他,成绩优异,全面发展,是一位品学兼优的学生;他,文学功底深厚,诗词歌赋信手拈来,与同学玩飞花令创下以一敌十二的战绩;他,热爱科学,勤于创新探索,在众多科技比赛中收获战果;他,曾获全国电子智能创新大赛二等奖,广东省虚拟机器人竞赛一等奖等。他,就是本期封面人物——广东实验中学附属天河学校的张雷。
“象棋小子”转战“虚拟机器人编程”
读初中之前,张雷的兴趣爱好是下象棋,也在多次比赛中获得不错的成绩,斩获不少奖项。下象棋的时候,常常要对一个问题思考很久,用心探究,这培养了他缜密分析的思维能力和专心致志的定力。
进入广东实验中学附属天河学校读初中后,一次偶然的机会,张雷报名参加了学校的虚拟机器人编程的社团课。从未接触过编程的他是零基础,所以他格外努力认真。前几节课讲的是模块化编程,一两条积木语句就能驱使车辆行进,简明高效,勾起了他浓厚的学习兴趣。
张雷在教学视频的自学基础上不断探索与钻研,收获了许多快乐与成绩。刚开始学习的时候,学的是最基础的控制车辆向前走与向后退,接着他趁热打铁,自己摸索怎样控制左右转弯,成功的喜悦成为他学习的重要动力。他喜欢在老师教学的基础上自己不断进行改善程序,添加自己的创意。也常常为一个bug冥思苦想、寝食难安,直到拨云见日,解决问题。
学习虚拟机器人编程不久,也就是学完最基本的“走中间”后,张雷就和同学参加了广东省魔法编程初赛。随着学习的深入,他学会了更多的编程算法,逐渐在一次次的练习与比赛中取得好成绩。2018年11月,他获得广东省魔法编程决赛二等奖;2019年10月,获得广东省魔法编程决赛一等奖;2019年12月,进入了全国电子智能创新大赛决赛,获三等奖。一路走来,他收获了许多宝贵的经验与见识。张雷同学表示:“去外地比赛不仅丰富了自己的人生阅历,还提高了心理素质,让我能在时间有限的紧张环境下做出更明智的选择”。
对张雷而言,虚拟机器人编程的学习,重要的是启发了思维,了解并熟悉了编程思想,更重要的是培养了浓厚的科技兴趣,也为他打开了探寻科技世界的大门。
对于无人驾驶的看法与建议
张雷认为,无人驾驶这项人工智能的研发成功会带来很多便利。首先,人工智能控制下的无人驾驶车辆的二氧化碳排放量大幅减少。因为无人驾驶汽车能够优化汽车加速、刹车与速度调整,能合理利用动能系统,最大化输出动能,从而能够提升燃料利用率,进而减少车辆的二氧化碳排放量、省油。
其次,无人驾驶可以缓解交通压力。无人驾驶的汽车由于运用了人工智能、车辆智能导航、车辆防撞预警等技术,可以大幅减少交通事故的发生,从而降低了因为事故而导致的交通拥堵出现的概率。
再者,智能汽车可以通过卫星导航监控实时的路况,从而规划出最优的路线,避免车辆扎堆、车流集中的现象。再有,无人驾驶技术可以让驾驶员解放双手,无需紧张地注视着道路状况,拥有更多的自由时间。还有,无人驾驶技术可以令老年人、残疾人等行动不便的人群的移动能力提高。
但是,张雷觉得,尽管这项技术有很多优点,但还是有些不足的地方。
比如:安全性无法充分保证,完全自动驾驶的实现仍然有较长的路要走,并且需要其他领域的协同发展;就现在的科技水平而言,智能系统难以超越人类的判断与认知水平,要将驾驶员与乘客的安全完全托付给自动驾驶系统,仍有很大的距离;无人驾驶技术极大依赖于卫星导航技术,一旦信号受到干扰甚至中断,无人驾驶就无从谈起;倘若发生了交通事故,那么责任该如何认定?是归因于系统还是归于什么都没有做的驾驶员?目前也没有相应的法律来说明这一点;无人驾驶系统本身存在着一定的风险。倘若存在一些安全漏洞(像车载电脑系统的程序漏洞),是否意味着别有用心的人可以通过一些软件侵入并控制你的汽车?那会是一场灾难,你的汽车可能成为别人手中的杀人工具。
对此,张雷提出了一些自己的解决建议:“就安全性方面,我认为即使达到了完全自动驾驶,也应该确保驾驶员可以随时操控汽车,在出现突发状况的时候关闭自动驾驶系统。自动驾驶系统应该设有强制快捷关闭的方法。并且要设置一个监督系统来规范自动驾驶系统的行为,倘若判断到自动驾驶系统的不正常行为,立即提示驾驶员并且强制关闭自动驾驶系统。在终端也要建立一个监控所有自动驾驶汽车行为的网络,进一步的进行约束与监控。如果有缺陷的地方能完善的更好的话,此项技术是十分可观的,是造福人类的”。为此,他设计了一套完整的无人驾驶车载应用程序。
同学评语
张雷在学校学习成绩优异,对问题喜欢刨根问底,一直到弄懂为止,平时有一些数学题和物理题,也经常跟我一起讨论。他对于事物有和别人不一样的看法,例如在如何让小车选择路口这个问题上,他就提出了一种新的判断方法:通过判断小车是否避让行人来检测小车是否走到路口。他敢于冲破一些惯性的思维,用一些不同的方法来解决问题。
在编程的时候,他能做到专心致志,虽然程序往往会有许许多多的漏洞,但他能沉下心来仔细修改,同时也会想着如何去改进程序,提高小车的速度,做到精益求精。所以,他的小车在我们当中也是最快最稳的。
张雷平时为人憨厚,沉稳中透露着活泼,积极乐观向上,对于自己心态的调整能力很强,经常乐观地面对一切困难。他也非常爱好体育,无论多忙,都能抽出时间进行体育锻炼。
——广东实验中学附属天河学校初二(3)班 毛睿
老师评语
作为年级名列前茅的好学生,张雷同学的学习也如其貌般沉着、踏实。虽然“学海无涯苦作舟”,但他似乎能从学习中寻到不一样的乐趣。他畅读古今中外书籍,能从容地将句句诗词如行云流水般道来,对诗词有着不一样的热爱与彻悟。大家总有“文理水火不容”的刻板印象,可他却既着迷文学,又热爱科学。
——广东实验中学附属天河学校初二年级语文科组 张晶老师
勤于创新探索的张雷同学,在众多科技比赛中收获战果,但他并没有以此自矜自傲,而是迅速投入到下一个目标。他兴趣广泛,训练专注,刻苦认真,不怕失败,与同学们能合作研究。数学基础良好,在科技竞赛中慢慢的培养了计算思维,能从不同维度分析问题,解决问题。并且能承担责任,把自己学到的知识在班级分享,与同学共成长。
——广东实验中学附属天河学校初二年级信息科组 周长波老师