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田野 | 在算法“進化”中解碼智能未來
在計算機的廣袤天地中,也上演著“物競天擇”的進化篇章——進化計算。它如同為計算機裝上“自然選擇”的智慧引擎,讓算法在自我迭代中不斷優(yōu)化。深耕基礎算法領域,自求學時起,田野便如虔誠的朝圣者,篤信進化計算在破解復雜優(yōu)化難題中的獨特價值。如今,他帶領團隊突破進化計算性能瓶頸,為智能制造、智慧醫(yī)療等領域帶來創(chuàng)新動能,并讓成果落地企業(yè),為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強勁活力。

▲田野
扎根科研沃土,突破技術壁壘,將創(chuàng)新成果融入國家戰(zhàn)略需求,以硬核科技服務民族復興——這便是田野對“科技報國”使命的生動踐行。他深知,科技工作者既要“頂天”,勇攀科學高峰;又要“立地”,破解現(xiàn)實難題。從編程愛好者到領域知名學者,他以執(zhí)著的科研深耕,詮釋了興趣與使命的交織。作為科研逐夢人,他正以赤子之心,堅定前行在科技報國的壯闊征程中。
以代碼為筆 寫青春序章
當計算機尚未成為時代的寵兒時,田野便以純粹的熱愛,投身這片未知的領域。從科研啟蒙初探,到多元文化淬煉,再到重返母校傳承創(chuàng)新,他的學術軌跡始終以“算法創(chuàng)新”為羅盤,以“破解復雜優(yōu)化難題”為使命,在智能科學的疆域中拓荒前行。
2008年高中畢業(yè),當同窗紛紛選擇傳統(tǒng)工科的穩(wěn)妥之路,田野卻毅然投向計算機的星辰大海。這份抉擇,源于他早已在編程世界中點燃的熾熱興趣。在安徽大學本碩博的求學歲月里,他親歷了計算機從冷門到熱門的轉身,見證了技術浪潮如何重塑時代圖景。
在導師張興義教授的指引下,田野從碩士起便進入智能優(yōu)化、進化計算與強化學習領域。作為張教授的首位弟子,恩師手把手的科研訓練,如琢如磨,塑造了他專注嚴謹?shù)膶W術品格?!皩W術討論中,我曾與導師激烈爭辯算法細節(jié),如今作為導師,我更能體會到思想碰撞對創(chuàng)新的價值?!碧镆疤寡?。
博士期間,田野赴英國薩里大學訪學半年,親歷了中外科研環(huán)境的差異。其間,他與國際知名學者密切合作,在思想碰撞中開闊了科研視野。2018年留校任教安徽大學后,田野作為香江學者赴香港城市大學及香港理工大學從事博士后研究。聚焦復雜場景中的大規(guī)模優(yōu)化問題,他不僅發(fā)表多篇高質量論文,更深刻領略到學科交叉與技術融合的魅力。
“團隊中,不同領域的學者將差異化視角轉化為協(xié)同創(chuàng)新動力,催生了諸多突破性思路?!碧镆案锌?。他深知,人工智能作為基礎性技術,其價值實現(xiàn)必須依托與垂直領域的深度結合。這促使他此后致力于進化算法與強化學習的融合研究,尋找具有原創(chuàng)性的方法論體系,為人工智能的落地應用開辟新路徑。
2021年年底,田野完成博士后研究回到安徽大學。他深知,母校成熟的科研組織與支持環(huán)境,是他持續(xù)創(chuàng)新的堅實土壤?;貧w母校,是新征程的起點,更是對學術初心的堅守。田野深信,在人工智能浪潮奔涌的今天,這片孕育他成長的土壤,必將見證更多“從0到1”的突破,讓中國智能優(yōu)化的聲音,在世界科研版圖上越發(fā)響亮。
初心如炬 使命必達
在母校學術沃土的滋養(yǎng)下,在團隊的支持與協(xié)作中,田野以項目為依托,以創(chuàng)新為動力,不斷開拓科研新局。他先后承擔安徽省自然科學基金杰青項目、國家自然科學基金青年項目(B類)等一系列重要課題。如同攀登一座座高峰,這些課題既是對他科研能力的淬煉,更是激勵他在學術道路上砥礪前行的動力源泉。
在安徽省自然科學基金杰青項目中,田野聚焦工業(yè)制造中的復雜優(yōu)化問題。項目發(fā)展進化算法統(tǒng)一表征的全新理論,變革進化算法運行的底層框架,提出進化算法構建的全自動方法,為工業(yè)制造提供適用范圍廣、自動化程度高的智能優(yōu)化工具,助力安徽制造業(yè)數(shù)字化轉型。
在科研實踐中,田野深知開源共享的重要性,他帶領團隊依托項目攻關研發(fā)了大型開源智能優(yōu)化平臺——PlatEMO。平臺包含300多個前沿進化算法、500多個測例,總計10萬多行代碼,提供完善的圖形用戶界面,支持一鍵問題建模、算法求解、統(tǒng)計分析、批量繪圖等操作。平臺如同一個強大的工具箱,為研究人員、工程師和初學者提供了便捷的智能優(yōu)化解決方案。
PlatEMO的成功構建離不開田野及團隊的共同努力。每一行代碼都凝聚著他的心血和智慧,從算法的實現(xiàn)到測試用例的設計,他都力求完美。面對論文描述模糊、源碼獲得困難等難題,他和團隊通過反復推敲、修改,最終實現(xiàn)了頂級期刊論文算法的完美復現(xiàn),為全球科研工作者和工程師提供了穩(wěn)定、高效的智能優(yōu)化工具。
“最初曾想過保留代碼的私密性,畢竟這些凝聚心血的代碼不僅是競爭力的體現(xiàn),更是重要的技術壁壘。但經(jīng)過深思熟慮,我最終決定將其開源。如今看來,開源不僅顯著提升了團隊在學術圈的影響力,更推動了學科的發(fā)展?!蹦壳?,PlatEMO已被全球許多頂級科研機構應用于生物、化學、航天、制造等領域的復雜優(yōu)化問題求解,使用量破百萬次。
科技飛速發(fā)展,智能優(yōu)化技術正成為制造業(yè)轉型升級的關鍵驅動力。田野帶領團隊通過承擔橫向課題與企業(yè)開展深度合作,將前沿進化算法與強化學習技術應用于實際生產(chǎn)場景,為解決制造行業(yè)的復雜優(yōu)化問題提供了創(chuàng)新性的解決方案。
“制造業(yè)正經(jīng)歷從大規(guī)模標準化生產(chǎn)向個性化定制生產(chǎn)的轉變。以汽車制造為例,消費者對車型、配置、顏色等有不同的個性化需求。傳統(tǒng)按照訂單先后順序進行生產(chǎn),往往會導致原材料浪費、生產(chǎn)效率低等問題?!碧镆敖榻B。通過深入分析生產(chǎn)過程中的目標需求和約束限制,團隊構建了符合企業(yè)實際生產(chǎn)需求的優(yōu)化模型,智能生成最優(yōu)的生產(chǎn)計劃,顯著提升了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。
田野的辛勤付出收獲了豐碩回報。他榮獲安徽省自然科學獎一等獎、電氣電子工程師學會(IEEE)計算智能學會杰出博士論文獎等數(shù)十項榮譽,連續(xù)多年入選愛思唯爾“中國高被引學者”、科睿唯安“全球高被引學者”,并在2025年獲頒安徽青年五四獎章。這些榮譽是對他科研能力和學術貢獻的高度認可。
2025年,田野成功申請國家自然科學基金青年項目(B類),與安徽省杰青項目一脈相承,項目聚焦于算法的自動設計,研究面向不同類型優(yōu)化問題的通用進化計算優(yōu)化方法,針對具體問題自動學習出高效可靠的進化算法?!霸诖饲绊椖恐?,我們發(fā)現(xiàn)對現(xiàn)有算法進行重構組合的效果有限,于是在新項目中,我們計劃從零構建全新的智能優(yōu)化算法。目前已取得一些初步成果?!碧镆敖榻B。創(chuàng)新性的研究思路將為智能優(yōu)化領域的發(fā)展開辟新的道路,也為解決復雜優(yōu)化問題提供更高效、可靠的解決方案。
面向未來,田野計劃研發(fā)一個全自動的智能優(yōu)化平臺。與現(xiàn)有開源平臺PlatEMO相比,新平臺將具有更高的易用性和智能化水平。“當前的開源平臺存在一定的使用門檻,需要具備編程和人工智能基礎知識才能運用。而新平臺將借助自動算法生成技術和大語言模型技術,實現(xiàn)低代碼甚至零代碼開發(fā)。用戶只須通過自然語言描述需要解決的問題,平臺就能自動將問題轉化為代碼,并生成針對該問題的高效全新優(yōu)化算法?!边@將極大降低智能優(yōu)化技術的使用門檻,推動其在更廣泛的領域落地應用。
在追尋科學真理的旅途中,田野切身體會到,學術交流是獲取新思想、新方法的重要途徑。他亦更加清晰地認識到,個人發(fā)展必須與國家戰(zhàn)略緊密結合。制造業(yè)作為我國重點發(fā)展領域,正經(jīng)歷信息化、數(shù)字化、智能化的深刻變革。將人工智能與制造業(yè)深度融合,既能發(fā)揮算法研究的優(yōu)勢,又能契合國家戰(zhàn)略發(fā)展方向,實現(xiàn)個人價值與國家發(fā)展的同頻共振。
展望未來,人工智能基礎算法研究將朝著更加自動化的方向邁進?!爱斍?,算法大多具有定制化特點,一旦應用背景變化,以往算法往往不再適用,需要重新投入大量時間和成本。未來研究的關鍵在于解決通用性不足的問題,讓算法能夠自動適應新任務?!碧镆敖榻B。
在這條充滿挑戰(zhàn)也蘊含機遇的賽道上,田野及團隊正以開源共享的胸懷、攻堅克難的勇氣、產(chǎn)業(yè)報國的擔當,構建著屬于中國的智能“優(yōu)化模型”,為制造業(yè)智能化轉型提供著中國方案。他們堅信,從實驗室到生產(chǎn)線的“優(yōu)化革命”,終將匯聚成推動高質量發(fā)展的磅礴力量,在新時代的答卷上寫下屬于中國科研人的榮光。
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