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国际竞争从根本上说是科技的竞争,社会转型和经济增长也迫切地要求自主创新能力的不断提升,国家迫切需要越来越多科技人才的不断涌现,使其创新智慧竞相迸发、形成强大的自主创新能力,以支持我国经济社会持续发展。在中国科技走向未来的征途中,有这样一批精英才俊,他们有着敏锐活跃的思维和创造力,也有着敬业奉献、勇于攀登的态度和魄力,他们执着无悔地跋涉在科研旅途上,以一种谦逊但无比执着的姿态带给祖国科研事业以新的活力。
在这些科研事业的生力军中,北京清华大学自动化系党委副书记杨帆博士,就以其深厚的积淀和敏锐的科研灵气,潜心在自动化控制领域里,慎思笃行、精勤不倦,在收获一个个创新成果的过程中逐渐成长着。
工业生产过程经常涉及高温高压、易燃易爆和有毒有害,一些工艺过程复杂且蕴含着巨大的能量,一旦生产过程出现异常且控制不当,将会给人身和财产安全造成严重后果。
安全科技是安全生产的重要基础和技术保障,其中过程安全技术主要是针对工业生产装置和设备可能发生的危险或措施不当行为进行及时响应和保护,使生产装置和设备迅速恢复到安全工况,从而使风险降低到可以接受的最低程度,保障人员、设备和生产装置的安全。
随着科技的迅速发展,过程安全技术已被很多国家的石油和化工等企业普遍采用,所以,对现代工业而言,过程安全控制科学成为了不可缺少的技术,其学科的建设与发展也极具现实价值。
为此,杨帆从一开始就坚定地选择了这一有价值的科研方向。从本科到博士后、从国内到国外,杨帆始终将自动化领域的过程安全作为自己倾心研究的方向,并在运用建模及推理等各种手段,进行安全评估、故障检测与诊断、报警监控与管理三个方面取得了丰富的科研经验和深厚的积淀。
精勤不倦 自强不息
每个清华学子都深深浸染了其校训“自强不息、厚德载物”的品行,对于杨帆来说,尤其能体会到其中的深意。从本科到博士后,十余年的清华经历,让这位新时代的青年学子在成长的过程中,除了收获了足够的科研素养外,更是砥砺出了宝贵的品行。
杨帆说,校训主要内容有两个方面,一方面自强不息,争取上进,另一方面厚德载物,品德高尚。清华还强调又红又专、全面发展,其中红是前提,也就是说道德是首要的,清华非常强调这一点。只有将德和才两方面有机结合,通过自己的努力,自强不息,把自己的能量发挥到极致,再加上一个好的思想品德,才是一个对国家对社会有价值的人。
在这种理念的影响下,杨帆积极上进、精勤不倦,将自强不息的精神具体化到了平时的行动中,除学业以外,本科期间还曾担任系学生会主席。由于各方面表现优异,2002年获得清华大学“优秀毕业生”荣誉称号。研究生阶段,杨帆更是双肩挑,同时完成科研工作和承担学生工作,如本科生辅导员、系学生工作组组长、系研究生学术委员会主任等。他先后获北京市三好学生、北京市优秀学生干部、清华大学“一二·九”辅导员奖、清华大学优秀共产党员等奖项或称号。2006年获得IEEE Control Systems Society (Beijing Chapter)颁发的“青年优秀论文奖”。
这种积极的心态让杨帆始终能不停地向前行走,2008年获得清华大学控制理论与控制工程专业博士学位,并获得清华大学“优秀博士毕业生”荣誉称号。之后在清华大学做博士后工作,后又到加拿大Alberta大学进行访问研究。
获得深厚的积淀和历练之后,杨帆于2011年8月又回到清华大学,在自动化系检测与电子技术研究所工作。此时,他已经由当年的学子成长为一个踌躇满志的科研工作者,其学术视野瞄准的是大规模复杂系统的拓扑建模、故障诊断与安全评价、工业系统智能报警监控等具有学科交叉性质的研究方向。
科研创新 积极前行
加拿大的研究,对即将步入科研征程的杨帆来说,是一种难得的学习机会。“在国外开阔了视野,了解新的东西,这是一个对成长很有帮助的经历。”杨帆说,“再回到国内,就会有新的认识,更清楚地看到未来的方向。另外,出国的经历和国内的培养相结合,立足国内谋发展,这是一个比较理想的路径。”
的确,国内和国外丰富的求学经历带给了杨帆更真实的历练和成长的积淀,这也为他能够迅速成长为清华大学自动化系一名合格的工作者奠定了良好的基础。
为此,杨帆在国家自然科学基金项目、中国博士后科学基金项目以及参加的一些横向科研项目中,都贡献出了自己的学识和智慧。他以应用广泛的过程安全为主要研究方向。杨帆介绍,过程工业规模很大,规模大了就比较复杂,需要监控的变量就特别多,一个变量出现了问题还好,但它还会波及其他方面,影响是多方面的,这个影响如果不消除的话,就会造成很大的灾难,好多事故都是由很小问题引发产生,所谓的“千里之堤毁于蚁穴”。所以,我们希望一旦发现了一种故障的症状,就迅速、准确地找到根源,而要想找到根源就得之前做好建模,这种模型必须要适用于大规模复杂系统。
模型有了,第二个要做的就是数据分析,现场得到的东西只是数据,数据出来了,要提炼出一些信息,这些信息作用在原来的模型上,通过对比就能匹配出哪有问题。有了模型和数据,就可以进行推理,找到故障根源,预测故障可能影响的范围等,包括在线的、离线的过程分析,事前、事后的分析就都可以做了,站在应用的角度,这是非常重要的工作。
杨帆说:“以前,学术界做得比较多的是基于一个局部精确的模型。而我们经常做一些定性和定量相结合的研究,比如做一些图模型,用图描述这个比较复杂的大规模的系统。目前的进展沿着这个方向走,尽管离实际方向还有一定距离,但我们一直在走。”
坚守科研 走向未来
一个优秀的科技工作者总是清楚自己的差距,也清楚未来的路如何走。正是因为如此,杨帆积极地参与到各种科研项目中。杨帆目前还承担了与ExxonMobil Research and Engineering Company国际科技合作项目、清华信息科学与技术国家实验室(筹)学科交叉基金项目“生产过程异常工况管理和辅助决策支持”等。
另一个使得杨帆沿着这个方向坚定前行的是广阔的产业应用前景,石油化工、造纸、能源、轻工等都会用到。他说,过程安全这个领域,是源自行业自身的需求、工业过程的需求,是以应用为导向的,发展空间非常巨大。
杨帆具体解释道,“但具体朝哪个方向发展,角度不同可能会有不同。包括我们前面用到的一些方法,有些方法是完全不相关的,比如我们组以前偶然发现报警的问题和基因序列的分析方法有一定的关系,于是我们把基因序列分析里的一些算法应用到报警的序列分析上面,也取得了一些成果。由于是应用驱动,所以理论上我们就是要去找,什么工具更有效更有用,那我们就来用。所以我觉得,这也是符合工科特点的,要从工业需求出发,只要能够对工作效率和安全水平的提升有帮助,那就值得做。”
杨帆的话中包含着一个朴实的理念,即一个科技工作者要从社会的本质需求出发,来体现出自身的社会价值和使命。正因为此,不管前路如何艰难曲折,杨帆坦言,他始终会怀着一颗对科学无比热爱的心,不断地开拓眼界和科研思路,为生产的发展和社会的进步尽自己最大的力量。
最后,杨帆说:“时代需要创新,创新是国家的灵魂,创新首先要体现在科技工作者身上,只要每人都尽力做好创新,就能够推动国家向前发展。”
潜心科研,创新不息。以应用为驱动,未来,倾情科研的杨帆仍将一如既往地在孜孜不倦的研究中,努力为其社会价值最大化的实现寻找着方向。
在这些科研事业的生力军中,北京清华大学自动化系党委副书记杨帆博士,就以其深厚的积淀和敏锐的科研灵气,潜心在自动化控制领域里,慎思笃行、精勤不倦,在收获一个个创新成果的过程中逐渐成长着。
工业生产过程经常涉及高温高压、易燃易爆和有毒有害,一些工艺过程复杂且蕴含着巨大的能量,一旦生产过程出现异常且控制不当,将会给人身和财产安全造成严重后果。
安全科技是安全生产的重要基础和技术保障,其中过程安全技术主要是针对工业生产装置和设备可能发生的危险或措施不当行为进行及时响应和保护,使生产装置和设备迅速恢复到安全工况,从而使风险降低到可以接受的最低程度,保障人员、设备和生产装置的安全。
随着科技的迅速发展,过程安全技术已被很多国家的石油和化工等企业普遍采用,所以,对现代工业而言,过程安全控制科学成为了不可缺少的技术,其学科的建设与发展也极具现实价值。
为此,杨帆从一开始就坚定地选择了这一有价值的科研方向。从本科到博士后、从国内到国外,杨帆始终将自动化领域的过程安全作为自己倾心研究的方向,并在运用建模及推理等各种手段,进行安全评估、故障检测与诊断、报警监控与管理三个方面取得了丰富的科研经验和深厚的积淀。
精勤不倦 自强不息
每个清华学子都深深浸染了其校训“自强不息、厚德载物”的品行,对于杨帆来说,尤其能体会到其中的深意。从本科到博士后,十余年的清华经历,让这位新时代的青年学子在成长的过程中,除了收获了足够的科研素养外,更是砥砺出了宝贵的品行。
杨帆说,校训主要内容有两个方面,一方面自强不息,争取上进,另一方面厚德载物,品德高尚。清华还强调又红又专、全面发展,其中红是前提,也就是说道德是首要的,清华非常强调这一点。只有将德和才两方面有机结合,通过自己的努力,自强不息,把自己的能量发挥到极致,再加上一个好的思想品德,才是一个对国家对社会有价值的人。
在这种理念的影响下,杨帆积极上进、精勤不倦,将自强不息的精神具体化到了平时的行动中,除学业以外,本科期间还曾担任系学生会主席。由于各方面表现优异,2002年获得清华大学“优秀毕业生”荣誉称号。研究生阶段,杨帆更是双肩挑,同时完成科研工作和承担学生工作,如本科生辅导员、系学生工作组组长、系研究生学术委员会主任等。他先后获北京市三好学生、北京市优秀学生干部、清华大学“一二·九”辅导员奖、清华大学优秀共产党员等奖项或称号。2006年获得IEEE Control Systems Society (Beijing Chapter)颁发的“青年优秀论文奖”。
这种积极的心态让杨帆始终能不停地向前行走,2008年获得清华大学控制理论与控制工程专业博士学位,并获得清华大学“优秀博士毕业生”荣誉称号。之后在清华大学做博士后工作,后又到加拿大Alberta大学进行访问研究。
获得深厚的积淀和历练之后,杨帆于2011年8月又回到清华大学,在自动化系检测与电子技术研究所工作。此时,他已经由当年的学子成长为一个踌躇满志的科研工作者,其学术视野瞄准的是大规模复杂系统的拓扑建模、故障诊断与安全评价、工业系统智能报警监控等具有学科交叉性质的研究方向。
科研创新 积极前行
加拿大的研究,对即将步入科研征程的杨帆来说,是一种难得的学习机会。“在国外开阔了视野,了解新的东西,这是一个对成长很有帮助的经历。”杨帆说,“再回到国内,就会有新的认识,更清楚地看到未来的方向。另外,出国的经历和国内的培养相结合,立足国内谋发展,这是一个比较理想的路径。”
的确,国内和国外丰富的求学经历带给了杨帆更真实的历练和成长的积淀,这也为他能够迅速成长为清华大学自动化系一名合格的工作者奠定了良好的基础。
为此,杨帆在国家自然科学基金项目、中国博士后科学基金项目以及参加的一些横向科研项目中,都贡献出了自己的学识和智慧。他以应用广泛的过程安全为主要研究方向。杨帆介绍,过程工业规模很大,规模大了就比较复杂,需要监控的变量就特别多,一个变量出现了问题还好,但它还会波及其他方面,影响是多方面的,这个影响如果不消除的话,就会造成很大的灾难,好多事故都是由很小问题引发产生,所谓的“千里之堤毁于蚁穴”。所以,我们希望一旦发现了一种故障的症状,就迅速、准确地找到根源,而要想找到根源就得之前做好建模,这种模型必须要适用于大规模复杂系统。
模型有了,第二个要做的就是数据分析,现场得到的东西只是数据,数据出来了,要提炼出一些信息,这些信息作用在原来的模型上,通过对比就能匹配出哪有问题。有了模型和数据,就可以进行推理,找到故障根源,预测故障可能影响的范围等,包括在线的、离线的过程分析,事前、事后的分析就都可以做了,站在应用的角度,这是非常重要的工作。
杨帆说:“以前,学术界做得比较多的是基于一个局部精确的模型。而我们经常做一些定性和定量相结合的研究,比如做一些图模型,用图描述这个比较复杂的大规模的系统。目前的进展沿着这个方向走,尽管离实际方向还有一定距离,但我们一直在走。”
坚守科研 走向未来
一个优秀的科技工作者总是清楚自己的差距,也清楚未来的路如何走。正是因为如此,杨帆积极地参与到各种科研项目中。杨帆目前还承担了与ExxonMobil Research and Engineering Company国际科技合作项目、清华信息科学与技术国家实验室(筹)学科交叉基金项目“生产过程异常工况管理和辅助决策支持”等。
另一个使得杨帆沿着这个方向坚定前行的是广阔的产业应用前景,石油化工、造纸、能源、轻工等都会用到。他说,过程安全这个领域,是源自行业自身的需求、工业过程的需求,是以应用为导向的,发展空间非常巨大。
杨帆具体解释道,“但具体朝哪个方向发展,角度不同可能会有不同。包括我们前面用到的一些方法,有些方法是完全不相关的,比如我们组以前偶然发现报警的问题和基因序列的分析方法有一定的关系,于是我们把基因序列分析里的一些算法应用到报警的序列分析上面,也取得了一些成果。由于是应用驱动,所以理论上我们就是要去找,什么工具更有效更有用,那我们就来用。所以我觉得,这也是符合工科特点的,要从工业需求出发,只要能够对工作效率和安全水平的提升有帮助,那就值得做。”
杨帆的话中包含着一个朴实的理念,即一个科技工作者要从社会的本质需求出发,来体现出自身的社会价值和使命。正因为此,不管前路如何艰难曲折,杨帆坦言,他始终会怀着一颗对科学无比热爱的心,不断地开拓眼界和科研思路,为生产的发展和社会的进步尽自己最大的力量。
最后,杨帆说:“时代需要创新,创新是国家的灵魂,创新首先要体现在科技工作者身上,只要每人都尽力做好创新,就能够推动国家向前发展。”
潜心科研,创新不息。以应用为驱动,未来,倾情科研的杨帆仍将一如既往地在孜孜不倦的研究中,努力为其社会价值最大化的实现寻找着方向。