對貴州大學(xué)研三學(xué)生秦君鵬及其團隊來(lái)說(shuō)，今年的“挑戰杯”是他畢業(yè)前的最后一次“大考”，也是他成長(cháng)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(shí)，他們團隊毫不猶豫“揭榜”，一路過(guò)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(huì )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“挑戰杯”競賽首次落戶(hù)貴州。

　　本屆“挑戰杯”以“科創(chuàng )筑夢(mèng)，挑戰未來(lái)”為主題，進(jìn)一步突出育人導向，搭建主體賽、“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽、紅色專(zhuān)項活動(dòng)、“黑科技”展示活動(dòng)有機組成的“1+1+2”賽事整體架構，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(wàn)件作品、250萬(wàn)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“挑戰杯”“擂臺賽”專(zhuān)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(jìn)入終審決賽，爭奪“擂主”。

　　“賽題一樣，想要勝出，那比拼的就是誰(shuí)的方案更創(chuàng )新，系統模型算力和效能更優(yōu)越。”貴州大學(xué)計算機學(xué)院數據安全與網(wǎng)絡(luò )安全重點(diǎn)實(shí)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(cháng)智能算法、圖像識別等領(lǐng)域的同學(xué)完成團隊組建。

　　傳統的疲勞駕駛行為檢測方式分為圖像識別、臉部關(guān)鍵點(diǎn)識別兩個(gè)步驟，即終端識別到人臉圖像后，根據眼部、嘴部等關(guān)鍵點(diǎn)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(shuō)，團隊為解決這一難點(diǎn)，嘗試使用一段式目標檢測方案，設計并訓練模型，直接識別圖像是否為疲勞駕駛行為，省去關(guān)鍵點(diǎn)定位等流程。

　　“我們也采用類(lèi)似的單階段分類(lèi)策略，讓模型反應更快。”安徽大學(xué)信號與信息處理專(zhuān)業(yè)學(xué)生、項目負責人鄧英劍告訴記者，團隊還設計了一種高效的特征融合模塊，實(shí)現了單一技術(shù)框架在白天和夜間多駕駛場(chǎng)景下的應用。

　　根據賽題，參賽作品要設計出云端控制系統和實(shí)物終端，并實(shí)現兩者的有效鏈接。在項目籌備過(guò)程中，5個(gè)項目團隊都發(fā)現，不論如何調整參數，數據傳輸始終存在延遲，尤其是網(wǎng)絡(luò )信號不足或系統的算力不足時(shí)，很有可能出現中斷，而疲勞駕駛的識別和提示要求在短時(shí)間內完成，否則很容易造成交通事故。

　　針對這一痛點(diǎn)，付玉杰及團隊成員萌發(fā)了端側到端側的模型方案，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(zhuān)業(yè)研三學(xué)生、團隊負責人張偉認為，“揭榜掛帥”專(zhuān)項賽要求在短時(shí)間內把停留在實(shí)驗室里的想法、概念變成實(shí)實(shí)在在可運行的代碼、可解決現實(shí)痛點(diǎn)的方案系統，“無(wú)疑是一次高強度的集中式綜合訓練”。

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

　　團隊指導老師陳英清晰記得9月21日晚，張偉告訴他項目以總分第一的成績(jì)獲得全國特等獎時(shí)的場(chǎng)景，“學(xué)生們在實(shí)驗室里興奮地歡呼起來(lái)”。他認為，“挑戰杯”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(zhù)學(xué)生學(xué)習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(guò)程。

　　據悉，本屆“揭榜掛帥”專(zhuān)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(huì )科學(xué)領(lǐng)域的重大課題和現實(shí)問(wèn)題，“掛榜”的賽題由21家單位提供，專(zhuān)項賽參賽學(xué)校學(xué)生提交近2000件作品，數量是上屆的3倍。230余所高校的700余件作品入圍終審，105個(gè)項目通過(guò)前期終審決賽入圍“擂臺賽”，每個(gè)賽題的5支前期獲“特等獎”的團隊強強對話(huà)，爭奪21個(gè)“擂主”席。

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

　　把“挑戰杯”經(jīng)歷寫(xiě)進(jìn)簡(jiǎn)歷里

　　“我們團隊成員都是‘00后’，社會(huì )使命感很強。有些隊員是在海邊長(cháng)大的，對海洋垃圾造成的環(huán)境污染有著(zhù)更為深刻的感受。”10月29日，在挑戰杯“黑科技”展示區，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《藍海衛士 ——全自動(dòng)海洋垃圾回收系統》的研究初衷，自主研發(fā)的全自動(dòng)海洋垃圾回收設備引來(lái)不少師生駐足參觀(guān)。

　　記者看到，設備是略顯粗糙的機電一體化裝置，鋼架結構、攝像頭、螺絲都清晰可見(jiàn)，模擬海面行駛時(shí)，可精準識別塑料袋等垃圾物，并自主規劃路線(xiàn)航行，精準收集垃圾至緩沖艙。艙滿(mǎn)后，設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)內儲存。

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

　　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性的指導意見(jiàn)。

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

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

　　自稱(chēng)“勞動(dòng)用工小隊”隊長(cháng)的趙克君也有著(zhù)同樣的感受。

　　趙克君是貴州大學(xué)公共大數據國家重點(diǎn)實(shí)驗室大數據技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)碩士二年級學(xué)生。研究生一開(kāi)學(xué)，他便在指導老師王崎和學(xué)長(cháng)、學(xué)姐的帶領(lǐng)下，參與到了《勞動(dòng)用工大數據要素化助力農民工就業(yè)新途徑》項目中。

　　項目啟動(dòng)初期，他和團隊成員前往貴州省各個(gè)項目建筑工地，實(shí)地調研了解務(wù)工人員的反饋和需求，對建筑行業(yè)的勞動(dòng)用工情況進(jìn)行廣泛調查，最終確定了項目研究方向——數字畫(huà)像模式匹配農民工與企業(yè)招工。

　　“以前農民工找工作是通過(guò)工友介紹或者是自己去建筑工地碰運氣，如果通過(guò)中介找工作，工資還會(huì )打折扣。”據趙克君介紹，他們將貴州大數據發(fā)展管理局給予的勞動(dòng)用工數據，分成年齡、工作經(jīng)驗、技能特長(cháng)等19個(gè)維度數據，再將企業(yè)招工相關(guān)的近8000個(gè)項目生成電子檔案，進(jìn)行信息量化與多源異構數據融合，構建農民工和企業(yè)數字畫(huà)像，不僅可以實(shí)現農民工和企業(yè)間的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)直接鏈接，還可以輔助政府決策，助力農民工就業(yè)。

　　目前，項目已覆蓋了貴州省約220萬(wàn)農民工、9162家企業(yè)，接入了1萬(wàn)多個(gè)項目，幫助了47.85萬(wàn)農民工就業(yè)與5112家企業(yè)招工。在此次比賽中，項目獲得了“公共大數據要素化”賽題擂臺賽的最佳人氣獎。“我要把參賽經(jīng)歷寫(xiě)進(jìn)簡(jiǎn)歷里。”趙克君說(shuō)。

　　敢挑敢戰 最青春

　　“我們可探見(jiàn)橋梁微米級裂紋，靈敏度高，科技感十足。”長(cháng)沙理工大學(xué)土木學(xué)院《藍海長(cháng)通——跨海特大橋隱蔽病害智能感測聯(lián)動(dòng)修復技術(shù)》項目展位前，周昊拿著(zhù)近120頁(yè)的作品書(shū)和項目宣傳頁(yè)熱情地向參賽師生介紹道。

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

　　“以往橋梁維修需要人爬上去，耗時(shí)長(cháng)也易發(fā)生危險，即使用無(wú)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，展開(kāi)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。

　　該設備借助超聲成像技術(shù)感知橋梁內部鋼筋銹蝕情況，無(wú)須接觸橋梁便可智能診斷橋梁高空外觀(guān)病害。首創(chuàng )的多維多源信息融合數字孿生橋梁安全智能評估系統，操作者可直觀(guān)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)已應用于6個(gè)省市的11座特大型橋梁。

　　周昊坦言，兩年多來(lái)，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(lái)的挑戰，制作了數百個(gè)試件，收集了上萬(wàn)份試驗數據，最終帶著(zhù)項目成果走上“挑戰杯”國賽決賽舞臺。

　　項目展覽現場(chǎng)，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(dòng)機虛擬試車(chē)臺”，吸引了不少關(guān)注。在虛擬技術(shù)的支持下，師生可現場(chǎng)體驗航空發(fā)動(dòng)機的超寫(xiě)實(shí)運行和智能維護。

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

　　傳統的發(fā)動(dòng)機試車(chē)以地面真機實(shí)測為主，在排查故障時(shí)往往需要拆機，導致研發(fā)、運維成本較高。而使用團隊構建的虛擬航空發(fā)動(dòng)機，工作人員可對航空發(fā)動(dòng)機內部重要的、傳感器不可直接測量的參數進(jìn)行推演，為航空發(fā)動(dòng)機的設計、生產(chǎn)、運維等階段提供關(guān)鍵數據支撐。

　　據項目指導老師徐昌一介紹，作為曾主辦過(guò)“挑戰杯”賽事的高校，大連理工大學(xué)始終以此類(lèi)高水平科技競賽為牽引，探索實(shí)施了本科生“三早”工作坊，即“早進(jìn)課題、早進(jìn)實(shí)驗室、早進(jìn)科研團隊”，構建了“氛圍營(yíng)造-項目培育-競賽選拔-成果孵化”的全鏈條創(chuàng )新人才培養機制，持續且定向培養國家發(fā)展所需的專(zhuān)業(yè)型人才。

　　中青報·中青網(wǎng)見(jiàn)習記者 王姍姍 記者 陳鳳莉 來(lái)源：中國青年報