對貴州大學(xué)研三學(xué)生秦君鵬及其團隊來說，今年的“挑戰(zhàn)杯”是他畢業(yè)前的最后一次“大考”，也是他成長經(jīng)歷中的最新注腳。今年3月，在華為云計算技術(shù)有限公司發(fā)布“基于端云算力協(xié)同的疲勞駕駛智能識別”賽題時，他們團隊毫不猶豫“揭榜”，一路過關(guān)斬將奪得“擂主”。

　　10月27日至31日，由共青團中央、中國科協(xié)、教育部、中國社會科學(xué)院、全國學(xué)聯(lián)和貴州省人民政府共同主辦，貴州大學(xué)承辦的第十八屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽終審決賽在貴州大學(xué)舉行，這是“挑戰(zhàn)杯”競賽首次落戶貴州。

　　本屆“挑戰(zhàn)杯”以“科創(chuàng)筑夢，挑戰(zhàn)未來”為主題，進一步突出育人導(dǎo)向，搭建主體賽、“揭榜掛帥”專項賽、紅色專項活動、“黑科技”展示活動有機組成的“1+1+2”賽事整體架構(gòu)，形成差異定位、文理各擅、高低搭配的賽道格局，累計吸引全國2000多所高校、40余萬件作品、250萬名學(xué)生參賽。

　　華為首度發(fā)榜 擂臺硝煙陣陣

　　今年，華為云計算技術(shù)有限公司首次作為“挑戰(zhàn)杯”“擂臺賽”專項賽發(fā)榜單位，面向全國高校發(fā)布“基于端云算力協(xié)同的疲勞駕駛智能識別”賽題，最終評選出南昌航空大學(xué)、貴州大學(xué)、浙江師范大學(xué)、華中科技大學(xué)、安徽大學(xué)5所院校的作品為特等獎，進入終審決賽，爭奪“擂主”。

　　“賽題一樣，想要勝出，那比拼的就是誰的方案更創(chuàng)新，系統(tǒng)模型算力和效能更優(yōu)越?！辟F州大學(xué)計算機學(xué)院數(shù)據(jù)安全與網(wǎng)絡(luò)安全重點實驗室研三學(xué)生付玉杰告訴記者，在“揭榜”后，他迅速吸納了擅長智能算法、圖像識別等領(lǐng)域的同學(xué)完成團隊組建。

　　傳統(tǒng)的疲勞駕駛行為檢測方式分為圖像識別、臉部關(guān)鍵點識別兩個步驟，即終端識別到人臉圖像后，根據(jù)眼部、嘴部等關(guān)鍵點的形狀、大小、距離分析是否有閉眼、打哈欠、看手機等行為，最終將識別結(jié)果反饋至終端。

　　“這種模式存在檢測速度慢、端云計算難協(xié)同等技術(shù)壁壘，不適用于智能檢測。”秦君鵬說，團隊為解決這一難點，嘗試使用一段式目標(biāo)檢測方案，設(shè)計并訓(xùn)練模型，直接識別圖像是否為疲勞駕駛行為，省去關(guān)鍵點定位等流程。

　　“我們也采用類似的單階段分類策略，讓模型反應(yīng)更快?！卑不沾髮W(xué)信號與信息處理專業(yè)學(xué)生、項目負責(zé)人鄧英劍告訴記者，團隊還設(shè)計了一種高效的特征融合模塊，實現(xiàn)了單一技術(shù)框架在白天和夜間多駕駛場景下的應(yīng)用。

　　根據(jù)賽題，參賽作品要設(shè)計出云端控制系統(tǒng)和實物終端，并實現(xiàn)兩者的有效鏈接。在項目籌備過程中，5個項目團隊都發(fā)現(xiàn)，不論如何調(diào)整參數(shù)，數(shù)據(jù)傳輸始終存在延遲，尤其是網(wǎng)絡(luò)信號不足或系統(tǒng)的算力不足時，很有可能出現(xiàn)中斷，而疲勞駕駛的識別和提示要求在短時間內(nèi)完成，否則很容易造成交通事故。

　　針對這一痛點，付玉杰及團隊成員萌發(fā)了端側(cè)到端側(cè)的模型方案，降低了成本和能源的消耗，在“終極PK”后獲得了這一賽題的“擂主”。

　　南昌航空大學(xué)軟件學(xué)院軟件工程專業(yè)研三學(xué)生、團隊負責(zé)人張偉認為，“揭榜掛帥”專項賽要求在短時間內(nèi)把停留在實驗室里的想法、概念變成實實在在可運行的代碼、可解決現(xiàn)實痛點的方案系統(tǒng)，“無疑是一次高強度的集中式綜合訓(xùn)練”。

　　張偉坦言，團隊組建初期，由于對目標(biāo)檢測相關(guān)知識的了解不夠，設(shè)計方案時常常遇到瓶頸。在初賽結(jié)束前3天，他們作品的系統(tǒng)評分卡在89-90之間，難以突破。但團隊成員沒有放棄，而是緊急頭腦風(fēng)暴，反復(fù)調(diào)整參數(shù)，提高模型性能。

　　團隊指導(dǎo)老師陳英清晰記得9月21日晚，張偉告訴他項目以總分第一的成績獲得全國特等獎時的場景，“學(xué)生們在實驗室里興奮地歡呼起來”。他認為，“挑戰(zhàn)杯”的意義不僅在于競技，還在于創(chuàng)新思維的碰撞，比賽期間，他以競賽為牽引，帶著學(xué)生學(xué)習(xí)其他項目團隊的方案理念，自查不足，查漏補缺，將科學(xué)精神、創(chuàng)新思維、競賽激情貫穿學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育全過程。

　　據(jù)悉，本屆“揭榜掛帥”專項賽聚焦科技發(fā)展前沿和關(guān)鍵核心技術(shù)，聚焦哲學(xué)社會科學(xué)領(lǐng)域的重大課題和現(xiàn)實問題，“掛榜”的賽題由21家單位提供，專項賽參賽學(xué)校學(xué)生提交近2000件作品，數(shù)量是上屆的3倍。230余所高校的700余件作品入圍終審，105個項目通過前期終審決賽入圍“擂臺賽”，每個賽題的5支前期獲“特等獎”的團隊強強對話，爭奪21個“擂主”席。

　　為打通大學(xué)生科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的“最后一公里”，發(fā)榜單位還與21個賽題“擂主”團隊現(xiàn)場集中簽約，兌現(xiàn)榜單約定的科研經(jīng)費獎勵和支持舉措等，持續(xù)助力做好學(xué)生科技創(chuàng)新成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，促進大學(xué)生創(chuàng)新成果與社會、市場、產(chǎn)業(yè)的對接融合。

　　把“挑戰(zhàn)杯”經(jīng)歷寫進簡歷里

　　“我們團隊成員都是‘00后’，社會使命感很強。有些隊員是在海邊長大的，對海洋垃圾造成的環(huán)境污染有著更為深刻的感受。”10月29日，在挑戰(zhàn)杯“黑科技”展示區(qū)，廣州大學(xué)機械與電氣工程學(xué)院學(xué)生王梓熙向記者介紹團隊項目《藍海衛(wèi)士 ——全自動海洋垃圾回收系統(tǒng)》的研究初衷，自主研發(fā)的全自動海洋垃圾回收設(shè)備引來不少師生駐足參觀。

　　記者看到，設(shè)備是略顯粗糙的機電一體化裝置，鋼架結(jié)構(gòu)、攝像頭、螺絲都清晰可見，模擬海面行駛時，可精準(zhǔn)識別塑料袋等垃圾物，并自主規(guī)劃路線航行，精準(zhǔn)收集垃圾至緩沖艙。艙滿后，設(shè)備的壓縮裝置將垃圾沉入水下，借助慣性壓入水下柔性網(wǎng)內(nèi)儲存。

　　“市面上已有的海洋垃圾回收設(shè)備基本都是人工或半人工的，全自動的還很少。”團隊成員、廣州大學(xué)機器人工程專業(yè)大二學(xué)生陳奎庚介紹說。

　　項目從校賽、省賽，再到獲評國賽“星系級”作品，陳奎庚及其團隊成員坦言，每一階段的評委老師都給予了他們許多建設(shè)性的指導(dǎo)意見。

　　劉長紅第四次作為指導(dǎo)老師帶隊參加“挑戰(zhàn)杯”國賽，他認為“黑科技”展示活動是鼓勵大學(xué)生提出和論證充滿想象力、創(chuàng)造力的新思路、新方法、新技術(shù)，“挑戰(zhàn)杯”的初心歸根結(jié)底是創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，這與廣州大學(xué)交叉融合的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系理念不謀而合。

　　2014年，廣州大學(xué)學(xué)生自發(fā)成立了創(chuàng)客協(xié)會，機械與電氣工程學(xué)院每年都將參觀創(chuàng)客實驗室作為新生入學(xué)教育第一課的最重要內(nèi)容。王梓熙便是在這樣的契機下加入了海洋垃圾回收系統(tǒng)研發(fā)團隊，并從研究助理成長為創(chuàng)客協(xié)會會長，用自己的成長故事感染、激勵更多學(xué)生勇于創(chuàng)新。

　　自稱“勞動用工小隊”隊長的趙克君也有著同樣的感受。

　　趙克君是貴州大學(xué)公共大數(shù)據(jù)國家重點實驗室大數(shù)據(jù)技術(shù)與工程專業(yè)碩士二年級學(xué)生。研究生一開學(xué)，他便在指導(dǎo)老師王崎和學(xué)長、學(xué)姐的帶領(lǐng)下，參與到了《勞動用工大數(shù)據(jù)要素化助力農(nóng)民工就業(yè)新途徑》項目中。

　　項目啟動初期，他和團隊成員前往貴州省各個項目建筑工地，實地調(diào)研了解務(wù)工人員的反饋和需求，對建筑行業(yè)的勞動用工情況進行廣泛調(diào)查，最終確定了項目研究方向——數(shù)字畫像模式匹配農(nóng)民工與企業(yè)招工。

　　“以前農(nóng)民工找工作是通過工友介紹或者是自己去建筑工地碰運氣，如果通過中介找工作，工資還會打折扣。”據(jù)趙克君介紹，他們將貴州大數(shù)據(jù)發(fā)展管理局給予的勞動用工數(shù)據(jù)，分成年齡、工作經(jīng)驗、技能特長等19個維度數(shù)據(jù)，再將企業(yè)招工相關(guān)的近8000個項目生成電子檔案，進行信息量化與多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合，構(gòu)建農(nóng)民工和企業(yè)數(shù)字畫像，不僅可以實現(xiàn)農(nóng)民工和企業(yè)間的實時動態(tài)直接鏈接，還可以輔助政府決策，助力農(nóng)民工就業(yè)。

　　目前，項目已覆蓋了貴州省約220萬農(nóng)民工、9162家企業(yè)，接入了1萬多個項目，幫助了47.85萬農(nóng)民工就業(yè)與5112家企業(yè)招工。在此次比賽中，項目獲得了“公共大數(shù)據(jù)要素化”賽題擂臺賽的最佳人氣獎。“我要把參賽經(jīng)歷寫進簡歷里?！壁w克君說。

　　敢挑敢戰(zhàn) 最青春

　　“我們可探見橋梁微米級裂紋，靈敏度高，科技感十足?！遍L沙理工大學(xué)土木學(xué)院《藍海長通——跨海特大橋隱蔽病害智能感測聯(lián)動修復(fù)技術(shù)》項目展位前，周昊拿著近120頁的作品書和項目宣傳頁熱情地向參賽師生介紹道。

　　隨著“海洋強國”被納入國家發(fā)展戰(zhàn)略，以跨海大橋為首的海工設(shè)施建設(shè)掀起狂潮，跨海大橋所面臨的海上鹽霧、氯鹽、硫酸鹽等復(fù)雜環(huán)境下的侵蝕困擾以及隱蔽病害問題日益凸顯。

　　“以往橋梁維修需要人爬上去，耗時長也易發(fā)生危險，即使用無人機拍攝，也只能拍攝到橋梁局部，不能全面掌握橋梁情況。”周昊告訴記者，在指導(dǎo)老師馬亞飛的帶領(lǐng)下，學(xué)生團隊敢于向這一國家級創(chuàng)新研究發(fā)起挑戰(zhàn)，展開了兩年的不間斷研究。最終，以完全自主研發(fā)的算法模型為核心，首創(chuàng)了集成式橋梁智能感測裝置與運維評估系統(tǒng)。

　　該設(shè)備借助超聲成像技術(shù)感知橋梁內(nèi)部鋼筋銹蝕情況，無須接觸橋梁便可智能診斷橋梁高空外觀病害。首創(chuàng)的多維多源信息融合數(shù)字孿生橋梁安全智能評估系統(tǒng)，操作者可直觀看出橋梁橋體病害全貌及程度，大大提升評估的效率和精度，項目技術(shù)已應(yīng)用于6個省市的11座特大型橋梁。

　　周昊坦言，兩年多來，團隊輪休勞作試驗，克服了室外高溫、高空作業(yè)的困難，以及沿海極端氣候環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)，制作了數(shù)百個試件，收集了上萬份試驗數(shù)據(jù)，最終帶著項目成果走上“挑戰(zhàn)杯”國賽決賽舞臺。

　　項目展覽現(xiàn)場，大連理工大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院自主研發(fā)的“面向智能運維的航空發(fā)動機虛擬試車臺”，吸引了不少關(guān)注。在虛擬技術(shù)的支持下，師生可現(xiàn)場體驗航空發(fā)動機的超寫實運行和智能維護。

　　“作品核心功能是虛擬試車和關(guān)鍵參量推演?！眻F隊成員劉墨然解釋道，航空發(fā)動機被譽為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”，是飛機的“心臟”，團隊項目技術(shù)的挑戰(zhàn)性不言而喻。

　　傳統(tǒng)的發(fā)動機試車以地面真機實測為主，在排查故障時往往需要拆機，導(dǎo)致研發(fā)、運維成本較高。而使用團隊構(gòu)建的虛擬航空發(fā)動機，工作人員可對航空發(fā)動機內(nèi)部重要的、傳感器不可直接測量的參數(shù)進行推演，為航空發(fā)動機的設(shè)計、生產(chǎn)、運維等階段提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

　　據(jù)項目指導(dǎo)老師徐昌一介紹，作為曾主辦過“挑戰(zhàn)杯”賽事的高校，大連理工大學(xué)始終以此類高水平科技競賽為牽引，探索實施了本科生“三早”工作坊，即“早進課題、早進實驗室、早進科研團隊”，構(gòu)建了“氛圍營造-項目培育-競賽選拔-成果孵化”的全鏈條創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制，持續(xù)且定向培養(yǎng)國家發(fā)展所需的專業(yè)型人才。

　　中青報·中青網(wǎng)見習(xí)記者 王姍姍 記者 陳鳳莉 來源：中國青年報