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　　中國航天科技集團有限公司五院502所、華為技術(shù)有限公司、中國有色金屬工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)交流中心有限公司、中國石油天然氣股份有限公司勘探開(kāi)發(fā)研究院……在今年第十九屆“挑戰杯”競賽“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽上，有很多“硬核”企業(yè)前來(lái)發(fā)榜。

　　從人工智能、量子通信、數字經(jīng)濟、生物醫藥到生態(tài)環(huán)保、油氣勘探、新能源新材料、大數據……本屆發(fā)榜的56家“硬核”企事業(yè)單位所發(fā)選題，覆蓋領(lǐng)域廣、技術(shù)含量高、攻堅挑戰大。

　　有難題發(fā)榜，憑本事揭榜。面對諸多科技發(fā)展前沿和關(guān)鍵核心技術(shù)難題，敢闖敢干的青年學(xué)子們無(wú)畏艱險，交出了令人驚喜的答卷。

華為發(fā)榜，AI質(zhì)檢技術(shù)誰(shuí)來(lái)推陳出新

　　“我們與高校的合作是在一定的技術(shù)邊界內探索人類(lèi)的未來(lái)?！薄拔覀児局皇欠胚M(jìn)去一點(diǎn)東西，通過(guò)高校的力量來(lái)釋放，充分發(fā)揮高校學(xué)者的作用。比如，高校喜歡‘面條’，我們放了點(diǎn)‘味精’?！?023年3月，華為CEO任正非在內部座談會(huì )上的講話(huà)刷屏網(wǎng)絡(luò )。

　　加強校企合作，促進(jìn)成果轉化，為長(cháng)遠發(fā)展及科技創(chuàng )新突破提供支撐。當華為理念遇上挑戰杯“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽，一拍即合之下，擦出了許多火花。

　　華為云開(kāi)發(fā)者聯(lián)盟總裁王希海介紹，他們在實(shí)踐中發(fā)現，隨著(zhù)AI技術(shù)的快速發(fā)展，特別是深度學(xué)習在圖像識別領(lǐng)域的突破，計算機視覺(jué)已成為提高工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢測效率和準確性的關(guān)鍵技術(shù)，但AI技術(shù)瓶頸依然較為突出。

　　在今年的“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽中，華為公司發(fā)布榜單：“面向新質(zhì)生產(chǎn)力的AI質(zhì)檢助力制造業(yè)數智化創(chuàng )新”。

　　117所高校，近2000名學(xué)子組團報名，經(jīng)嚴格篩選審核，華為在今年收到了115份創(chuàng )新方案。這樣豐碩的發(fā)榜結果，讓王希海感到很欣喜。

　　“我們看到這些參賽作品，不僅在算法優(yōu)化、模型訓練等方面取得了顯著(zhù)成果，更難得的是，他們還成功將AI技術(shù)應用于實(shí)際工業(yè)質(zhì)檢場(chǎng)景中，有效提升了產(chǎn)品質(zhì)量檢測效率和準確性?！蓖跸：Ρ緦脤?zhuān)項賽中奪得“擂主”的南京大學(xué)-明鑒智造團隊印象深刻。

　　南京大學(xué)機器學(xué)習與數據挖掘研究所在發(fā)展工業(yè)領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力方面有長(cháng)期研究，指導老師葉翰嘉與周大蔚在模型復用、表示學(xué)習等方向發(fā)表多篇高質(zhì)量論文，相關(guān)研究成果也在工業(yè)界落地應用。南京大學(xué)-明鑒智造團隊成員徐興業(yè)告訴中青報·中青網(wǎng)記者，堅實(shí)的研究基礎，讓他們充滿(mǎn)信心，無(wú)懼挑戰，果斷揭下了華為發(fā)出的“英雄帖”。

　　針對選題，他們探索出了結合大模型做大小協(xié)同檢測的方案。對于輸入的待檢印刷電路板PCB圖片，可以使用不同小模型檢測，對小模型的檢測結果，用大模型協(xié)同復用，實(shí)現質(zhì)檢效率和性能的平衡。為應對多變的真實(shí)工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景中出現的新缺陷類(lèi)型，還設計了動(dòng)態(tài)核心集和知識復用等技術(shù)。

　　徐興業(yè)介紹：“我們的技術(shù)可以實(shí)現缺陷檢測模型的增量更新，使模型在預測新缺陷的同時(shí)，保留原有缺陷預測能力，存儲開(kāi)銷(xiāo)能降低85%?！?/p>

　　創(chuàng )新性地運用模型復用技術(shù)，解決工業(yè)質(zhì)檢中數據稀缺、標注成本高昂的難題；通過(guò)復用已有的高質(zhì)量模型，在小樣本情況下實(shí)現高效的質(zhì)檢，大大降低了質(zhì)檢成本，提高了質(zhì)檢效率……“這種將技術(shù)應用于實(shí)際場(chǎng)景的能力，正是我們所期望看到的青年學(xué)子的創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力?！蓖跸：@支年輕的團隊高度肯定。

　　王希海覺(jué)得，“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽是一種集創(chuàng )新性與實(shí)踐性于一體的競賽模式，它不僅點(diǎn)燃了大學(xué)生的創(chuàng )新火花，還加速了科技成果向實(shí)際應用的轉化。

　　“通過(guò)聚焦關(guān)鍵技術(shù)和重大社會(huì )課題，賽事有力推動(dòng)了創(chuàng )新成果的應用，助力突破社會(huì )生產(chǎn)實(shí)踐的重大技術(shù)課題。我覺(jué)得我們共同努力的方向，是深化合作、產(chǎn)業(yè)需求前置到人才培養階段，持續關(guān)注國家重大需求和科技發(fā)展趨勢，為青年學(xué)子提供更多展示和實(shí)踐的機會(huì )。我們也熱切期盼與更多高校及開(kāi)發(fā)者建立合作關(guān)系，攜手推進(jìn)AI技術(shù)的持續創(chuàng )新與發(fā)展，共同探索AI技術(shù)的無(wú)限可能?！蓖跸：Ｕf(shuō)。

匯聚青年才智，空中無(wú)人機賽道百花齊放

　　體積小、成本低、靈活多能……人工智能加持的無(wú)人機相互配合采取行動(dòng)，已被廣泛應用于商業(yè)表演、安防救援等多個(gè)領(lǐng)域。在最近的珠海航展上，軍用、民用無(wú)人機百花齊放，集群無(wú)人機更是吸引了眾多觀(guān)眾駐足。

　　這種具有龐大市場(chǎng)空間和發(fā)展潛力的機型，幾乎無(wú)所不能，但也面臨著(zhù)巨大的發(fā)展難題——當無(wú)人機失去外部信號，會(huì )怎么樣？電子科技大學(xué)的學(xué)生馮狄覺(jué)得，那將會(huì )是十分混亂的情景?！拜p則任務(wù)失敗，重則所有無(wú)人機漫天亂飛，帶來(lái)巨大安全隱患?！?/p>

　　如何走出技術(shù)困局？在今年的“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽上，中國電子科技集團公司第二十九研究所發(fā)榜“拒止環(huán)境下微型無(wú)人機集群搜索研究”，攜手青年科技人才，探尋出了“破局之法”。

　　“本屆共有23所高校青年學(xué)子科研團隊參與‘揭榜’?！敝袊娮涌萍技瘓F公司第二十九研究所團委書(shū)記楊陽(yáng)介紹。作為軍工電子國家隊，中國電子科技集團公司第二十九研究所對參賽選手提出了高標準、嚴要求——開(kāi)展線(xiàn)下實(shí)物飛行比測。這對大學(xué)生團隊的理論功底、操作水平、調試能力和現場(chǎng)反應都是一次較大的考驗。

　　面對這樣高難度的比賽要求，青年們放開(kāi)手腳、盡展才華、強強對決，楊陽(yáng)評價(jià)：“我們在現場(chǎng)感受到了青年學(xué)子的聰明才智、蓬勃朝氣。這些年輕的團隊，給了我們很大驚喜，非常值得點(diǎn)贊?！?/p>

　　電子科技大學(xué)的參賽團隊有著(zhù)響亮的隊名——“蜂行者”，他們也確實(shí)如同蜂群一般勇猛，在激烈角逐中，突出重圍，奪得了“擂主”。

　　我在哪？我們在哪？靶標在哪？飛多高？他們敏銳找出了困局中的4個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，并逐一擊破。

　　“我們通過(guò)雙目相機加IMU實(shí)現視覺(jué)慣性導航，有效解決了‘我在哪’的問(wèn)題。還根據不同的計算單元設計了高性能GPU和國產(chǎn)化NPU兩款無(wú)人機，在保障所有功能的同時(shí)作出了國產(chǎn)化嘗試?！眻F隊成員馮狄介紹，除此之外，他們還將全部算法移植到國產(chǎn)化算力平臺上，在將計算單元硬件成本降低80%的情況下，進(jìn)一步提高并優(yōu)化處理能力和視頻計算速度。

　　在實(shí)飛比測環(huán)節中，“蜂行者”團隊的3組無(wú)人機編隊有序升空、緊密協(xié)同、精準識別，在目標位置實(shí)現了平穩著(zhù)陸，全程零炸機、零失控、零急停。在答辯中，他們闡述的通信策略、靶標定位等核心技術(shù)創(chuàng )新性強、可行度高，在綜合研判后獲得了專(zhuān)家組的認可。

　　“我們覺(jué)得挑戰杯‘揭榜掛帥’專(zhuān)項賽是一個(gè)非常好的讓青年‘挑大梁’‘當主角’的機會(huì )?！睏铌?yáng)告訴中青報·中青網(wǎng)記者，在團中央和集團公司支持下，中國電子科技集團公司第二十九研究所一直踴躍報名“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽、積極參加賽題發(fā)榜。

　　他認為，在“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽中，企業(yè)“發(fā)榜”、高?！敖野瘛?，在讓企業(yè)了解把握當前高校新技術(shù)“是什么”“怎么樣”的同時(shí)，把“創(chuàng )新鏈”和“產(chǎn)業(yè)鏈”精準對接，實(shí)現了科研攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)轉化由單一主體向多元主體轉變。

　　對于一些國家急需解決的重大課題、重點(diǎn)項目，如果僅一家單打獨斗，可能需要較長(cháng)時(shí)間才能出成果、見(jiàn)成效。楊陽(yáng)說(shuō)：“以此次專(zhuān)項賽為例，一些團隊提出的新思路、新方法，讓我們眼前亮、心底贊，仔細了解后，你會(huì )發(fā)現確實(shí)是非常有意義和價(jià)值的，有助于一些科研攻關(guān)的推進(jìn)。希望今后大家能團結奮斗，更好釋放創(chuàng )新潛能、激活發(fā)展動(dòng)能，使原創(chuàng )性、顛覆性科技創(chuàng )新成果競相涌現，加快轉化為新質(zhì)生產(chǎn)力”。

雙賽道打擂臺，探索天氣雷達精細化探測“秘笈”

　　氣象事業(yè)對國家發(fā)展具有極其重要的戰略意義、社會(huì )價(jià)值和經(jīng)濟價(jià)值，在防災減災、農業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、能源供應與調配、城市建設與規劃、公共服務(wù)與生活便利等領(lǐng)域皆發(fā)揮重要作用。

　　目前，我國已建成世界上最大的天氣雷達觀(guān)測網(wǎng)，全國天氣雷達距地1公里高度覆蓋率達到43.6%。

　　高質(zhì)量的氣象服務(wù)需要高精度的氣象探測數據作支撐。中國航天科工二院23所航天新氣象科技有限公司副總經(jīng)理周亭亭表示，“氣象雷達是氣象實(shí)時(shí)監測與預警技術(shù)的‘排頭兵’，而毫米波云雷達是一種采用高頻電磁波對氣象目標進(jìn)行高精度探測的新型氣象雷達，可用于降水、云、霧等氣象目標的精細化探測，但其精細化探測特點(diǎn)也導致在探測氣象目標的同時(shí)會(huì )接收到大量非氣象目標的回波信號?！?/p>

　　當前，氣象目標回波與非氣象目標回波的疊加，給氣象研究人員在判斷降水區域、降水特性、云底高度等天氣變化時(shí)帶來(lái)難題，影響氣象數據質(zhì)量。

　　如何破題？利用人工智能等先進(jìn)技術(shù)設計智能識別算法，從氣象雷達數據中自動(dòng)、精準區分氣象回波與非氣象回波，以實(shí)現在復雜大氣環(huán)境下的非氣象目標識別任務(wù)。

　　借助今年“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽平臺，中國航天科工二院23所發(fā)布了“毫米波云雷達非氣象目標智能識別技術(shù)研究”榜單，覆蓋了高校賽道和青年科技人才賽道，希望借此找到破題“秘笈”。

　　值得一提的是，為引導和激勵青年科技人才聚焦國家戰略需求和“卡脖子”技術(shù)開(kāi)展科研攻關(guān)，幫助青年科技人才在科技創(chuàng )新中“挑大梁”“當主角”，“挑戰杯”競賽在面向高校學(xué)生開(kāi)放的基礎上，今年首次創(chuàng )新開(kāi)辟了“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽青年科技人才賽道，推出11個(gè)選題，開(kāi)放競賽榜單，征集科研成果。

　　來(lái)自?xún)让晒诺腻a林郭勒盟氣象局參賽團隊最終獲得青年科技人才賽道特等獎，他們的項目令人印象深刻。

　　這是一支扎根在草原深處的青年科研團隊。

　　在攻克思路上，團隊使用傳統算法作為機器學(xué)習模型訓練中的先驗知識，基于人工智能領(lǐng)域的半監督機器學(xué)習，進(jìn)行聚類(lèi)分類(lèi)判識。

　　“我們研制的算法將揭榜難題的判識問(wèn)題轉化為分類(lèi)問(wèn)題，再轉為聚類(lèi)問(wèn)題，能夠在不依賴(lài)任何人工標注或標注集的情況下，僅利用單幅雷達圖像結果進(jìn)行模型迭代，獲得較好的判識效果與較高的判識效能?！卞a林郭勒盟氣象局團隊成員王宇宸說(shuō)。

　　王宇宸表示，在毫米波云雷達的綜合回波強度數據中，創(chuàng )新算法分別有效分離了低空飛鳥(niǎo)、蚊蟲(chóng)、大氣湍流等晴空回波，樓宇、山巒、避雷針等地物回波與氣象回波數據，取得了很好的效果。

　　對于錫林郭勒盟氣象局參賽作品，周亭亭說(shuō)：“該團隊設計方案具有高度的業(yè)務(wù)適用性和技術(shù)創(chuàng )新性，很好兼顧了實(shí)現效率與識別效果，作品基本可以直接拿來(lái)業(yè)務(wù)使用了?！?/p>

　　今年已是中國航天科工二院23所第二次發(fā)榜參賽，在23所黨委副書(shū)記齊穎看來(lái)，從專(zhuān)業(yè)技術(shù)角度而言，發(fā)榜單位提出行業(yè)內具有普適性的技術(shù)難題，來(lái)自五湖四海的參賽團隊發(fā)揮各自所長(cháng)，提供很多創(chuàng )造性解決方案，青年人才的創(chuàng )新思維對于解決行業(yè)“卡脖子”難題、加速技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)升級很有推動(dòng)力。

　　“從校企合作角度看，‘揭榜掛帥’模式鼓勵高校和企業(yè)之間的雙向合作，這種產(chǎn)學(xué)研深度融合既有助于企業(yè)得到高校的科研力量支撐，也使高校更快捷地得到企業(yè)提供的實(shí)踐平臺，幫助其研究成果更快工程化應用?！饼R穎說(shuō)，高校學(xué)子在校階段就開(kāi)始接觸行業(yè)高精尖技術(shù)，通過(guò)賽事平臺進(jìn)一步關(guān)注、了解企業(yè)乃至所在行業(yè)，有助于他們在科技創(chuàng )新中挑大梁、當主角，利于個(gè)人長(cháng)期發(fā)展。

聚焦新能源領(lǐng)域，為人民生命財產(chǎn)保駕護航

　　在政策和技術(shù)雙重驅動(dòng)下，近年來(lái)我國新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量快速增長(cháng)，但隨之而來(lái)的因動(dòng)力電池熱失控引發(fā)的車(chē)輛起火事故時(shí)有發(fā)生，阻礙了產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。在此背景下，強化基于大數據的電池安全預警技術(shù)研發(fā)與應用已成為行業(yè)共識。

　　在國家市場(chǎng)監督管理總局技術(shù)創(chuàng )新中心（新能源汽車(chē)數字監管技術(shù)及應用）常務(wù)副主任王澎看來(lái)，行業(yè)前期普遍面臨“預警時(shí)間晚、診斷精度低、故障識別少”等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，更缺乏統一、科學(xué)、公正的第三方測試評價(jià)平臺，導致安全預警技術(shù)研發(fā)遭受“盲人摸象”“閉門(mén)造車(chē)”問(wèn)題制約，研發(fā)人員既難以精確對標、精準開(kāi)發(fā)，更難以合作交流、融合創(chuàng )新。

　　在今年的“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽上，由該機構發(fā)布的榜題“新能源汽車(chē)動(dòng)力電池故障分析及提前預警策略研究”引發(fā)關(guān)注，共吸引了全國84所高校、128支科研團隊報名參賽，遼寧工業(yè)大學(xué)團隊便是其中之一。

　　“基于對新能源汽車(chē)行業(yè)和智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)技術(shù)發(fā)展的觀(guān)察，多年來(lái)團隊一直對電池運行期間的數據，如電壓、電流、溫度、絕緣電阻等，以及電池的理化特性和在不同故障狀態(tài)下的特點(diǎn)進(jìn)行深入分析?！眻F隊成員、遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院控制科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)碩士研究生王浩說(shuō)。

　　團隊發(fā)現，在新能源汽車(chē)動(dòng)力電池故障分析及提前預警方面還存在著(zhù)大數據智能化水平不足、電池故障機制認知不足、電池管理系統的集成度和智能化水平低、缺乏故障診斷和預警統一標準等短板。

　　為此，團隊經(jīng)過(guò)實(shí)驗分析，對預警算法進(jìn)行優(yōu)化，提出了“先定位，再判斷”的設計思路，并基于此開(kāi)發(fā)了一種知識與數據驅動(dòng)相結合的故障診斷算法。

　　“首先，針對故障電池單體難定位，團隊提出了一種基于箱型圖和基尼不純度的風(fēng)險識別方法，這是一種無(wú)需構建復雜模型的小樣本數據預測技術(shù)，此方法能夠有效減輕大數據平臺在實(shí)時(shí)計算中的壓力，從而提高系統的運行效率?！蓖鹾普f(shuō)。

　　在定位到異常單體電池后，團隊繼續深入分析不同故障類(lèi)型的特征，設計一套基于專(zhuān)家系統的故障識別方法?！巴ㄟ^(guò)將異常單體歷史數據的特征與知識庫中的已有故障模式進(jìn)行比對，精確識別出具體的故障類(lèi)型?！蓖鹾普f(shuō)。

　　如今，團隊創(chuàng )新提出的算法在實(shí)現快速定位故障電池單體的同時(shí)，也能顯著(zhù)提高故障診斷的準確性與可靠性，為電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統提供更為高效的故障診斷解決方案。

　　王澎發(fā)現，很多參賽高校團隊不僅從理論層面進(jìn)行剖析，而且從算法層面進(jìn)行開(kāi)發(fā)，將知識、理論、方法與人工智能、大數據、軟件等進(jìn)行深度融合。

　　“部分高校團隊開(kāi)發(fā)的算法策略，迥異于傳統技術(shù)思路，可謂是另辟蹊徑，讓人眼前一亮，受到行業(yè)專(zhuān)家的廣泛認同和贊許?！蓖跖毂硎?。

　　其實(shí)近年來(lái)，國家市場(chǎng)監督管理總局技術(shù)創(chuàng )新中心重點(diǎn)聚焦“標準缺”“數據缺”“平臺缺”三大難題，已牽頭研制行業(yè)首個(gè)《電動(dòng)汽車(chē)電池系統安全預警模型評價(jià)方法》團體標準，有效填補標準空白，推動(dòng)行業(yè)在測評體系與關(guān)鍵指標方面達成共識，并組織構建高質(zhì)量的測試數據集，涵蓋多種故障模式的脫敏實(shí)車(chē)數據，為開(kāi)展第三方公正測評和提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)奠定堅實(shí)基礎。

　　如今，本屆賽事告一段落，對于下一步計劃，王澎表示，他們將積極聯(lián)系在比賽中取得優(yōu)異成績(jì)的參賽團隊，有效推動(dòng)高校將先進(jìn)算法策略快速融入新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中，賦能企業(yè)電池安全預警技術(shù)研究與進(jìn)步，同時(shí)將賽事中表現亮眼的高潛人才推薦給企業(yè)，增強行業(yè)后備力量，強化產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng )新，助力我國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。