开元体育打造新工科建设的“智能河海范式”！

　　开元体育打造新工科建设的“智能河海范式”！当全球水安全与数字交汇，河海大学以水利+新工科范式重构学科生态，在人工智能、大数据、新型材料、新能源、智能制造等前沿领域实现突破性融合，河海人以新工科引擎驱动水利现代化，为全球水治理贡献中国智慧。即日起，官微将推出系列文章，全面报道学校在“新工科”领域的探索与实践。

　　人工智能是新一轮科技和产业变革的重要驱动力量，也是助推新时代高等教育综合改革的重要动能。近日，江苏省教育厅发布立项建设15个省级人工智能学院和15个省级工业软件学院名单，河海大学人工智能与自动化学院、计算机与软件学院双双入选。作为服务国家“新工科”战略的标杆，学校积极对接行业和区域发展需求，大力培养适应国家战略发展需要和产业转型升级需求的专门化创新人才。

　　如何让机器人“情智兼备”? 这是中国科协发布的“2024重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题”十大前沿科学问题的第一个科技难题。

　　在省级特种机器人技术重点实验室，刘小峰教授带领团队研究优化机器人情感交互技术，设计了一种基于面部动作单元的表情解耦生成方法，并进一步开发了一个具备多自由度面部运动的情感机器人，相关研究成果在机器人领域国际期刊《IEEE Transactions on Robotics》上发表，并受到新华社、人民网、CGTN等300余家国内外媒体同步报道转载，有效推动了情感人机交互的发展。

　　河海大学抢抓人工智能科技创新驱动力，基于交叉学科平台，合并组建人工智能与自动化学院，最早办学历史可以追溯到1958年，水利部批准成立的“水力动力装置”专业。其中，自动化专业聚焦智能控制与装备技术，人工智能专业侧重数据感知与算法研究，以服务水利行业数字化转型为目标，致力于打破传统学科壁垒，将人工智能技术应用于智慧水利、智能电网、无人系统等领域。

　　“以基础理论方法-共性支撑技术-应用引领技术为主线，学院围绕人工智能基础理论与方法、领域数据智能感知与理解、无人协同系统与智能装备技术、智慧流域及水资源智能调控、土木水利工程智能建造与安全等5个方向开展系统研究。”王冰教授介绍道。近三年来，承担涉水人工智能方面国家重点研发计划项目6项、课题15项，国家自然科学基金重点项目10项、千万级工程项目6项，获得国家级、省级科技进步奖6项。

　　在由三峡集团牵头组织实施的《大型水电站坝体水下智能缺陷检测机器人系统研制及应用验证》项目启动会上，学校科研团队承担的“高稳性深水智能缺陷检测机器人设计与研制”课题，将围绕水下缺陷检测智能机器人开展研发，满足水下坝体复杂环境下多工况检测要求，在提升大型水电站坝体水下缺陷检测的无人化、数字化、智能化水平发挥作用。

　　同时，学校聚焦产教融合、协同育人，围绕新一代人工智能技术方向，创新产学研人才培养体系，在校企合作方面成效显著。其中，与中电海康无锡科技有限公司共建联合实验室，依托各自优势联合开展关键共性技术研发、科研成果转化等工作，致力于将人工智能、物联感知、大数据技术全面赋能新型工业化，推进人工智能技术与实体经济融合发展。合作开发的“长距离输水隧洞智能水下机器人解决方案”，通过融合人工智能算法、物联网等先进技术，实现了精确、高效的数据采集和记录，为长距离输水隧洞的安全检查提供了智慧化解决方案，入选江苏省工业和信息化厅的2023年江苏省人工智能融合创新产品和应用解决方案名单，总体技术参数达到国内领先水平。

　　“新一代信息技术在水利建设和管理中的应用研究”是水利部十大科技问题之一，作为牵头攻关单位，河海大学在大数据驱动的洪水预报、流域数字孪生建模、水利工程安全智能监测与故障诊断等方面具有突出优势。

　　“数字孪生流域是智慧水利建设的核心和关键，围绕数字孪生流域中的物理流域全映射与孪生流域可互动等应用要求，我们研究提出了一种基于知识图谱的知识体系架构，通过构建水利管理对象关系图谱、事理图谱、场景模式库，最终形成全景式耦合网络。”冯钧教授介绍道，“该体系不仅可以支撑物理流域的全映射，也能够面向四预功能需求，实现事前预警、归因溯源、预测模拟和方案优化等智能应用，支撑数字孪生流域的互动需求。”

　　2005年起，学校科研团队就将数据挖掘技术应用到防洪调度及水资源管理领域，并逐渐成为水文大数据领域研究的主攻方向之一。随着信息新技术新手段的不断涌现，团队在深度和广度上不断拓展，研发的首个全国产化、自主可控、安全可靠的洪水预报智能平台，获得2020年工信部信息技术应用创新优秀解决方案-应用示范单项（江苏唯一）开元体育·(中国)官方网站，在全国智慧水利建设中起到了引领示范作用。还创建了以大数据挖掘技术为特色的流域水资源管理“态势分析-策略制定-风险评估-模拟仿真”全过程技术体系，构建思路和关键技术被智慧水利建设顶层设计（2021年）采纳，在全国数字孪生水利建设中被广泛采用。

　　早在上世纪70年代，学校就大力发展计算机学科，成为全国非计算机专业高校中最早开设计算机课程的院校。1977年刚恢复高考就开设了计算机专业，并在第二年纳入了全国统一招生，2003年设置了国内首个水信息学二级学科，有效促进了我国水利信息化的建设与发展。

　　此外，还创造了许多“全国首个”——研发了全国首个水利云平台、首套大数据驱动的洪水预报系统；首创水利知识图谱体系，取得领域数据共享突破；研制自主可控软件平台，助力平台架构国产跨越。这些关键技术在南水北调等国家重大工程和长江大保护等重大战略中得到广泛的业务化应用，为我国大型水利信息化系统的自主创新与转型升级做出突出贡献。

　　当前，国产PLC长期依赖国外芯片与软件系统，在安全性、自主性等核心技术方面存在着严重隐患。“可信AI-PLC”系统的研发不仅实现了安全与自主可控双管齐下，而且具有完全自主知识产权。其创新融合了“双核异构架构”“可信计算技术”和“全栈自主软件生态”三大核心技术，为工业自动化提供了高性能、高可靠的国产化解决方案。

　　学校项目团队正全力以赴进行AI应用与PLC交互测试，在初代样机已通过龙芯技术验证平台测试、具备产品化调试条件的基础上，为启动试点应用与验收做好充分准确。未来，该技术将进一步拓展至水利、军工、智能制造等领域，推动工业自动化全面迈向自主可控与智能化。“这不仅仅是技术层面的突破，更代表着河海对国家工业安全战略的积极响应。我们将持续深化产学研合作，助力中国工业控制系统实现从‘跟跑’到‘领跑’的跨越。”

　　在自主设计研发的道路上，学校切实推动水利行业特色优势转化开元体育·(中国)官方网站，为信创产业提供可掌控、可研究、可发展和可生产的具体研究内容和最佳实践场景。

　　此前，学校科研团队不断优化迭代“河海智慧水利1号芯”BX100E-HHU，还作为新底座新基建产教融合经典案例被特别邀请在2023中国软件产教融合生态发展研讨会暨中国教育数字化自主化发展论坛上发布。“这是首颗完全基于国产自主指令集LoongArch的芯片，可应用于水利、交通及能源等重点行业的嵌入式、物联网以及智能控制等领域的实际工作中。”胡鹤轩教授团队领衔的水利信创江苏高校“青蓝工程”优秀教学团队和江苏省信息技术应用创新实验室倾力自主设计研发，在国内率先提出“水利信创”理念，为水利行业的国产信息化改造提供了底座技术支撑和安全保证。

　　未来，学校将继续依托在新能源、水利、电力等领域的学科优势，以及与国网、三峡、华能、国能等央企长期建立的深度合作关系，联合龙芯中科、华元创信、大唐高鸿等工业操作系统领域龙头企业，为工业操作系统研发与应用提供全面的核心技术、持续的资金投入、复杂的应用场景、极限的测试工况和广阔的市场空间，助力推动工业操作系统从“简单替换”向“升级替代”的关键跨越。

　　在河海大学举行的数字孪生水利高峰论坛上，校杨桂山表示，作为以水利为特色的全国重点高校，河海大学肩负着推进“智慧水利”和“数字孪生水利”建设的责任和使命，将以国家重大任务和产业发展需求为牵引，大力推动水利行业数字化转型开元体育·(中国)官方网站，积极探索教育科技人才一体发展的河海“新工科”实践。返回搜狐，查看更多