宋舒然|斯隆奖新晋得主宋舒然:从视觉出发,打造机器人之「眼」
「我一直希望家里有一个机器人,可以帮我洗衣服、做饭。」
宋舒然谈道。而要实现这一设想,机器人视觉研究是不可缺少的一环。
近年来,计算机视觉与机器人的「联姻」在人工智能领域如火如荼。单就自动驾驶来看,就有许多研究人员拥有计算机视觉的学科背景,比如阿里达摩院自动驾驶实验室的前负责人王刚,中国RoboTaxi领先企业AutoX(安途)的创始人肖健雄等等。
从算法架构来看,计算机视觉的研究潜力或已「穷途末路」;但在机器人的应用中,人们普遍相信,计算机视觉仍大有可为。设计出优秀的算法,让机器人系统能在与物理世界的交互中学习、自主获得执行复杂任务和协助人类的感知和操纵技能,是新一代计算机视觉研究者的主要目标之一,宋舒然也是该赛道上的一员。
作为一名「CVer」,宋舒然为何会转向机器人领域?她在该领域的研究故事又是怎样的?计算机视觉与机器人系统如何互动?针对这些问题,我们与宋舒然聊了聊。
1、与机器人视觉的首次「邂逅」
不久前,2022年斯隆研究奖公布,计算机领域有四位华人女性科学家入选,宋舒然便是其中之一,名噪一时。
斯隆研究奖被誉为「诺贝尔风向标」,主要授予被认为在各自领域最有潜力的青年科学家,以往获得该荣誉的人工智能学者均非同凡响,如AI科技评论往期报道过的鬲融、马腾宇、方飞等等。宋舒然能成功当选,实力可见一斑。
但这并不是宋舒然第一次被「看见」。此前,她与团队已在多个国际机器人顶会上获得最佳论文奖,包括RSS 2019最佳系统论文奖、CoRL 2021最佳系统论文奖,以及2020年《IEEE Transactions on Robotics》最佳论文奖,是近年来「机器人视觉」赛道最知名的青年代表人物之一。
更令人钦佩的是,此时距离她博士毕业后进入学术界才不过四年时间。
目前宋舒然在哥伦比亚大学计算机系担任助理教授,主要研究计算机视觉与机器人技术的交叉领域,如开发能使机器人系统在与物理世界的交互中学习、并自主获得执行复杂任务和协助人们的感知和操纵技能的算法。
回顾自己的研究经历,宋舒然对AI科技评论谈道,她第一次对机器人感兴趣,是在大一时上的第一门基础课上:
「那是我第一次接触到机器人。这门课没有教特别多的专业知识,就是一门动手操作的课,做一辆小车、最后让小车成功地跑起来,过程很简单,编程也很简单,但整个过程中有很多意想不到的惊喜,对我影响非常大。」
于是后来,在学校的机器人社团来招新时,宋舒然毫不犹豫就报名了。也是在参加机器人社团的过程中,她有机会在本科阶段就接触到了计算机视觉的知识。
文章插图
图注:香港科技大学
宋舒然的本科就读于香港科技大学电子与计算机工程专业(ECE)。
作为一名土生土长的北京人,2008年奥运会加速了北京发展的国际化,年少的宋舒然对探索世界有着极高的热情。所以2009年她在高考前夕填写大学志愿时,除了北京大学的医学院,还报考了香港科技大学的计算机专业:
「我们那时候还是在高考前报志愿。一是报考香港的大学不占志愿名额,二是我当时就打算未来要出国走一走。相比直接就去英国、美国读书,香港是一个比较折中的选择。」
宋舒然自幼是一个擅长学习的学生,在重要的考试中总能发挥超常。出于对自我学习能力的自信,在报考大学志愿时,她也专门挑选了学习难度较高的专业。即使当时的编程基础几乎为零,在填写计算机为志愿专业时,她也没有任何犹豫。
也正是这股子无所畏惧的劲,让宋舒然在一个男性占大多数的领域中也能披襟斩棘、所向披靡。
2009年,宋舒然从北京南下,来到香港这座以国际化著称的城市。刚到港科大不久,她就明显地感觉到多元化的校园环境:
「高中时感觉周围的同学想要做的事情都差不多。到了香港后,发现大家想要实现的人生都很不一样。大家学不同的专业,有些人注重社交,有些人会提前规划职业发展,像我这样喜欢做研究的学生反而不多,所以我在本科时的科研机会也更多。」
大学期间,宋舒然有幸参加香港科技大学机器人社团(HKUST Robotics Team),还在2011年代表社团参加了一年一度的国际性机器人比赛——ABU Robocon。那一年,宋舒然与团队赢得了香港地区的选拔赛,代表香港去泰国参加决赛。