獲獎人物小傳
方勇純， 男， 1973年生， 南開大學電腦與控制工程學院教授、副院長， 國家傑出青年科學基金獲得者。 現為中國自動化學會理事、中國圖像圖形學學會常務理事、天津市圖像圖形學學會副理事長、中國自動化學會控制理論專業委員會委員、中國自動化學會青年工作委員會副主任委員等。
曾榮獲中國自動化學會青年科學家獎、天津市中青年科技創新領軍人才、天津市自然科學二等獎、天津青年五四獎章、天津青年科技獎、教育部新世紀優秀人才、中國自動化學會高等教育教學成果一等獎、天津市“131”創新型人才培養工程第一層次、寶鋼優秀教師獎、WCICA2016T-JTarn最佳應用論文獎、《控制理論與應用》優秀論文獎等獎勵。 2017年， 獲得“中國智慧科學技術最高獎”——第七屆吳文俊人工智慧自然科學獎一等獎。
人工智慧人物：您出身何種家庭背景， 少年時代求學之路的理想是什麼？
方勇純：我1973年4月出生于一個農民家庭， 上面還有兩個哥哥和一個姐姐。 幼小的記憶中， 父親曾告訴我， 當我出生還不到一歲時， 貧病交加的母親就永遠離開了我們， 父親只能獨自把我們四個幼小無知的孩子撫養大， 非常不容易。 由於在農村， 父親收入不高， 因此家裡的經濟條件也比較困難。 那年初夏， 我考到湖南師大附中的理科實驗班就讀。 每當學校快開學時， 父親都因為實在湊不足學費， 只好帶著我找一些鄰居家借錢去讀書。 一路的尷尬和窘迫之餘， 也促使我暗自下決心要好好學習。 因為家裡條件不好， 我少年時代的理想非常簡單：“努力學習爭取考入名牌大學， 之後能夠找到一份理想的工作”。
人工智慧人物：您為何選擇當前的研究方向， 這與自己想實現的科學夢想有哪些距離？
方勇純：1992年， 我以優異成績被保送進入浙江大學， 當時作為保送生， 我可以隨意挑選專業， 但苦於對大學專業一無所知， 我只好在內心暗自告誡自己：倘若選擇的專業能將喜歡做的研究成果真正應用到產業中該有多好啊。 聽完浙江大學招收保送生的老師介紹後， 我便不假思索的選擇了自動化專業。 從那時起， 我的理想開始萌芽， 希望今後的研究成果可以成為“開展能夠真正應用於工業生產的研究”。
從1992年開始， 我一直堅持在自動化領域從事相關方向研究。
自動化不僅是未來科技的基石， 更是製造業的“皇冠”。 仔細想想， 這麼多年來， 只有實現各類系統的“自動化”， 才會有現今科技變革朝著智慧化方向闊步前進的基礎和動力， 這個美好的夢想一直縈繞在我的心中， 使我始終堅持自己的正確選擇。 但具體到現在從事的這項欠驅動系統方面的研究， 我是從1999年開始著手進行。
從攻讀博士開始， 我一直從事機器人與非線性控制方面的研究。 機器人是人工智慧的傑出“代表”， 但我認為， 當前的機器人技術距離人類的期望還很遙遠， 還有很多難題等待我們去探索。 我非常喜歡這方面的研究， 這也正是我夢想的方向， 在這個領域努力耕耘， 樂此不疲。 在研究中， 我們希望能從系統的實際需求出發， 找到解決問題的方法之後再應用於實際系統。 具體的研究主要集中在橋式吊車等欠驅動系統， 在該研究方向發表了一些代表性學術論文， 研製了32噸級安全高效自動橋式吊車系統，很高興這些工作得到了學術同行的認可。2015年，我獲得了國家傑出青年科學基金、“中國自動化學會青年科學家獎”等獎勵，指導的博士生孫甯也獲得了“中國自動化學會優秀博士學位論文獎”。
人工智慧人物：怎樣理解一類欠驅動機器人系統的軌跡規劃所具有的科學進展，該研究成果取得了哪些有較大影響的突破？
方勇純：欠驅動機器人系統希望以“少”控“多”，為此需要充分利用好系統內部各個狀態之間的耦合關係。我們的主要貢獻集中在基於能量的控制方法與軌跡規劃技術。具體而言，我們在欠驅動系統控制中最早引入了機器人軌跡規劃的思想，深入研究系統的運動特性，從中尋求最合適的有驅動狀態的軌跡，即通過軌跡規劃構造出驅動狀態的理想軌跡，這是其中的關鍵之處。這種處理方法對於橋式吊車等欠驅動系統控制而言非常有效，在自動化領域認可度最高的Automatica及IEEE彙刊上發表了多篇高水準論文，得到了國內外學者的關注。經過工業實際應用表明：這方面的成果，為提升欠驅動機器人系統的暫態性能提供了很好的思路，同時也為實現一些欠驅動系統，如橋式吊車等的智慧化操作奠定了很好的基礎。這些研究成果在一定程度上填補了國內外相關技術的空白。
這也不難理解，機器人是各類人工智慧技術的集成性載體，對於機器人系統而言，如何實現其良好的控制是一個核心問題。欠驅動機器人由於缺乏足夠的控制輸入，控制極具挑戰性，我們通過深入分析系統的能量分佈，巧妙地將能量控制思想引入其分析，提出了有效的解決方案。本項目研究的跟蹤控制技術重點在於針對欠驅動機器人系統的特點，通過各類非線性控制方法實現其穩定控制，這屬於廣義的人工智慧技術，相關技術可為眾多工程機械，如挖掘機等的無人化操作提供寶貴的經驗，為全面提高其智慧化程度奠定技術基礎。
人工智慧人物：您在研究過程中遇到怎樣的困境，又發生過哪些有趣的科學故事？
方勇純：對於我而言，一個最大的動力在於想通過自己的努力提升工程實際系統的性能，特別是將研究成果應用到實際系統中是我最開心的事情。可以預見，工程研究的最終目標是把理論與實際結合在一起，通過方法來解決實際問題，提升系統的性能。當前，我們和發達國家，如美國、德國、日本等相比較，我國的自動化程度仍然處於相對落後的水準，對於我們這一代研究人員而言，通過自己的努力來縮小這個差距是應盡的責任。但說實在話，研究工作其實非常辛苦。記得我在攻讀博士期間，曾經為了證明一種控制方法的性能，苦苦思索了一個多月，嘗試了各種方法，用掉了厚厚幾疊草稿紙仍一無所獲，就在最後想要放棄的時候，導師Darren Dawson教授的鼓勵使我堅持了下來。Darren Dawson教授在非線性控制領域有著豐碩的成果，他直截了當地告訴我：您若缺乏堅持精神必將一事無成！後來，我又經過數周的努力，總算較好地解決了多個核心技術問題，當時那種“柳暗花明”和“欣喜若狂”的喜悅真是難以言表。
我攻讀博士時的指導教師Darren Dawson教授是非線性控制領域的著名學者，他對學生要求特別嚴格。當時，我還記得寫第一篇論文時被他批評得恨不得鑽地洞，覺得他嚴厲得不近人情，但現在特別感謝導師當年對我的嚴格要求。而我攻讀碩士時的兩位導師，浙江大學的王樹青老師和王甯老師都非常嚴謹認真，我回國之後一直非常關心我的發展。這些老師是我學術路上的引路人，他們對我的影響非常大。
另外，我很慶倖回國時加入了盧桂章教授領導的南開大學機器人研究所，盧先生是我國機器人領域的權威學者，他厚重的學術功底，以及機器人所其他教授的敬業勤奮，都深深影響著我並使我受益良多。
人工智慧人物：您在培育科研團隊方面有何與眾不同的做法？您認為當前高校科研環境對傑出人才培育會產生哪些積極影響？
方勇純： 我認為在科研團隊建設方面是非常幸運的。一方面，年輕的同事們都非常努力，比如本項目的第二完成人孫甯副教授，他在欠驅動吊車的非線性控制與軌跡規劃方面做了很多工作；本專案的第三完成人張雪波副教授在視頻監控等方面做了很多工作。另一方面，團隊的各位研究生也足夠刻苦聰明，一些同學獲得了WCICA最佳應用論文獎等獎勵。由於整個團隊氛圍十分和諧，大家都團結向上努力進取，我不需要刻意做什麼事情來培育科研團隊，僅僅是盡我所能在經費、實驗用房和設備等方面為他們爭取更好的科研條件，並分享自己起步時的一些經驗教訓，努力做好協調工作，使我個人的奮鬥和團隊的目標完全一致。這樣每個人都能充分發揮自己的才幹，並形成最大的合力，整個團隊的發展就水到渠成可以達成新的高度了。我對團隊目前的發展水準很滿意，當然，我們在協同攻關時也遇到過不少困難，例如在開展國家科技支撐計畫課題過程中，由於高校在工程研發方面經驗不多，在搭建實際工業吊車時經常遇到難題，但團隊成員刻苦努力，一些研究生甚至瞞著我在工廠熬夜通宵，最後眾志成城，高品質地完成了研究項目。
關於高校科研環境對於傑出人才的培育，這是一個非常大的主題，我認為相對寬鬆的環境更容易激發人的創新意識，而溫馨的集體則有利於提高個人的工作積極性，並進而提升整個團隊的工作效率，這些對於培育傑出人才而言都是非常關鍵的。
人工智慧人物：您認為獲得“吳文俊人工智慧科學技術獎”之後，這對您在科研、教學及專案應用等方面會發揮哪些支撐作用？
方勇純：“吳文俊人工智慧科學技術獎”是我國人工智慧領域的最高榮譽，我今年能夠獲得“吳文俊人工智慧自然科學獎一等獎”，我覺得自己非常幸運，也非常契合人工智慧時代發展的需求。這對我們團隊數年來工作是極大的認可，我要感謝各位同行專家給予的客觀、公平、公正的評價。我們南開大學機器人所的氣氛非常和諧，所裡的同事非常支持我們的工作，記得原來我們在硬體電路設計方面經驗不多，張建勳教授和他的學生給我們提供了很多非常有益的建議。
那麼，獲得這個獎對於我們後期的科研、教學及專案團隊管理都會帶來非常積極的影響。一方面，它使我們對於目前的研究方向信心更足了，也進一步明確了我們的研究思路；另一方面，這個獎的獲得使我們的成果得到了更多的社會關注，獲得了更高的認可度，這對於後期的科研和教學而言都是非常有利的。同時，社會的關注也會鞭策我們更加努力工作，組建好高水準的研究團隊，將這方面的研究更好地深入下去，並逐漸拓展至異構多機器人協同控制等方面。
人工智慧人物：您最堅信怎樣的人生信條？您的獲獎感言是什麼？
方勇純：我最堅信的人生信條就是“一分耕耘一分收穫，付出才可能有回報！”我非常感謝吳文俊人工智慧科學技術獎評審委員會對我們工作的認可，能夠獲此殊榮，倍感榮幸。我們很幸運正好趕上了人工智慧和機器人發展的大好時代。當然，我也非常感謝南開大學對我們團隊的培養，感謝南開大學機器人所各位老師的努力工作，我想，這份至高無上的成績和榮譽應該屬於大家！
人工智慧人物：怎樣理解一類欠驅動機器人系統的軌跡規劃所具有的科學進展，該研究成果取得了哪些有較大影響的突破？
方勇純：欠驅動機器人系統希望以“少”控“多”，為此需要充分利用好系統內部各個狀態之間的耦合關係。我們的主要貢獻集中在基於能量的控制方法與軌跡規劃技術。具體而言，我們在欠驅動系統控制中最早引入了機器人軌跡規劃的思想，深入研究系統的運動特性，從中尋求最合適的有驅動狀態的軌跡，即通過軌跡規劃構造出驅動狀態的理想軌跡，這是其中的關鍵之處。這種處理方法對於橋式吊車等欠驅動系統控制而言非常有效，在自動化領域認可度最高的Automatica及IEEE彙刊上發表了多篇高水準論文，得到了國內外學者的關注。經過工業實際應用表明：這方面的成果，為提升欠驅動機器人系統的暫態性能提供了很好的思路，同時也為實現一些欠驅動系統，如橋式吊車等的智慧化操作奠定了很好的基礎。這些研究成果在一定程度上填補了國內外相關技術的空白。
這也不難理解，機器人是各類人工智慧技術的集成性載體，對於機器人系統而言，如何實現其良好的控制是一個核心問題。欠驅動機器人由於缺乏足夠的控制輸入，控制極具挑戰性，我們通過深入分析系統的能量分佈，巧妙地將能量控制思想引入其分析，提出了有效的解決方案。本項目研究的跟蹤控制技術重點在於針對欠驅動機器人系統的特點，通過各類非線性控制方法實現其穩定控制，這屬於廣義的人工智慧技術，相關技術可為眾多工程機械，如挖掘機等的無人化操作提供寶貴的經驗，為全面提高其智慧化程度奠定技術基礎。
人工智慧人物：您在研究過程中遇到怎樣的困境，又發生過哪些有趣的科學故事？
方勇純：對於我而言，一個最大的動力在於想通過自己的努力提升工程實際系統的性能，特別是將研究成果應用到實際系統中是我最開心的事情。可以預見，工程研究的最終目標是把理論與實際結合在一起，通過方法來解決實際問題，提升系統的性能。當前，我們和發達國家，如美國、德國、日本等相比較，我國的自動化程度仍然處於相對落後的水準，對於我們這一代研究人員而言，通過自己的努力來縮小這個差距是應盡的責任。但說實在話，研究工作其實非常辛苦。記得我在攻讀博士期間，曾經為了證明一種控制方法的性能，苦苦思索了一個多月，嘗試了各種方法，用掉了厚厚幾疊草稿紙仍一無所獲，就在最後想要放棄的時候，導師Darren Dawson教授的鼓勵使我堅持了下來。Darren Dawson教授在非線性控制領域有著豐碩的成果，他直截了當地告訴我：您若缺乏堅持精神必將一事無成！後來，我又經過數周的努力，總算較好地解決了多個核心技術問題，當時那種“柳暗花明”和“欣喜若狂”的喜悅真是難以言表。
我攻讀博士時的指導教師Darren Dawson教授是非線性控制領域的著名學者，他對學生要求特別嚴格。當時，我還記得寫第一篇論文時被他批評得恨不得鑽地洞，覺得他嚴厲得不近人情，但現在特別感謝導師當年對我的嚴格要求。而我攻讀碩士時的兩位導師，浙江大學的王樹青老師和王甯老師都非常嚴謹認真，我回國之後一直非常關心我的發展。這些老師是我學術路上的引路人，他們對我的影響非常大。
另外，我很慶倖回國時加入了盧桂章教授領導的南開大學機器人研究所，盧先生是我國機器人領域的權威學者，他厚重的學術功底，以及機器人所其他教授的敬業勤奮，都深深影響著我並使我受益良多。
人工智慧人物：您在培育科研團隊方面有何與眾不同的做法？您認為當前高校科研環境對傑出人才培育會產生哪些積極影響？
方勇純： 我認為在科研團隊建設方面是非常幸運的。一方面，年輕的同事們都非常努力，比如本項目的第二完成人孫甯副教授，他在欠驅動吊車的非線性控制與軌跡規劃方面做了很多工作；本專案的第三完成人張雪波副教授在視頻監控等方面做了很多工作。另一方面，團隊的各位研究生也足夠刻苦聰明，一些同學獲得了WCICA最佳應用論文獎等獎勵。由於整個團隊氛圍十分和諧，大家都團結向上努力進取，我不需要刻意做什麼事情來培育科研團隊，僅僅是盡我所能在經費、實驗用房和設備等方面為他們爭取更好的科研條件，並分享自己起步時的一些經驗教訓，努力做好協調工作，使我個人的奮鬥和團隊的目標完全一致。這樣每個人都能充分發揮自己的才幹，並形成最大的合力，整個團隊的發展就水到渠成可以達成新的高度了。我對團隊目前的發展水準很滿意，當然，我們在協同攻關時也遇到過不少困難，例如在開展國家科技支撐計畫課題過程中，由於高校在工程研發方面經驗不多，在搭建實際工業吊車時經常遇到難題，但團隊成員刻苦努力，一些研究生甚至瞞著我在工廠熬夜通宵，最後眾志成城，高品質地完成了研究項目。
關於高校科研環境對於傑出人才的培育，這是一個非常大的主題，我認為相對寬鬆的環境更容易激發人的創新意識，而溫馨的集體則有利於提高個人的工作積極性，並進而提升整個團隊的工作效率，這些對於培育傑出人才而言都是非常關鍵的。
人工智慧人物：您認為獲得“吳文俊人工智慧科學技術獎”之後，這對您在科研、教學及專案應用等方面會發揮哪些支撐作用？
方勇純：“吳文俊人工智慧科學技術獎”是我國人工智慧領域的最高榮譽，我今年能夠獲得“吳文俊人工智慧自然科學獎一等獎”，我覺得自己非常幸運，也非常契合人工智慧時代發展的需求。這對我們團隊數年來工作是極大的認可，我要感謝各位同行專家給予的客觀、公平、公正的評價。我們南開大學機器人所的氣氛非常和諧，所裡的同事非常支持我們的工作，記得原來我們在硬體電路設計方面經驗不多，張建勳教授和他的學生給我們提供了很多非常有益的建議。
那麼，獲得這個獎對於我們後期的科研、教學及專案團隊管理都會帶來非常積極的影響。一方面，它使我們對於目前的研究方向信心更足了，也進一步明確了我們的研究思路；另一方面，這個獎的獲得使我們的成果得到了更多的社會關注，獲得了更高的認可度，這對於後期的科研和教學而言都是非常有利的。同時，社會的關注也會鞭策我們更加努力工作，組建好高水準的研究團隊，將這方面的研究更好地深入下去，並逐漸拓展至異構多機器人協同控制等方面。
人工智慧人物：您最堅信怎樣的人生信條？您的獲獎感言是什麼？
方勇純：我最堅信的人生信條就是“一分耕耘一分收穫，付出才可能有回報！”我非常感謝吳文俊人工智慧科學技術獎評審委員會對我們工作的認可，能夠獲此殊榮，倍感榮幸。我們很幸運正好趕上了人工智慧和機器人發展的大好時代。當然，我也非常感謝南開大學對我們團隊的培養，感謝南開大學機器人所各位老師的努力工作，我想，這份至高無上的成績和榮譽應該屬於大家！