研究方向与已有证据

研究方向 · 空间智能

智能系统如何从不完整的观测中,理解物理世界?

我的长期研究方向是空间智能:让智能系统理解物理世界的属性、关系与变化,并据此推理和行动。我从观测入手:传感器提供不完整、带噪声且彼此不同的证据,已发表的工作研究怎样从中提取有用的物理量。如何让这种理解持续成立,并用于决策,是接下来要推进的问题。

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。
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

走向空间智能

研究路线

已发表的研究建立了感知与表征方面的具体基础;当前研究开始引入时间与情境。这条路线从已有成果出发,走向持续的物理世界理解。后面的阶段仍是需要研究和验证的问题。

  1. 2022–2023

    已有成果

    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

    已有成果

    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

    已有成果

    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

    正在推进 · 公开预印本

    从一次快照到连续记录

    驾驶评估推动研究从单次测量转向时间与情境中的行为理解。公开预印本提出了设计原则与研究机会,完整监测系统的评估仍有待完成。

    持续驾驶评估
  5. 下一步

    未来方向

    持续理解,支持推理与行动

    把物理估计连接到时间中,在证据变化时修正理解,并判断何时足以支持决策。这些是建立在已有感知基础上的下一阶段研究目标。

    研究愿景

代表研究

三项已发表的感知系统研究,以及一篇驾驶评估预印本。每项工作都有具体问题与对应的证据。

Hydra radar and camera testbed deployed in a crop field

已发表研究 / ACM MobiCom 2024

Hydra

用雷达与相机,感知叶面干湿。

结合雷达与相机观测,在变化的田间条件下感知叶面湿度。

查看研究
Proteus radar sensing prototype and plant target

已发表研究 / ACM SenSys 2025

Proteus

向视觉学习,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

从干湿判断,到湿度程度的测量。

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

AURA

随时间持续、结合情境的驾驶评估。

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

持续理解物理世界

我希望建立一个以空间智能为方向的研究计划,将观测、物理表征与持续理解连接起来。目标是让系统持续知道:世界正在发生什么,哪些仍不确定,以及证据何时足以支持推理或行动。以下三个开放问题,构成接下来要推进的研究。

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