打草惊蛇 计算机教授遭持枪劫匪抢劫，巧用算法 24 小时内追回爱车

近日，美国圣母大学计算机系终身副教授、博士生导师、兼任电子系终身副教授石一宇经历了一件令人惊心动魄的事：

12月中下旬的一个周末，石教授原本计划开车带着家人从芝加哥奥黑尔机场经纽约前往百慕大度假，但在一处加油站停车检查轮胎时，却遭遇两名持枪劫匪，劫匪抢走了石教授的钱包和马自达CX-9轿车，毁掉了这次旅行。

转折点在于，石教授利用马自达手机车锁应用成功定位到车辆的相对位置，并利用计算机算法中最直接的“贪婪算法”搜索车辆所在位置，最终在被盗后不到24小时，石教授成功找回了车辆。

就连现场的警察都感叹：他们不该惹一位计算机教授！

抢劫：两名持枪劫匪，

拿好所有行李！

按照原计划，石教授和家人驾车从印第安纳州南本德市出发，大约于中部时间中午12点抵达芝加哥唐人街。 此时，他发现自己的马自达CX-9车胎压异常，于是石教授决定午饭后驾车前往唐人街附近的壳牌加油站给轮胎充气。

当时加油站内停了不少车，还有一些人在店里买东西，并没有任何危险的迹象。

由于加油站的气泵非常简陋，不提供轮胎气压读数，石教授决定换一家加油站试试，但上车后他想起右前轮的气门帽好像没拧紧，于是打算下车把气门帽拧紧。

石教授刚一下车，后面一辆车就下来两个二十多岁的矮个黑人，走到石教授面前，其中一人拿枪指着石教授，小声说：“看到我的枪了吗？交出你的钱包和钥匙！”石教授一脸紧张，不停地重复这句话。另一名劫匪则钻进车里，要求所有人下车。

考虑到车上有孕妇和小孩，为了安全起见，石教授积极配合，将自己的钱包递给了劫匪，劫匪打开钱包，将里面的现金全部拿走。

劫匪随即把钱包还给石教授，并要求石教授赶紧把车钥匙交给劫匪，与此同时，车内另一名劫匪继续催促大家下车。

“我注意到他没有关驾驶座的车门，就趁机将手机扔进了车门口袋里，希望对后续的追踪有所帮助。”

等所有人下车后，劫匪便驾车逃走，而石教授一家的全部行李，包括护照、绿卡等都还放在汽车的后备箱里。

报警：尝试了三次才接通911。

警察搞错了汽车型号

劫匪并没有抢走石教授妻子的手机，她的手机成了石教授一家唯一的通讯工具。

被抢劫后，石教授先拨打了911，第一次等了大概十几秒，电话一直没接通，于是他又打了一次，还是没接通（所以说911在关键时刻可能不太靠谱），第三次再打，终于接通了。

但911接线员告诉他无法检索他的车牌信息。

“我的车被人持枪抢劫，我打了911，还得去警察局做笔录。等我做完笔录，车子早就被拆解厂拆成碎片了。”

于是他继续拨打911。这次接线员态度稍微好了一些。石教授再次描述了案情后，接线员将电话转接到芝加哥中央警察局。对面的接线员再次询问了情况，并说：“你应该打911！”

“我当时想骂人，但又屏住呼吸，继续说我确实打过电话，但他们把我转接过来了。”于是接线员又把我转回了911。最后一个接线员终于说要派警察来。此时，距离抢劫案发生已经过去了大约十分钟。

等了大概十几分钟，石教授想象着会有大量警车闪着警灯冲过来，结果只有一辆警车过来，车上下来两名警察，详细询问了事情经过，包括是否看清劫匪的长相，是否知道劫匪的年龄等。

“石教授问他们能不能先帮他追回车子，稍后再提供相关资料。”但警方表示不用担心，等到掌握了所有信息后，就会把石教授的车牌信息录入系统，并向执行警察公布。

最终，当警方处理完毕时，距离石教授的车被劫持已经过去了整整半个小时。

随后，警察发现加油站里到处都是监控，于是就进去查看监控。但过了一会儿，警察又出来问另一个警察：“我不知道如何上传这些视频，你知道怎么做吗？”另一个警察回答说：“我也不知道怎么做。”于是他们告诉石教授：“没关系，其他警察会处理这个视频，我们就到此为止吧！”

于是他们决定开车离开。

可刚上车，他就下车问石教授：“你的马自达CX-9是双门的吧？”

石教授这下彻底无语了：“先生，是四门的SUV啊。”

“天哪，这是四门车。”

随后该民警立即冲回车内，拿起对讲机说道：“不是小型车，是四门的SUV。”

此时距离石教授的车被抢已经过去了40多分钟，石教授这时才想起一个关键问题：他把手机落在车上了！

警察立刻一脸激动：“是手机吗？开启了追踪功能？”

“不是，是华为手机。”

“什么电话？”

“华为”

“我从未听说过华为。它能追踪吗？”

“是的，不过需要一些时间。你不能直接追踪手机信号吗？”

“不，那只是电影情节。你无法通过信号来追踪手机。”

听到这话，石教授又想骂人了，如果无法追踪，那AT&T和AT&T（AT&T和AT&T是美国移动通信运营商，这里指的就是他们的位置追踪服务）的功能都是骗人的吗？显然三角追踪很容易。

石教授需要使用学校邮箱登录手机账号，但学校邮箱系统启用了双重认证，因此在新手机上登录时，需要先通过自己的手机或办公电话验证，但这两种方式都不行。如果给学校网络维护部门打电话，他会放弃，因为周末没人。

最后，石教授和家人乘出租车回家了。

转折点：手机推出应用成为关键，

石教授决定自己找车

回到家已经是晚上了，他没有时间吃晚饭。石教授向朋友借了一台电脑打草惊蛇，然后赶回学校。他用办公室电话通过双重验证，登录了可以定位手机的网站。果然，虽然最后访问日期是当天，但已经无法显示实时位置。后来，石教授发现，劫匪对电子产品的追踪功能非常熟悉。

结束了一天的辛苦工作，石教授很快就睡着了。故事本该在这里结束，但他却做了一个梦，梦见自己留在家里的车钥匙上有一个遥控器，按下之后，车子自己开回来了，而且所有的行李都还在车里。

“当我意识到这是梦想的时候，我还想到了一件事：我买车的时候，还砍价很久，最后降价不了，我就要求他们免费安装一个手机锁（MMS），可以用手机远程启动汽车发动机，锁上、解锁车辆。”

其实这个功能安装之后石教授很少用到，但是他没有想到，这个功能最终会成为找回汽车的关键。

“我的猜测是，既然可以用手机远程控制汽车，那么在安装车锁的时候，肯定是开启了GPS定位功能。”

石教授立即打开电脑搜索，发现MMS还有一个附加功能，就是帮你找停车位。于是他立即用手机登录了APP，却发现密码总是错误。他重置了密码，还是提示密码错误。最后他上网查找MMS的使用说明，仔细看了之后，发现了另外一个可能：MMS服务没有续费，所以被停用了。

石教授尝试在网上续费一年，随后成功登录APP。“在APP中找到车辆追踪界面，显示一个红点和一个大圆圈，红点代表车辆所在位置，大圆圈代表车辆行驶距离，右上角显示距离为81.8英里（约131公里），相对误差为+/-22英尺（约6.7米）。没有地图，也没有GPS坐标。”

因此，石教授除了知道自己与汽车的直接距离和相对位置外，什么都不知道（后来他发现，相对位置只有在离汽车很近的时候才准确，离得很远的时候可能完全错误），还查看了发动机的状态，发动机熄火了，说明汽车停在了某个地方。

不管怎样，我们终于找到了有关汽车的线索。石教授立即拨打了911，但接线员说不紧急，让他直接联系芝加哥中央警察局。我们没有责任。

石教授又给芝加哥警察局打了电话，接电话的警官说：“太好了，你得把这件事告诉负责你案子的警探。不过他今天周末不在办公室。我会把电话转到他的语音信箱，让他上班时先知道。”

石教授耐心地对他说：“这件事不能拖，还不如尽快做？”对方说：“好的，你把GPS坐标给我，我们马上派人过去看看。”

但车子没有坐标，只能看到车子与用户的距离和相对方向，对方闻言表示，警力有限，无法帮你找到街上的车子。

最后对方还提了一个很有建设性的建议：你不如自己去找找，找到了再给我们打电话，我们一定会搞定的。

如果不能依靠警察，就只能依靠自己。

波折不断：疑似路上被跟踪，

距离我的车不到 5 英尺

早上六点，石教授心虚地给平时很聪明的学生小王打了电话，让他​​一起去芝加哥。小王二话不说就来了，两人在天还没亮的时候开车驶入黑暗中，全家人都担忧地看着他们。

石教授将驾驶的任务交给了小王，而他则开始在车上收集一些资料，做一些准备工作。

我先进行搜索，发现根据彩信显示的直线距离，目标地点很可能位于芝加哥南郊，这一地区以骚乱和枪击事件频发。

第二是安全距离。劫匪有枪，根据石教授目测，口径应该不会超过9mm。石教授也查过，有效射程大概在100米左右。这种情况下，只要车辆一直处于行驶状态，没有受过专业射击训练的持枪歹徒很难打中车内的人。而且，只要时刻警惕100米内是否有人靠近（注：此案为个别案例，请勿模仿）。

检查完这些，石教授心里稍稍放心了一些。

回头想想，石教授发现MMS的相对位置提示有问题，主要是出发的时候MMS提示车子在正北，而芝加哥在正西。他判断劫匪肯定把车留在了芝加哥，于是决定无视方向提示，直接往芝加哥开。结果上了高速，就能清楚看到直线距离在迅速减小，说明方向是对的。

当快到芝加哥南郊I-94的103街出口时，距离缩减为2英里（1英里约等于1.6公里）。于是石教授下了出口后拐了一个弯，发现四周都是公园，距离没有继续缩短，于是又开回I-94继续前行。距离又开始缩短，到了地区，就降到1英里以内，但是I-94在这里又分叉成了另一条高速公路I-57，所以他只好拐上I-57，在下一个出口下高速。这时，距离提示又增加到了2英里。

最终，石教授将车辆定位在了图中红色区域内。

这是该地区的放大地图：

下了高速，我们很快就进入小区，发现一辆白色小车一直跟着石教授，走了几个街区后，车子就不见了。

施教授再次和学生们达成协议：不管发生什么情况，尽量不要停车，如果必须停车，一定要保持车辆处于前进档，随时准备启动。

然后，整个事件最技术性的部分来了：

因为相对方向并不可靠，史教授选择了计算机算法中最直接的“贪婪算法”，也就是一直朝一个方向行驶，直到距离不再明显减小（这意味着我们行驶的方向几乎垂直于我们与目标之间的连线），再转向垂直的街道，继续寻找。

在破败的街区里行驶了一段时间后，我们终于发现自己身处101街和102街之间的南艾伯特街，那里显示的距离是200英尺（约60米），这表明我们距离目标已经非常近了。

但奇怪的是，他们并没有在路边看到被盗的马自达，而周围其他街道上标注的距离也都超过了200英尺，石教授没有办法再缩小距离。

转了一圈，他们终于发现，在 South 和 South 之间，居然还有一条小路。这条路没有名字，在 地图上也找不到，不过在上面的卫星图上可以看到（左边第一条路，用红色标注）。于是他们从 101 街拐进了这条小路，入口是这样的。

此时正是早上八点左右，周围没什么人，石教授一行人慢慢地走进了小路。

刚进去，就发现彩信上显示的距离又开始明显减小，直到开过倒数第三个车库，车库门关着，但显示的距离还不到5英尺（约1.5米），彩信发出提示音：车在里面！

失败：采取行动惊动蛇

劫匪开走了汽车

两人不敢久留，拐到102街后，石教授立即拨打了911，告诉接线员自己找到了被劫持的车辆，接线员问清位置和车辆信息后，让他们在那里等着，警察很快就会到。

正当他们在路边紧张地等待时，小王提醒他们看看与被劫持车辆的距离，石教授一看，吓了一跳：距离已经变成了1.5英里（约2.4公里），而且发动机已经启动，说明车辆在移动！

它警告了敌人。

于是石教授后悔自己应该把车停在能看见车库的位置，并立即决定追上那辆马自达。遗憾的是，MMS 并非设计用于跟踪行驶中的车辆，因此车辆的位置和距离无法实时更新。

于是两人就漫无目的地在路上行驶，希望偶然能见到那辆马自达。搜寻了十几分钟后，来了两个警察，石教授简单给他们讲了如何找到被劫车辆的位置，并告诉他们劫匪又逃跑了。

警方向石教授借了手机，让他们等在路边，同时跟踪受害人。石教授随即告诉警方如何使用彩信定位，并反复强调只相信距离，不相信相对位置。

警察拿走手机后，迅速开车离开。但石教授没有在路边等待，而是选择继续在附近寻找，一方面是想碰碰运气，另一方面出于安全考虑，他不想在一个地方久留。

接下来的一个多小时里，石教授和警方通了三次电话：第一次，警方询问追踪软件在哪，是谷歌地图吗？第二次，警方说距离很近，0.4英里，但没有看到车。石教授告诉他，彩信还有报警功能，点击手机可以让汽车发出响亮的警报声；第三次，也就是最后一次，警方说没有找到车，决定再回来把手机还给石教授。

警察回来看到石教授，就跟他抱怨MMS垃圾难用，问他还要不要找，石教授说当然要，于是警察就说找到了就给我们打电话，然后开车走了。

石教授拿回手机，更新状态，发现发动机已经熄火，也就是说车子又停在了某处，显示的距离是4.3英里。

于是石教授和小王开始重复早上用过的那个简单却有效的“贪婪算法”，很快，他们在圣路易斯市西哥加油站看到了被劫持的汽车。车子停在图片左侧那辆白色轿车的左侧，双闪灯亮着，根本看不清车内是否有人。

吸取了之前的经验，这次他们把车开进加油站，停在照片中黑色轿车的位置，确保能看到被劫持的车辆，然后再次拨打了911。

这次，石教授直接告诉接线员：“我看到了被劫持的车辆，距离我不远，而且车上好像还有人，而且有枪。”

“我知道，如果我不把情况说得严重一点，他们就不会认真对待。”

果然，这一次，不到五分钟，第一辆警车就到了。接下来的几分钟里，七八辆警车来了，把加油站团团围住。从车里出来的警察都穿着防弹背心，手握着腰间的枪。一群警察小心翼翼地靠近马自达，很快确认车里没有人。

于是石教授也走了过去，打开了箱子，里面找到了自己的书包，一个装着单反相机和几个镜头的相机包，石教授妻子的包，还有一双不知是谁的崭新的耐克鞋。

丢失的物品包括多份文件，车内弥漫着大麻味，后座上还放有劫匪留下的食物袋和可乐罐。

幸好，所有重要文件和大部分贵重物品都在，甚至一些不属于石教授的“赃物”也被追回，劫匪来不及清理车内的大量证据，这让警方得以提取DNA和指纹。

最后连警察都对石教授解决问题的速度感到惊讶：他们不应该惹一位计算机教授！

施教授：出生于清华大学，

“贪婪算法”成为关键一招

看完这个故事，有必要介绍一下石教授的背景。

石宜宇

石一宇（博士）现为美国圣母大学计算机系终身副教授、博士生导师，兼任电子系终身副教授、美国国家科学基金会新型可持续人工智能产学研中心主任。此前，曾任美国密苏里大学罗拉分校助理教授、博士生导师、美国国家科学基金会基于网络的软件系统产学研中心副主任。

施正荣教授2005年于清华大学电子工程系获学士学位，2009年于美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）电子工程系获博士学位，2009年至2010年在美国卡内基梅隆大学从事博士后研究。

施教授目前的研究重点为人工智能的硬件实现及其在医疗领域的应用。曾获国家自然科学基金奖、美国电气电子工程师学会5项个人成就奖、美国卡尔圣路易斯科学院发明奖，多次获该领域顶级国际会议最佳论文提名，获得5项美国发明专利（其中1项获2009年IBM专利奖、1项获台北国际博览会金奖）。在重要国际研究期刊及会议上发表学术论文百余篇。现任美国电气电子工程师学会《电路与系统通信》期刊副主编及美国计算机学会等期刊助理主编，兼任ACM SIGDA教育主席。

对于车辆定位的关键技术——计算机算法中的“贪婪算法”，史教授介绍说，这其实是一种螺旋搜索，通过沿着距离减小的方向单调搜索，保证它们总是收敛。

贪心算法是在每一步都采取当前状态下最好或最优（即最有利）的选项的算法，希望结果是最好的或最优的。

百度北京大数据实验室主任桓军教授认为，石教授采用的贪心算法是一个凸优化问题，总能测算出距离。

简单来说，史教授的算法每一步都在减少距离，因此是一种“贪婪算法”。

所以，别去招惹懂算法的人！