宏賓還與其他老師一起研究無人機的飛控算法，帶領團隊自主設計了模塊化可組合可定制的新型機械臂及控制柜、基于實時Linux內核和EtherCAT總線技術的六自由度工業機械人開放架構全功能控制器，開發出新的拖動示教系統，使機器人的應用范圍更加廣泛。

此外，針對深度學習為代表的人工智能技術落地中所面臨的諸多問題，馬宏賓將眼光投向嵌入式人工智能，提出人機融合的實時輕量學習技術，將適應學習的思想嵌入其中。由于馬宏賓在理論和產學研應用方面取得的大量成果，他獲得了北京市自然科學獎、吳文俊人工智能科學技術獎、中國產學研合作促進創新獎等榮譽，得到了同行專家的認可與肯定。

從數學，到控制論，再到無人駕駛、機器人、人工智能，馬宏賓的科研軌跡看上去似乎一直在“跨界”，但其實萬變不離其宗?！白詈诵牡臇|西沒有變，所有研究軌跡的背后都是數學?！彼\用了自適應的思想，形成了可以在計算機上實現的數學模型和算法，并與實際場景相結合，最終發揮了機器人等智能機器的作用，使世界一點一點地發生著變化。

點亮心靈

十年樹木，百年樹人。2021年是馬宏賓成為老師的第12年，他帶過很多學生，每一次提到學生獲得的獎項，他也跟著開心?！跋馎VR嵌入式設計大賽、西門子工業自動化挑戰賽、機械創新大賽、數學建模競賽等，多次取得全國一、二等獎的好成績。”

作為老師，馬宏賓最喜歡的一句話是：“點亮學生的心靈。”在他看來，點亮學生心靈就是激發學生的興趣?！皩W生曾經問我，能不能做網球機器人，雖然我不會打網球，但我可以給學生一些想法?！瘪R宏賓找學生進行了大量的討論，例如，網球機器人的痛點在哪里，網球機器人做出來有什么意義，以及未來可以產生什么價值等。后來，馬宏賓指導學生們研制的網球機器人搭檔贏得了西門子工業自動化挑戰賽第一名?！皫ьI學生一步步向前走，這大概是老師存在的意義?！?/p>

如今，馬宏賓在可預見的人工智能浪潮中為自己設定了三個目標：首先，在智能博弈方面，中國時刻面臨著周邊環境的挑戰，古人常說“居安思危”，馬宏賓希望他的研究能為日益復雜的博弈提供一定的洞見。其次，在人機協作方面，要讓人與機器人更好地融合。這對馬宏賓來說是最重要的課題，因為只有更好的人機融合，才能讓機器應用在更多的場景中，創造更多的價值。最后，在這個不斷發展的世界中，下一代的人工智能教育也是一件不容忽視的事情?！拔蚁Ｍ囵B出更多的優秀人才，這也是我作為一名科研工作者和教師的使命?！闭f完，馬宏賓露出了堅定的笑容。