中大成就

過去兩年，香港、甚至全球的人們都過得不同尋常。加入中大剛好兩年的趙常宏教授，就憑其計劃的項目獲研究資助局頒發「傑出青年學者獎」。今天，他跟我們介紹他的項目之餘，也談談觸動他的人和事。

短短兩年間 研究項目獲賞識

非理科人看到趙教授的得獎項目題目 ，大概會感覺有點頭暈眼花——「通過精確凸鬆弛和分佈式反饋設計進行多相潮流優化」。

唸完後滿腦問題，看一看趙教授的個人檔案應該會有點頭緒。

這位年輕的中大信息工程學系助理教授2016年於加州理工大學取得電子工程學博士學位後，就於美國國家可再生能源實驗室工作，曾領導多個智慧電網控制相關項目。

那段期間，他偶然會好奇在大學做研究是怎樣的，也想趁年輕轉換一下工作環境，就憶起了中大：「我對中大特別有親切感。」他在攻讀博士時，曾與中大信息工程系的學者合作，認為中大具國際化視野，有許多研究都做得很不錯，就毅然辭去美國的工作，於2019年加入中大的研究隊伍。

「我認為我的研究生涯還是在一個成長、學習和探索的階段吧。」他說。

「專注於最重要的事」是他的座右銘。「一個人的才能、時間、精力都是有限的，特別是我還在職業生涯的起步階段，沒有足夠時間去把所有想到的事情都做到最好，首要任務就是要找出自己最重要的一件事吧。」

趙教授2019年加入中大，2020年就獲研資局頒發「傑出青年學者獎」，年青有為。

與數學打交道 優化再生能源電網

趙教授主要研究在電力網絡（電網）中的控制和優化，這兩個話題跟數學連繫比較緊密，是應用數學的分支。

那麼，他計算的是甚麼？我們可以嘗試以一套電影切入去理解。在《NASA無名英雌》裏，女主角是一位數學家，她的任務是要準確計算載人太空船的轉向軌道，實現太空船能完成任務後安全着陸。

而趙教授的任務是找出計算「最優潮流」的方法，讓再生能源的電網能平穩和低成本的運行。

「最優潮流」即是……甚麼？

趙教授為我們解釋這個「陌生」的詞語：

• 潮流 —— 是電網中的一個名詞。一個電網裏有電線和節點（node，即電線的交接點），電壓和電功率分別在節點和電線上的一種分布，我們稱它為潮流
• 最優潮流 —— 我們要計算在某一個既定時刻，電壓和電功率應該是多少，才能降低發電成本和電力傳輸損耗

新能源變化又大又急 鬆馳法應對

我們的電力供應到目前是穩定的，尚算撐得過風吹雨打，但是放諸未來，再生能源若成為主要發電能源，這個研究就不可或缺。

「風能與太陽能這些再生能源的發電存在一個問題，就是它們的變化非常大，也非常快，而且難以預測，那樣會給我們的電網帶來許多不穩定的因素，不論是電壓或者是頻率的波動，可能會損害我們的設備，影響我們用電的質量。」趙教授耐心地解釋。

「比如說太陽能發電每幾分鐘就有一個大變化，那計算機就要每幾分鐘計算一次『最優潮流』，所以我們為甚麼要做這樣一個研究來提升計算效率。」

變化越急越大，便越是要從容面對，他試着用「鬆馳法」解難。

電網中約束越多，問題就越不好解。這個研究嘗試走出框框，提出把問題鬆綁的演算法。演算法首先移除一些限制，數學題就變得好解，計算機的計算時間也得以縮短。最終，計算機在眾多可能的答案中，找出能滿足該時刻的限制及符合物理定律的「最佳答案」，這個部分難度最高。

如果研究成功的話，趙教授提出的方案就能夠快速應對再生能源在電網中的變化，輸入至真實的電網計算機裏應用，甚至可以應用於通訊及路面交通這些也有很多限制與變化的網絡。

基於最優潮流的研究現狀，趙教授的項目致力於在圖示的三相不平衡電網模型的凸鬆弛理論以及分佈式算法的設計方面取得突破。

「中大同事們在做了不起的事」

研究路是辛苦的，尤其在全球新秩序下，趙教授從中有一絲領悟。

「我們的教學或研究的秩序有時候受到一定的影響，但是我的同事們都在堅持不停的做自己的研究，網上教學都是認真的去準備。那給我一個觸動，一個城市、一個社會不管在經歷哪個階段，都要有做研究和從事教育的人，都需要科學、文學和藝術，來讓這個社會變得更好。從這個角度來講，我們中大的同事們是在做一些非常了不起的事情，作為新加入這個團隊的一員，感覺自己非常光榮，責任也非常重。」

在外人眼中，研究者終日在實驗室，日子像是過得沉悶，可是初踏足教育界的他卻不這麼認為：「我每一天都跟昨天不一樣，我感覺這也是教職的魅力所在，很有新鮮感。」

「做出流傳後世的公式 是我最高理想」

在這個為期三年的得獎研究項目之上，趙教授有一個更遠大的目標。

「如果我做出的成果，可能是一個定理，一個公式，或者是一種計算方法，它能夠被以後的學者廣泛的借鑒，被以後的工程人員去應用，或者是被寫進課本，教授給未來一代的學生，我感覺這對我的職業生涯來說，就是一個最高的理想吧。」說畢，他靦腆的笑一笑。

無論外在環境轉變多大，理想與抱負也是鼓舞人們前進的動力，期待這位年輕的教授終有一天探索到新突破，並帶領研究走向新領域。