福州大學賽隊5名隊員查看測試程序模型。

海峽網(wǎng)4月3日訊 （福州日報記者 林瑞琪/文 鄒家驊/攝）在3月30日舉行的2019數(shù)字中國創(chuàng)新大賽分區(qū)（西安）決賽中，福州大學賽隊“為中華崛起挖掘”憑借第一名的線上初賽成績以及精彩的現(xiàn)場答辯再奪分區(qū)賽冠軍。賽隊5名成員均是福州大學機械工程及自動化學院的研究生，他們出色成績的背后有哪些“秘訣”？記者為你一一揭秘。

默契配合積極備戰(zhàn)

此次西安分區(qū)決賽賽題為混凝土泵車砼活塞故障預警。據(jù)出題方介紹，砼活塞為泵車的關鍵部件，如其故障將導致泵車無法工作，影響施工。傳統(tǒng)方法是等故障發(fā)生后維修，或按固定計劃維護，但均會增加額外開支。

如今，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的興起，利用設備運行數(shù)據(jù)進行“預測性維護”漸成趨勢。如何借助已有數(shù)據(jù)建立故障預測模型？這正是賽隊成員們所要解決的。

5名同學院的研究生在導師引導下組織建隊，默契分工。他們一邊查閱文獻尋找解題思路，一邊不斷嘗試新方法，提交測算，提交次數(shù)達上百次。“最后我們把比較有效的思路進行集中，用最優(yōu)模型達到較高精度。”隊員黃宇星介紹。

同時，團隊成員也十分重視模型的實際應用價值，基于多種工況進行建模，并開發(fā)了自動調(diào)參系統(tǒng)，便于不具備數(shù)據(jù)背景的工程人員操作。憑借著較高的落地可能性，選手們在賽場上獲得了“最符合我們目前工業(yè)需求”的好評。

2個月的“備戰(zhàn)”時間里，每位成員還要兼顧學業(yè)與科研任務，晚上十一二點走出實驗室成為常態(tài)，通宵也是常有的事。“過程很艱辛，收獲也很豐富?？倹Q賽要在家門口舉辦，我們要繼續(xù)努力，爭取再創(chuàng)佳績。”團隊成員表示。

專業(yè)背景深厚

數(shù)據(jù)“挖掘”敏銳

“隨著互聯(lián)網(wǎng)與多領域的結(jié)合，海量數(shù)據(jù)產(chǎn)生成為必然。在工業(yè)方面，相較于過去依靠物理模型，借助設備運行的真實數(shù)據(jù)建模為更精細的管理提供了更多可能。”黃宇星告訴記者。

然而，如何在海量數(shù)據(jù)中找出規(guī)律，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中的“富礦”開采？本次賽題中，賽隊的“挖掘”正是基于機械背景出身所帶來的數(shù)據(jù)敏感。

據(jù)介紹，福州大學機械工程及自動化學院前身為機械工程系，是1958年福大建校時最早設置的5個系之一，深厚的機械化專業(yè)底蘊為此次參賽隊員們提供了充足底氣。

“相較于其他只具備編程能力的團隊，機械工程專業(yè)出身的我們更能讀懂數(shù)據(jù)的‘物理意義’，通過數(shù)據(jù)了解機械設備的運作情況，對于數(shù)據(jù)處理的預判也更為敏銳。”在黃宇星看來，數(shù)據(jù)和特征決定了機器學習的上限，如果缺乏對數(shù)據(jù)的理解，建模也將缺少依據(jù)。

依靠專業(yè)背景優(yōu)勢，團隊成員們此次設計的模型可解釋性強，尤其適用于指導實際工業(yè)生產(chǎn)。“我們的算法能精確定位到故障的具體零件，方便工程人員快速排查，節(jié)省人力和時間成本。”黃宇星說。

培養(yǎng)解決問題能力

科研鍛煉儲備知識

解決行業(yè)發(fā)展中實際存在的痛點、難點，是此次大賽賽題的特色。相應地，在解題過程中對可落地性的充足考量，則成為此次賽隊取勝的關鍵。“我們在比賽過程中充分考慮模型的實際應用價值，一方面是源自我們之前的參賽經(jīng)歷，一方面也離不開我們平時科研、課題訓練。”隊員們介紹。

福大機械工程及自動化學院團委書記林成金告訴記者，學院內(nèi)的老師們在執(zhí)教前通常有到工廠、企業(yè)等行業(yè)內(nèi)鍛煉的經(jīng)歷，了解行業(yè)發(fā)展的實際所需，因而在執(zhí)教過程中也更具有針對性。

“在教學中，我們重視培養(yǎng)學生解決實際問題能力，并根據(jù)學生自身的能力特點選定教學內(nèi)容，平時的科研鍛煉也為學生們解題提供了豐富知識儲備。”賽隊成員導師、福大機械設計及理論專業(yè)教授王偉說。在此次比賽中，王偉幫助賽隊成員把控模型的可解釋度，并提供理論輔導、指引解題方向，為隊員們?nèi)〉贸錾煽兲峁┯辛χС帧?/p>