科研不為名修
——記北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院副教授王薇

□ 范燕燕

王薇陪伴女兒

2018年5月3日，在波士頓中心開業的一家名為“Spyce”的餐廳迅速在網絡上走紅，促使這家餐廳走紅的原因除了五星級米其林口味和低價格的食物，更重要的是這家餐廳擁有一個機器人廚房。這是由麻省理工學院的4位學生設計的機器人廚師，實現了做菜過程的全自動化，一個小時內可以生產近200道菜。它充分體現了自動化生產的高效率和高效益。實際上，自古以來，人類就有創造自動裝置以減輕或代替人類勞動的想法，為此人們一直不斷努力探索。到如今，自動化在人類社會生產生活中已經屢見不鮮，但人們對自動化的追求遠不止于此。

我國已基本實現工業機械化，但距離工業自動化還有很大差距。隨著機器人、人工智能的升溫，工業自動化趨勢愈演愈烈，未來發展前景日趨明朗。隨之明朗的還有北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院副教授王薇的科研目標，她走在自動化研究的前沿，致力于為祖國的工業自動化發展奉獻全部的青春力量。

務實的追夢者

從“備受爭議”的一代轉變成當今社會的主要支柱，80后對于家庭、工作、社會已經能承擔起相應的責任，時光正在過濾掉他們身上的缺點，使他們趨于成熟。王薇的身上有著明顯屬于80后的優點：思想開放，包容性強；不受傳統束縛，敢于用質疑的眼光看問題；追求自由和自我，但也表現出務實與深沉……這些優點讓她輾轉于國內外，每一步都走得灑脫而又堅定。

上世紀七八十年代，改革開放，高考恢復，順應中國社會大發展對生產力的需求，自動化專業成為當時最火爆的專業之一。王薇的父親是高考恢復后最早一批的考生，抱著為中國大發展貢獻青春力量的追求，他選擇了當時最為熱門的自動化專業，然而，卻被調劑到長春地質學院學地球物理，無緣自動化領域。2001年，中國進入高速發展的新里程，18歲的王薇承擔著父親年輕時的志愿進入北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院學習測控專業。

年輕時的王薇對出國留學有著向往，尤其是在黃大年教授的極力推薦下，她更加篤定了出國的想法。盡管當時王薇已經取得了保研留校的資格，但她還是沒有一絲猶豫地選擇了出國。2005年，王薇結束本科學業后進入英國南安普頓大學讀研，出于“嘗試新領域”的想法選擇了無線電通信專業，一年后取得碩士學位。隨后，她步入新加坡南洋理工大學并重回自動化領域，這次她選擇了控制與儀器專業。

在新加坡，王薇度過了一段“潛心修行”的生活，得沐恩師溫長云教授的教誨，認真求索，她逐漸成長為一名不懼艱苦、勤謹鉆研的科研“女戰士”。博士期間，王薇重點研究了不確定系統的自適應容錯控制問題，她與導師合作針對自適應容錯控制系統的瞬態性能保障和間歇類型未知執行器故障的補償控制等一系列科學問題，提出了有效的解決方案。這項研究不但為王薇回國后的研究打下了良好的基礎，其研究成果更以長文形式發布在自動控制類國際頂級期刊Automatica上。

獲得2018CICC科技進步獎一等獎

受父親影響，王薇懷抱著強烈的愛國之情。結束博士學業之后，王薇并沒有留在新加坡發展，而是馬不停蹄回到國內?；貒痪?，她便申請了國家自然科學基金青年科學基金項目“不確定多智能體系統一致性的分布式自適應控制”。項目針對多智能體系統建模過程中可能存在的參數不確定性、外界干擾和子系統間未知耦合因素，研究了有效的分布式自適應協同控制策略，在保證全閉環系統信號有界的同時實現所有子系統輸出的理想協同。該項目于2018年4月申報了中國指揮與控制學會（CICC）科技進步獎并獲得一等獎，王薇為第一完成人。

在科研道路上王薇一直不曾松懈，不知不覺間，她已經主持國家自然科學基金面上項目1項、青年科學基金1項，國家重點研發計劃子課題1項，參與國家自然科學基金重大項目1項、重點項目1項；已出版英文學術專著1部，發表SCI論文40余篇，以第一或通訊作者發表ESI高被引論文3篇，在Automatica及IEEE Transactions on Automatic Control上共發表論文16篇（含長文4篇）。

“我要把人生變成科學的夢，然后再把夢變成現實?！闭缇永锓蛉怂f的一樣，王薇正在將那些科學的夢一步一步變為現實。

愉悅的科研路

“科學的探討與研究，其本身就含有至美，其本身給人的愉悅就是報酬，所以我在我的工作中尋得了快樂?！本永锓蛉说倪@種愉悅，王薇感同身受。人們總說“科研無坦路”，以至于讓很多人認為科研是一件很痛苦的事，但對王薇來說，沉下心來做一項研究卻是很充實、很快樂的事情。

在多智能體系統的容錯控制研究上取得了較為豐碩的成果之后，王薇又將目光轉移到了信息物理系統安全控制及在無人機編隊上的應用方向。有關多智能體系統在無人機編隊上的應用，王薇這樣解釋道：“無人機編隊就像是鳥群，一只鳥往哪兒飛，其余的鳥會跟著一起飛。但并不是要每個無人機都知道往哪兒飛，而是在無人機之間形成信息共享，無人機會根據‘鄰居’的信息得知應該怎樣運動，形成多大的距離等，最終整個大系統實現這樣的群體行為。”

2016年，王薇申請了國家自然科學基金項目“網絡攻擊下不確定信息物理系統的自適應彈性控制”。網絡攻擊一直是信息物理系統面臨的主要安全威脅，可能導致系統癱瘓并對人員、環境和資產造成嚴重破壞。2008年，波蘭羅茲市一位14歲中學生利用改造的電視遙控器控制了該市軌道交通系統的變道器，致使4節車廂脫軌，12人受傷。2010年齊魯石化、2011年大慶石化煉油廠皆因感染conficker病毒造成了控制系統服務器與控制通訊不同程度的中斷。由此可見，研究網絡攻擊下信息物理系統的安全性保障是關乎人民群眾生命財產安全、國民經濟健康發展和社會大局穩定的重要內容。

盡管近年來，自動化領域內的專家學者們在網絡攻擊下CPS的安全控制研究中已經取得了一些結果，然而，大多數已有結果均假設CPS可以由精確的動態模型刻畫。王薇這一研究項目考慮到對實際CPS建模時不可避免地存在各種不確定性，針對不確定CPS，研究自適應彈性控制方法，進一步豐富和完善CPS安全控制理論體系，為實際應用提供新的理論依據和技術手段。

目前這一項目正在進行當中，在這其中也必定會有很多困難和波折。被問到“怎樣克服科研過程中的困難”時，王薇說道：“一方面，在做研究時，要學會用懷疑的眼光看問題，要跳出固有思維，不能跟著別人的思路走；另一方面，想要做出成果就必須沉下心來堅持，不能一遇到困難就退縮?！?/p>

除了科研工作，王薇還承擔著國家精品課程《自動控制原理》的英文教學工作。但即便工作再忙，她也會抽出盡量多的時間去經營家庭、陪伴孩子。提到孩子，王薇整個人變得更加柔和，她笑著說：“跟你們聊完，我就要去接她了，她最近在上一個興趣班。我愛人工作也很忙，不過我們都會盡量多抽時間陪她?！睆摹翱蒲信畱鹗俊被貧w到“賢妻良母”，王薇的形象一下子圓滿了起來。