Page 107 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新实践工作站

达人 张喆彧
同济大学交通运输工程实践工作站
上海市实验学校
科创格言：科学的幻想归根结底是科学和技
术的大胆创造

生命不息，科创不止
给道路做“体检” 生命不息，科创不止
给道路做“体检”
我研究的课题是“基于 AI 的交通基础设施健康检测与诊断”。 非常怀念这段做研究课题的难忘的时光！通过科研学习，在一次
我常在新闻里看到由于道路问题所导致的安全事故。例如长春的东 次实验中，我越发能体会到科学实验的精确和严谨性。从一开始的
荣大路伊通河桥的桥面坍塌事件与哈尔滨的阳明滩大桥的垮桥事 对不了解的事物一直保持的消极态度到之后的努力探索，我的学习
件。而这一切背后的原因便是因为道路检测不及时，许多道路病害 和实践热情也被大大激发了。从实地检测道路时的兴奋，到制作模
无法及时发现。国内仅公路总里程便达到 480 万，而目前的检测机 型达不到预期目标而郁闷，再到课题汇报时的紧张，此刻回首，自
器人，运用 2D、3D 视觉融合系统，以及不同频段三维探地雷达检 己的知识丰富了不少，学到了许多课本以外的知识，我的视野被大
测道路，造价昂贵，检测缓慢，且无法及时反馈路面病害问题。因此， 大拓宽，我也学会了独立思考和解决问题的方法。通过科研项目和
我希望寻找到一种简单检测路面病害的方式，筛查道路。 实验 , 提高自己动手能力和实验技能 , 培养了科研素养和创新能力。
在同济大学交通运输工程实践工作站学习的这段时间里，通过老 在此要感谢工作站，为我们提供一个这么好的平台，在这里学到了
师的帮助与提供的加速度计与外置摄像头，使我能获取到路面的一 许多知识；感谢工作站老师的辛勤付出，从开学典礼到最后的课题
些原始数据，并教会了我卷积神经网络中 Deep Learning Studio 答辩，都有他们忙碌的身影。特别要感谢同济大学的刘成龙老师和
平台的使用方式与加速度数值的修正与统计，使我能进一步对数据 孙艳娜老师，在研究课题过程中指导我，给予了我莫大的帮助。如
进行处理 , 对道路情况进行排名。对于其中获取的加速度数值，我 果在今后的学习过程中还能有机会接触到科创，我会继续研究道路
采取计算均方根，异常振动平均次数，平均离散程度三种不同的计 方面的课题，学习更多的专业知识，并将其运用于实践当中。生命
算方式得到了每条道路相对应的数据。随后再次将这些数据图像化， 不息，科创不止。将来还有许多同学走上科创之路，也许刚开始也
三种处理方式得到的折线相似却不同，分别得到并综合比较其排名， 会感到迷茫、无从入手，建议你选择工作站吧，这里将为你指明方
来全面的对振动数据进行分析。 向，提供最专业化的指导。体验一次大学中一定会有的答辩环节，
而在路面图片数据的分析中，我先选择了八种常见路面病害作为 为自己未来的人生道路做好预热和铺垫，在之后的道路上能更安心、
需识别对象。在导师的帮助下，通过设计与测试，制作了一个模型。 稳重地前行。
在做完项目后也发现了许多可以改进的地方，例如：应当采集更
多的道路病害与不同种类的道路，图片的质量与模型的质量也需要
进一步完善等。最后将振动排名与图像排名进行整合，得出结论：
部分的排名吻合，因此可以运用图片数据与道路颠簸程度对病害情
况进行基本判断。

拥有出色的科研与创新能力
拥有出色的科研与创新能力
张喆彧同学具有浓厚的科研兴趣与夯实的知识基础，在上海市青少年科学创新实践工作站学习过程中，积极与老师与同学们沟通讨论，
能够利用自己已有的数学与计算机知识触类旁通，快速并深入的体会人工智能算法的核心理念。课程中，该同学认真学习了实践站设置的
全部课程，尤其在交通工程基础知识学习与人工智能算法科普等课程中，与老师进行了充分沟通，提出了自己的想法与意见，并在课后认
真仔细的完成了实践作业，自发性的对实践课中采集的数据进行了标注与分门别类的统计工作。课程训练中，熟练掌握了振动数据与图像
数据的处理方法，学习了基本的统计学分析方法与信号的时频处理算法，基本掌握了利用 GUI 软件进行 AI 模型网络结构的搭建方法与训
练手段，并利用实测数据进行了训练，取得了良好的计算结果。综上，该同学在实践过程中表现出了十分出色的科研与创新能力，并能够
自主完成课外的学术研究内容。在未来的学习生活中，希望可以进一步提升对于算法的理解，提高自身发现问题解决问题的能力。
——指导老师：同济大学 副院长 杜豫川

98