Yimeng Liu

计算机科学与工程 · 博士候选人

密歇根州立大学

Yimeng Liu

从不完整的观测,理解物理世界。

我研究智能系统如何把不完整的物理观测转化为可靠的理解:从感知出发,走向推理与行动。

RGB plant observation from Proteus, with the paper's original red annotations相机
mmWave SAR observation of the plant from Proteus毫米波
同一株植物,两种观测。

Proteus 论文中的 RGB 与毫米波 SAR 观测。每种模态揭示同一物理场景的不同侧面。 Proteus

测量是一个视角,世界却不止于此。

相机记录外观,雷达响应物理结构和叶面水分。光照会变化,叶片会移动,观测也会中断。一个有用的系统,既要理解已有证据,也要识别证据无法告诉它的部分。

不完整
传感器的视角与物理机制决定了它能观测什么。
不相同
两种模态可以观测同一对象,却测量不同的物理属性。
持续变化
世界和观测发生变化时,系统必须重新审视已有估计。

问题,随着研究逐渐展开。

我的起点是数学。感知研究让我走近了一个具体问题:观测与我们想知道的物理状态之间,究竟隔着什么?

  1. 2022–2023

    从回波中提取信息

    仿生声呐与 mmLeaf 让我接触间接观测:从回声中寻找结构,用无线电波测量叶片。

    早期研究
  2. 2024

    从互补视角中学习

    Hydra 将雷达与相机的观测结合起来。接下来的问题不再只是选什么传感器,而是如何表达它们提供的信息。

    Hydra
  3. 2025

    让表征服务于测量

    Proteus 研究雷达可以向相机学习什么;Adonis 则从干湿分类走向湿度程度的测量,并针对田间条件进行校准。

    Proteus 与 Adonis
  4. 当前研究

    从一次快照到连续记录

    驾驶评估将时间和情境带入这个问题。我目前关注:当观测和环境不断变化时,理解如何持续成立?

    持续驾驶评估

用真实系统,检验研究想法。

三项已发表的感知工作,以及一项提出新问题的当前应用研究。

Hydra radar and camera testbed deployed in a crop field

已发表研究 / ACM MobiCom 2024

Hydra

两个不完美的视角,一次更可靠的测量。

结合雷达与相机观测,在变化的田间条件下感知叶面湿度。

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Proteus radar sensing prototype and plant target

已发表研究 / ACM SenSys 2025

Proteus

跨模态学习,用雷达感知。

把视觉知识迁移到毫米波表征,同时增强雷达图像中的有效信息。

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Adonis mmWave radar experiment with a plant and scan geometry

已发表研究 / IEEE INFOCOM 2025

Adonis

不止判断干湿,更要测量程度。

融合互补的雷达信号视图,并通过校准估计细粒度叶面湿度。

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Driving simulator with steering wheel, pedals and a road scene on the monitor

当前研究 / arXiv preprint 2026

Driving assessment

连续的记录,具体的人的情境。

探索面向老年人的持续、情境化驾驶评估。

查看研究

未来计划

超越一次准确的快照。

我希望建立的独立研究方向,将物理测量、持续理解与负责任的决策联系起来。以下是未来研究问题,而非已经实现的能力。

不完整证据下的理解

哪些物理状态可以推断,哪些必须保留为未知?

研究把异构观测连接到物理量的表征,让不确定性成为显式信息。

从 Hydra、Proteus 与 Adonis 出发

随时间持续的理解

当观测中断或环境改变,系统应该怎样修正判断?

研究跨时间的连续性、变化与不确定性,并用缺失观测和变化条件检验方法。

来自田间感知与情境化驾驶评估的问题

可以支持决策的理解

一个估计在什么条件下,才足以支持决策?

将模型可靠性与错误的后果联系起来,研究何时需要更多证据,何时应交由人来判断。

与领域研究者共同探索的未来方向

我如何思考一个问题。

从物理量出发。
先定义我们需要知道世界的什么,再选择模型。
始终回到观测。
追问哪些物理效应产生了测量,以及证据能区分哪些解释。
在假设失效处检验。
有效的评估,也要涵盖方法停止成立的条件。
随笔

从测量到理解,中间发生了什么?

关于观测、表征与尚未解决问题的一篇研究随笔。

阅读随笔

正式学术记录。

近期论文与公开研究资源。完整学术记录在独立页面中。

  1. 2026arXiv'26

    AIoT-Based Continuous, Contextualized, and Explainable Driving Assessment for Older Adults

    Yimeng Liu, Fangwei Zhang, Maolin Gan, Jialuo Du, Jingkai Lin, Yawen Wang, Fei Sun, Honglei Chen, Linda Hill, Ruofeng Liu, Tianxing Li, Zhichao Cao

  2. 2026IMWUT'26

    Soilnutri: A Passive Metasurface-Based, Low-Cost System for Soil Moisture and Nitrogen Monitoring

    Juexing Wang, Binbin Xie, Yimeng Liu, Minhao Cui, Xiao Zhang, Guangjing Wang, Ke Sun, Zhichao Cao, Huacheng Zeng, Qingxu Jin, Younsuk Dong, Hui Li, Jie Xiong, Tianxing Li

  3. 2026CEA'26

    Comparative Analysis of Machine Learning Models to Restore Gaps in Multivariate Time Series Leaf Wetness Sensor Data

    Shivani Rana, Nawab Ali, Zhichao Cao, Jill C. Check, Martin I. Chilvers, Jaime Willbur, Benjamin Werling, Yimeng Liu, Younsuk Dong

研究资源

Hydra-Bench — 多模态叶面湿度数据与基准预印本

Hydra-Bench 数据集

Hydra 代码

论文 & 研究资源学术服务完整时间线

Portrait of Yimeng Liu

从数学出发,走近物理世界。

我是密歇根州立大学计算机科学与工程博士候选人,导师为 Zhichao Cao。此前,我在弗吉尼亚理工大学学习数学,并与 Rolf Müller 开展仿生声呐研究。

2023 —计算机科学与工程博士候选人密歇根州立大学

2019 — 2023数学学士弗吉尼亚理工大学

欢迎交流多模态感知、物理表征与可靠智能系统,也期待与领域研究者合作,让这些问题走进真实场景。

liuyime2@msu.edu