“這是我和隊(duì)友，第三次參加數(shù)學(xué)建模競賽了，總算拿到一個好結(jié)果。是運(yùn)氣，也是三年來研究的積累”，王樵之說。
“中國研究生創(chuàng)新實(shí)踐系列大賽”是目前唯一被政府認(rèn)可和指導(dǎo)的專門面向研究生群體的全國性賽事，是由教育部學(xué)位管理與研究生教育司指導(dǎo)，中國學(xué)位與研究生教育學(xué)會、中國科協(xié)青少年科技中心主辦。
“中國研究生數(shù)學(xué)建模競賽”是其主題賽事之一，是面向在校研究生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模應(yīng)用研究的學(xué)術(shù)競賽活動，鼓勵廣大在校研究生提高建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)解決實(shí)際問題能力，培養(yǎng)科研創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作意識。
復(fù)旦團(tuán)隊(duì)所選的A組賽題是華為公司帶來的企業(yè)賽題：移動場景超分辨定位問題。
此題何來？原本，在智能輔助駕駛或自動駕駛領(lǐng)域，需要精準(zhǔn)探測鄰近車輛、行人的位置及速度來控制車速、轉(zhuǎn)向和剎車等以免發(fā)生意外，這就屬于移動場景定位問題。特別是超分辨率定位，可應(yīng)用在自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。“對于自動駕駛、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興的應(yīng)用，獲得更高的精度和低復(fù)雜度的雷達(dá)定位十分重要，但目前這是一個難題。”團(tuán)隊(duì)成員王晨說。
拿到賽題后，王樵之和隊(duì)友很驚喜，“賽題和我的研究方向非常契合，相關(guān)內(nèi)容已經(jīng)研究一年半的時間了”，幾乎不需要前期的準(zhǔn)備，團(tuán)隊(duì)就立刻投入到比賽當(dāng)中。
雖然熟悉相關(guān)領(lǐng)域，但開展研究時還是遇到了有很多難點(diǎn)。“一方面，題目只給出了幾組數(shù)據(jù)，對于應(yīng)用場景、目標(biāo)數(shù)給出的信息比較有限。而且，沒有用來校驗(yàn)算法的測試數(shù)據(jù)，無法得知定位的具體精度。另一方面，天線數(shù)比較有限，傳統(tǒng)的方法，如二維FFT算法能夠提供的精度比較低”，團(tuán)隊(duì)成員桑博涵說。
為了解決上述問題，針對超分辨率定位問題，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步完善，增加仿真，來對比算法性能。
“研究中的一道題，我們?nèi)齻€人都沒有接觸過。一般我們不會假設(shè)雷達(dá)會有問題，但賽題要求我們?nèi)コC正實(shí)際天線和理想天線位置的誤差。”于是，三人連夜尋找文獻(xiàn)，最后在一篇十多年前的文章中找到了求解方法。
過程中，程序?qū)崿F(xiàn)效果一直沒有達(dá)到預(yù)期，“隊(duì)友還一直鼓勵我說，還有時間，沒問題的”王晨說。
最終，團(tuán)隊(duì)使用學(xué)界最先進(jìn)的核心算法，實(shí)現(xiàn)了基于變分貝葉斯的超分辨率線譜估計技術(shù)，能夠提供超分辨率的目標(biāo)探測。并且，具備了良好的魯棒性，能夠在有噪聲的環(huán)境下，提供可靠定位，將相鄰距離很近的多個目標(biāo)分辨出來。
“拓寬科研的視野，發(fā)現(xiàn)平常研究中不會意識到的問題，利用自身所學(xué)，快速提取知識，解決行業(yè)實(shí)際面臨的問題，做到學(xué)以致用，這樣的過程非常有意思”，這也是王樵之和隊(duì)友多次參賽的原因。
因?qū)愵}有著充分研究，團(tuán)隊(duì)拿出組會答辯的感覺，將平時研究和文獻(xiàn)調(diào)研中的思考與積累全部陳述出來，最后，也如愿當(dāng)選“數(shù)模之星”冠軍，取得了競賽最高獎項(xiàng)，并獲全國一等獎、華為專項(xiàng)一等獎。此外，他們還收到方案對于解決企業(yè)實(shí)際問題具有一定價值的反饋。
獲獎后，他們說道，通信工程專業(yè)所在領(lǐng)域，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合較為緊密，三個人也將會積極面試企業(yè)以及各種研究機(jī)構(gòu)，繼續(xù)在崗位上攻關(guān)前沿科技中的急難題。