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【专稿】“千人学者”陈景东:让中国成为信号处理领域的引领者

作者:吴秀青  来源:党委宣传部  发布时间:2018年05月07日 09:18  

西工大新闻网5月7日电(记者 吴秀青)弹指一挥间,陈景东教授放弃国外优厚的待遇回到母校西北工业大学工作,一晃七年过去了。他的回归,正是西工大引得“孔雀西北飞”的一个缩影。

70后陈景东,2010年入选国家第三批“千人计划”,“国家杰出青年基金”获得者,西工大人才特区“智能声学与临境通信中心”主任兼首席科学家。——他是西工大引进的第一个“千人”专家。

陈景东1995年在西工大航海学院完成本硕连读后,1998年于中国科学院自动化研究所模式识别国家实验室获得博士学位。这位美国WeVoice公司首席科学家,先后工作于日本国际电气通信基础技术研究所、澳大利亚Griffith大学、美国贝尔实验室,在语音分析及合成研究方面做了大量开创性工作,于2009年和2010年两次获得美国国家宇航局(NASA)的技术创新奖(NASA Tech Brief Award)。

2011年1月,陈景东正式加盟西工大,回到阔别已久的母校。回国七年,他带领团队研发的差分麦克风阵列与波束形成技术,已被应用于车载语音通信、机器人、智能手机、智能平板终端、智能音箱等多种通信系统之中,创造直接经济效益达数十亿元。他有力地推动了西工大信息与通信工程学科的发展,并当之无愧地成为信号处理领域的开拓者和引领者。

春末夏初,万物勃发,这很像陈景东回国七年的发展现状。阳光明媚的午后,记者走进西工大人才特区“智能声学与临境通信中心”,与陈景东展开了一场愉快的对话——

“回国选择到母校西工大工作,对我来说是很自然的事儿”

从西工大到中科院,从中科院出国到日本,从日本到澳大利亚,从澳大利亚到美国,从美国又回到祖国回到西工大,陈景东和祖国和西工大的情缘终究还是无法割舍。

“为什么会回到这里?当然是因为这里是我的母校,是她培养了我,我对她有深厚的感情。回国选择到母校西工大工作,对我来说是很自然的事儿。”

2009年,在一个国际会议上,陈景东偶然遇见西工大航海学院老院长黄建国教授。“黄老师说西工大需要我,希望我常回母校讲学、开展合作研究。”陈景东坦诚地说,“2010年回国时才发现,我在美国的10年期间,中国发展得特别快,有很多新机会,所以回国对我个人来说也是非常好的选择。”

2011年1月1日,陈景东全职回国,正式向母校报到。回国后,他忙得不亦乐乎,忙于创建“西工大智能声学与临境通信研究中心”,组建“智能声学与临境通信研究中心”团队,搭建一流的实验平台,在西工大举办声信号增强国际研讨会(担任大会主席),参加全球人工智能技术大会(尖峰对话),与美国、加拿大、澳大利亚、以色列等国家的著名高校联合培养人才(博士),与华为、科大讯飞、腾讯、赛宾科技等多家名企联合开展攻关项目,建立科大讯飞-西工大联合实验室,2018年又获得国际合作重点项目(中国与以色列两个国家基金委联合支持的项目),澳大利亚国立大学-西工大联合实验室也很快就要落地了……

谈起回国后的工作进展及科研成果,陈景东颇为自豪,因为他和他的团队一直活跃在智能语音信号处理领域的最前沿,并开展了一系列卓有成效的研究工作,“既是领域的前沿也是急需实用的技术”。

在接受记者采访的当儿,陈景东给记者上了一堂生动的科普课。

在过去的一个世纪中,语音通信技术取得了巨大进展,成功地实现了从模拟到数字、从手工交换到程控交换再到网络包交换、从窄带到宽带、从有线到无线等重大技术转变。现今人们随时、随地都可以进行高品质、全双工的语音通信。促成这些技术转变的原因很多,如光纤带宽的指数增加、IP和无线网络的快速推广以及集成芯片处理速度的迅猛提高等,但最主要的因素还是离不开语音信号信息处理技术的进步。

然而,点到点的电话模式已无法满足人们日常工作的通信需求。人们希望下一代通信系统能够构建代替“亲自见面”的合作环境,从而使人们在很多重要工作中,如政治会议、学术会议、项目合作等,不再需要聚集在一个会议厅里,而是每位参加者在自己的工作环境中就可顺利完成这样的工作,从而大大提高工作效率,降低由于旅行及时间等因素造成的高额合作成本。能够完成这一目标的通信被称之为临境通信。

由于声学环境的复杂性,构建临境语音通信系统绝非易事,新一代通信系统对语音及声频信号处理提出了巨大挑战。一方面是因为临境语音通信需要一些新的理论、模型、方法与技术等方面的研究和突破;另一方面,一个具有能够动态逼真地模拟临境语音通信所要求的声学环境实验系统目前尚未形成,该实验系统被称之为“智能语音交互系统及测试平台”。该实验系统能够形成各种复杂的声学环境,并在此基础上,能够进行麦克风阵列信号处理、三维声场重构、智能语音人机交互等科研问题的技术开发和应用研究,从而搭建起从语音信号处理理论算法研究到工程技术转化的桥梁,为最终实现产学研结合提供良好的科研平台。

陈景东说,在学校的鼎力支持下,“智能声学与临境通信中心”在科学研究和技术开发方面取得了长足的进步,目前正处于初步形成特色鲜明、方向明确、成果不断积累的成长期,目前在语音噪声控制、声场重构、智能语音检测等研究领域处于国际领先地位,已经成为西工大学科发展的新增长点。

“在西工大同样可以做一流的学问、培养国际顶尖的学生”

“创建西工大智能声学与临境通信研究中心,就是想让大家看到拥有航空航天背景的西工大,并不妨碍我们的国际交流;在西工大我们同样可以同国际上这个领域最好的大学合作,也可以同这个领域最好的学者合作;在西工大同样可以做一流的学问、培养国际顶尖的学生。”陈景东说。

陈景东领导的西工大智能声学与临境通信研究中心,长期与加拿大魁北克大学、以色列理工、美国佐治亚理工、澳大利亚的格利菲斯大学、丹麦奥尔堡大学、日本筑波大学、德国埃尔兰根-纽伦堡大学、美国宾西法尼亚大学、日本NTT、日本ATR、美国贝尔实验室等国际著名大学和研究机构保持着紧密的合作。

陈景东长期从事阵列信号处理、语音通信和单通道/多通道语音增强等方面的研发工作。他和他的合作者共同出版专著11部;在相关研究领域的主要期刊和国际会议上发表论文170余篇,其中以他为第一作者在IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing期刊上发表的论文“New insights into the noise reduction Wiener filter”荣获IEEE信号处理学会最佳论文奖;他和团队成员在麦克风阵列方面的工作被引3000余次;由他和团队成员研发的差分麦克风阵列与波束形成技术已被应用于车载语音通信、机器人、智能手机、智能平板终端、智能音箱等多种通信系统之中;由他的博士研究生潘超为第一作者发表IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing上的论文“Theoretical analysis of differential microphone array beamforming and an improved solution”于2016年荣获IEEE亚太区学生优秀论文一等奖。

陈景东已组织国际学术会议15次,在国际学术会议上做主题报告12次,受邀报告16次,其他学术报告40余次。曾担任新加坡国家研究基金会、美国路易斯安纳州州立基金、美国肯塔基州科学与技术企业基金、国家自然科学基金和973计划等会评专家。曾担任澳大利亚格利菲斯大学、美国宾西法尼亚大学、丹麦奥尔堡大学等大学博士答辩委员会成员。

西工大智能声学与临境通信研究中心的研究生团队连续4年获得校级“优秀导学团队”,其博士生、硕士生多人获得国家奖学金及国际会议最佳论文奖。

“智能声学与临境通信研究中心”国际往来交流十分频繁,可以说,该中心是西工大国际化程度最高的单位。一方面,国际学者和国际学生常来“中心”访问交流或合作研究;另一方面,该中心的所有研究生(包括博士和硕士)几乎都有出国交流的机会,而其博士生必须在国外合作培养大学连续呆满两年且有一个国外的导师。

陈景东团队有自己的人才培养理念。“博士生将来一定是面对前沿技术做更深层次的研究,应以新技术开发为主要导向,所以博士生需要对一个领域理解得很透彻,他才能创造出新的技术来,或者在新的理论或方法上作出贡献。”陈景东认为,“硕士培养则更侧重行业的发展,我们培养的硕士生一定要是社会上需求的人或者是紧缺的人才。”

研究生究竟达到什么水平才可以毕业?对此,陈景东团队有一整套与国际接轨的评价体系与评价标准。“评价学生的核心是学生所做的工作到底有没有创新、突破或颠覆,我们更看重学生的综合素质和独立从事科研的能力。”

“发表论文的数量不重要,重要的是发表的论文要有质量、要达到国际水平。有学生可能只发表了一篇会议论文,如果其在理论、方法或技术上有重大突破,足以。”陈景东团队对博士生的要求不仅能满足国内导师和专家的评价,同时还要获得国外导师对其的推荐(评价)方可毕业。“我们不在乎毕业生的数量,更关心的是西工大毕业的学生有没有达到世界一流大学的水平。”

 

“无论是从教育体系上讲,还是从实验室条件来说,在西工大智能声学与临境通信研究中心攻读博士,与在美国或欧洲最好的学校攻读博士是没有区别的。”陈景东说,“我们希望毕业的学生在我这个领域之中能够媲美斯坦福、MIT,这样的目标要求既是对学生的挑战也是对导师的挑战。”

希望我的团队一直担当着信号处理领域的领跑者”

在当前人工智能成为我国乃至世界科技发展的重点领域之一的大背景下,智能临境通信作为人工智能的主要分支日益受到学术界和工业界的广泛关注,各个科研机构、高校和公司投入大量的人力、物力、财力进行理论和技术创新。

陈景东介绍说,“智能声学与临境通信研究中心”作为西工大学科发展的重要支撑点之一,目前正在进行智能语音信号处理领域的研究工作,通过传统语音信号处理方法与人工智能领域的机器学习、深度学习等方法的有机结合,在智能麦克风阵列波速形成、智能声场重构和语音检测技术方面取得了多项重要的研究成果,部分研究成果处于国际领先水平。

该中心团队现有“千人计划”3名、杰出青年基金获得者1名、“青年千人”3名、“教育部新世纪人才”1名、国际客座教授2名。他们都来自海内外名校,或拥有海外博士学位,或系海外博士后,抑或拥有多年国际工作经历。这些团队成员在陈景东眼里“个个都很棒”,因为他们都站在各自研究方向的最前沿,做出了原创性的工作,并正在引领着学科的发展。

该中心研发的先进技术已通过不同的方式(专利、联合实验室、合作项目)转让给华为、腾讯、科大讯飞、CVTE等多家企业进行产业化。据了解,仅科大讯飞一家2017年的销售额就突破10个亿。

“要想长期引领一个领域的发展,第一要集聚大批的人才,同时团队要有人才梯队。”陈景东坦率地说,“尽管近几年我们做得还不错,但与我的预期目标还有较大的差距,希望未来我这个团队发展得更快一些、规模更大一些,青千、优青至少要达到15人左右。”

陈景东期望通过一流的团队、一流的平台建设,产出一流的成果、培养一流的人才。“如课说‘四个一流’是我们的长期目标,那么,‘可持续发展’才是我们追求的终极目标。”陈景东说,要“可持续发展”还需要我们做更多的工作,还需要学校在顶层规划中做一些更长远的规划,还需要地方的平台和资源支持以及周围环境的配套等。

“我回国拿到的第一笔经费是安徽科技厅的,所以回国以后我一直在与科大讯飞合作。”陈景东认为,地方的平台和资源支持对引进人才的发展非常重要。“人才去的地方肯定是他(她)能够发挥作用的地方,而引进人才的目的是要让他们落地后能够为服务地方社会经济发展做贡献。”陈景东期待着西工大智能声学与临境通信研究中心的“千人学者”们为陕西追赶超越和大西安建设谱写新篇章,期待着在地方经济社会发展中真正体现出“千人”的价值来。

回国七年,陈景东非常欣喜地看到,西工大比先前更开放了,正在向着世界一流大学迅跑。“希望世界一流的实验室(智能声学与临境通信研究中心)建成以后,上百年之后还能看到它,上百年之后这个实验室还能够继续推进世界科技的发展;希望我的团队不断发展壮大,一直担当着信号处理领域的领跑者。”

(审稿:闫育周)

 

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