【教授的影响力系列报道之五】
大数据挖掘的先行者
记者 谢晓丽
张晓龙 教授，博士生导师，学科带头人。担任冶金工业过程国家虚拟仿真中心主任、智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室主任、计算机科学与技术学院院长。获宝钢优秀教师奖，是湖北省政府专项津贴获得者。从事人工智能、机器学习、数据挖掘、生物信息处理等领域研究。
“在大数据时代，证明‘你妈是你妈’，将不是难事。”张晓龙教授摊开双手，轻松一笑。针对近日网上风行的“证明‘你妈是你妈’”的指责，作为计算机领域的数据挖掘专家，张晓龙认为，只要盘活个人“数据资产”，政府部门要对一个人追根溯源，甚至查询祖宗八代，都能在轻敲键盘的嗒嗒声中，轻松搞定。
大数据浪潮近两年席卷全球，但张晓龙在IT界从事该方向研发已有20余年。行业嗅觉灵敏的他对未来世界充满憧憬：将各行各业的“数据孤岛”打通互联，大数据将成为治理国家、服务行业、服务个人的信息基础。
为每个钢卷办张“出生证”
2011年9月，全球实时数据库行业的龙头老大、美国OSIsoft(傲时软件)公司在北京举行PI（Plant Information）数据库用户大会，武汉钢铁集团公司负责人带着切身体会与全球专家分享实战经验。
“在钢板轧制过程中，每0.5秒采集一个数据样本，运用PI数据库实时监控和存储分析，就相当于给每个钢卷都办了‘出生证’――钢卷的厚度多少，在第几米的地方有气泡瑕疵，钢卷的矿石来源……用钢公司只需打开数据库系统，钢卷的‘出生’状况就可自由回放，有关这块钢卷的信息都将一清二楚。”
会后，武钢负责人致谢张晓龙，伸出技术援手，将国外的高新科技成功“嫁接”到中国钢铁行业。”
谈到这次与中国钢铁航母――武钢的合作，张晓龙以一贯低调的口吻平静讲述：“我们引进国际先进的PI数据库，给武钢构筑了科学的数据平台，产生了可观的经济效益。”而记者从武钢的一份研究报告中侧面了解到：这个产品质量监测与分析平台，在国内高校并不多见，在国外计算机领域也是一种先进的应用。
武钢作为新中国成立后兴建的第一个特大型钢铁企业，年产钢量在中国排名第3、世界排名第16，已建立了先进的数据采集系统，但分厂之间、生产设备之间存在诸多“信息孤岛”，缺乏数据整合和共享，企业生产过程和能源成本缺乏统一管理，无法对钢卷生产质量进行实时跟踪；此外，潜在的、大量有价值的数据并没有被有效挖掘和利用，无法实现企业经营效益和价值最大化。
武钢的苦恼，在傲时公司推出了世界最先进的PI实时数据库后，出现转机。PI数据库采用高效的“旋转门”压缩技术和二次过滤技术存储历史数据，就像飞机的“黑匣子”，能提供在线监测和历史查询，为管理层的科学决策提供可靠的基础数据。
“PI数据库的应用，对实时数据有高需求的冶金、石油、电力等领域，是新一轮的技术革新。”傲时公司亚太地区负责人在产品推广中的宣讲，掷地有声。
武钢有意引进该系统，以降低能源成本，进行产品质量精细监控。
2011年2月，冬雪未融，他们找到学校，希望张晓龙团队助一臂之力。
从无到有，没有经验可以借鉴，张晓龙带领团队欣然受命。
为了保证这“舶来品”能在国内落地、生根、开花，张晓龙在武钢热、冷轧生产线上蹲了一个月的点。钢厂噪音大，采集数据要深入现场，同去的年轻教师，一天下来就感觉头昏耳鸣，但张晓龙坚持上岗。“没有调查，就没有发言权。”他在基层稳扎稳打。
两年半的研发、调试，PI系统在武钢修成正果。
武钢高层对张晓龙此次成功驾驭大数据评价很高：“张教授通过计算机平台建立‘机器亚健康状态报警系统’，通过手机短信发送设备监控信息，提醒公司各级管理人员、技术员及时进行设备维护，尽量避免停机检修造成经济损失。而且，系统还能快速定位产品质量缺陷环节，避免问题产品出现后，生产人员之间的相互推诿，大大提高了管理效能。”
今年5月11日，傲时公司再次发出邀请函，盛情邀请张晓龙出席全球大会，分享经验。
5月19日，中国机械工业销售排名第一的装备制造集团――上海电气集团公司慕名给张晓龙发来合作信函，希望能与学院在PI系统的算法、模型建立方面开展技术合作。
“PI实时数据库的推广，正在全面铺开。”张晓龙表示，“在集成数据的基础上，开展数据的挖掘和使用，是十分有应用价值的研究。”
通信行业精准营销的智库
“移动通信进入4G时代，互联网+的到来，以及李克强总理‘提速降费’的呼吁，都将掀起通信行业的竞争飓风。谁拥有更多的客户资源，谁就能独占鳌头。”5月18日下午，张晓龙与学院师生交流，讲得绘声绘色，“我们帮助一家通信公司建立的模型，能在较短周期内预测稳定用户，为运营商及时采取合理的营销策略提供先机。”
这是他与一家通信公司的合作项目。
如今，手机已成为生活所必需，无论老幼，几乎是人手一台，打电话、发短信、上网……样样牵动着通信业的“利润神经”。你是男是女，是喜欢打电话还是发短信，你打了多长时间的电话，是网内通话还是网外通话，你的网络流量都用在哪里？是看新闻、上微信，还是淘宝购物……通信公司可能比你自己更关注你，更了解你。
“我们会根据这些海量的移动业务数据，构造CRM（客户关系管理）模型，每三个月作一次用户稳定性分析，把客户分类定位，方便运营商适时推出有针对性的优惠活动，留住老客户，开拓新客户。”
前日，在该公司驻点的张晓龙的硕士研究生唐春华将公司负责人的感谢带回学校：“在中国由通信大国向通信强国转型的过程中，用户至上成为行业营销政策的风向标。张晓龙教授给我们建立的客户分析预测模型，是我们商业决策的智库，给了我们精准营销的信心。”
除了钟情数据的挖掘使用，张晓龙还把研究“触角”延伸到生物信息处理、自动控制等领域，做了很多“好玩”的课题。
2012年，中国气象局拿下“十二五”国家科技支撑计划项目――“全球中期数值预报技术开发及应用”，特邀张晓龙作为骨干成员参与子课题，负责GRAPES动力框架关键技术研究中的算法研究。张晓龙团队基于阴阳网格模型实现系统，更准确地实现天气与灾害的预报。
年轻的博导张鸿教授饶有兴致地介绍：一个人感冒了要吃药，到底这药会被身体的哪个部位吸收？这就需要利用计算机分析蛋白质DNA中的热点区域，建立三维坐标来找“靶点”。张晓龙教授国家自然科学基金《蛋白质相互作用中的热区的发现与界定方法》的研究成果，就能帮助找到最容易吸收药物成分的蛋白质位置。
李涛副教授跟着张晓龙做过很多课题，其中给武汉人越热工技术有限公司研制的一套“节能型蓄热式燃烧装置及智能控制系统”让他印象格外深刻。钢铁行业的加热炉是节能降耗的重点，针对现有生产线能耗高、污染大、温度精确控制难的“三座大山”，张晓龙设计了一款蓄热式辐射管燃烧机，通过三位多通同步旋转切换阀门用于换向控制，采用基于模型库的脉冲燃烧控制方法，成功地排除了三大困难。李涛激动地说，这套装置系统已经在武钢、宝钢、首钢等7大钢铁企业应用，运行情况良好，经济效益显著，获得湖北省科技进步二等奖。 (摄影 程毓)
张晓龙小传
记者 谢晓丽
张晓龙与计算机结缘，在上个世纪八十年代初期。1981年，高考揭榜，张晓龙被在全国选拔优质生源的东北工学院看中。
当时，计算机在中国方兴未艾，还属尖端技术，东北工学院走在全国计算机行业前列。在东北工学院计算机鼻祖李华天教授的熏陶下，张晓龙完成了本科、硕士的学习。
硕士毕业后，张晓龙来到武汉钢铁学院工作。1994年经学校推荐、日方考核，张晓龙获得日本文部省奖学金，进入世界知名的东京工业大学情报理工科攻读博士学位，师从日本人工智能协会会长志村正道研究室。“‘日本文部省’和‘德国洪堡’当时并称世界最高额奖学金。那年中国有40人入围，湖北省有3人，能成为其中之一，比较幸运。”回忆当年，他一脸平静。
1998年张晓龙博士毕业，IBM日本公司聘请，委以重任，让他在商业智能部门负责亚太地区的数据挖掘技术研发。
2002年底，我校计算机学院成立。国外的事业干得风生水起，国内的学科发展急需人才支撑。2003年初张晓龙毅然举家回国，投身到武科大蹒跚起步的计算机学科建设。
回国的第一个学期，他就为研究生新设《机器学习》《高级人工智能》《数据仓库和数据挖掘》等课程，与国际研究的大趋势接轨。
计算机学院副教授边小勇，是张晓龙回国后带的第一个研究生。“海归牛人的开门弟子――萦绕在我头上的这个光环，当时让很多学长羡慕嫉妒恨。”边小勇至今还为当时的选择而得意。
“国内人工智能、数据挖掘领域的研究刚刚起步，没有教材，张老师就把从日本带回来的英文资料进行归纳整理，给学生捧出营养大餐。”边小勇感慨，“在国外计算机行业的龙头企业浸润多年，张老师前沿的知识积累、开阔的国际视野，给我们的成长提供了肥沃土壤。”
作为计算机学院“机器学习与智能信息处理”科研团队负责人，张晓龙每周一下午两点都会准时和团队成员见面，交流团队科研进展情况，分享世界前沿科学动态。“平日里，张院长言语并不多，但跟我们年轻人讲学术谈科研，他就总‘刹不住车’。”李波副教授对学院的这只“领头羊”非常敬重。
