北航學子：在“揭榜掛帥”的果斷中鍛造創新基因

　　在今年“挑戰杯”中國青年科技創新“揭榜掛帥”擂臺賽上，北京航空航天大學在新一代信息技術、人工智能、高端裝備、生物醫藥等賽道全面出擊、揭榜迎戰，一舉拿下13個擂主、12個特等獎、14個一等獎、13個二等獎、14個三等獎，共計66個獎項，再創佳績，彰顯這所高校青年科研團隊的努力和實力。

　　鸞寓：已在全國90余次重大自然災害中擔當重任

　　揭榜之后，團隊負責人、北京航空航天大學計算機學院計算機科學與技術專業碩士研究生張宸愷靈光一閃，為團隊起了一個頗具詩意的隊名：鸞寓。

　　張宸愷說，鸞、寓二字取自于《山海經》中記載的兩種神鳥——鸞鳥、寓鳥，具有祥瑞、御災之意，亦契合著團隊攻堅“遙感應急減災大模型”的主題方向。

　　在今年“揭榜掛帥”擂臺賽上，應急管理部國家減災中心發榜“多模態應急減災智能體創新解決方案”，期待有志青年能夠設計和實現一個面向多任務的多模態應急減災智能體。

　　榜題要求，“面向災前風險預警、災中應急響應、災后快速評估與恢復重建等業務需求，充分利用多種技術手段和渠道獲取的多源多模態數據，利用大模型技術構建應急減災智能體，為應急減災提供有力信息支撐與保障。”

　　面對命題及挑戰，團隊經過討論厘清了研發思路。首先打通多源多模態數據的融合分析，然后利用大模型技術，提升自主決策能力，在此基礎上打造能協同處理多任務的智能體框架，最后建立支撐泛化與測評的新型數據體系。

　　明確了方向，加之基于前期長期研究積累，“鸞寓”團隊攻堅克難，提出多模態時空認知融合架構，并將相關技術賦能至專有模型矩陣，總共可覆蓋16個災害類型、13種任務場景。在團隊指導教師王蘊紅教授看來，該多模態應急減災智能體真正實現了從技術到應用的全面躍升。

　　近幾年來，從2021年云南漾濞6.4級地震、2021年河南鄭州“7·20”特大暴雨災害，到2022年四川瀘定縣6.8級地震、2023年甘肅積石山6.2級地震，“鸞寓”遙感應急減災大模型已在全國90余次4.5級以上地震、滑坡、洪澇等重大自然災害中實踐并發揮重要作用，覆蓋全國12個省份、約450萬平方公里。

　　在“鸞寓”團隊努力下，最終實現了災后大范圍房屋分布的快速自動提取，將關鍵本底房屋制圖時間由傳統人工流程的約1天壓縮至15分鐘以內，大幅節省了人力投入，有效縮短了應急部門開展災損研判、人員安置統計和救援資源調度的時間周期。

　　在今年“揭榜掛帥”賽場上，10位成員均來自學校IRIP智能識別與圖像處理實驗室的“鸞寓”團隊從眾多揭榜團隊中脫穎而出，一舉拿下最高獎“擂主”。

　　低空無人智能體：守護安全低空，賦能智慧飛行

　　什么是低空無人智能體？其指在低空空域運行的、具備一定自主決策能力的無人機系統，能夠通過集成人工智能、物聯網、大數據等技術獨立或協同完成特定任務。?

　　隨著低空經濟發展提速，低空無人智能體的安全問題逐漸凸顯。針對復雜環境下的運行風險開展前沿研究，已成為促進行業健康發展的重要課題。

　　今年“揭榜掛帥”擂臺賽，中關村實驗室以“低空無人智能體的智能安全研究”為題發榜，鼓勵參賽青年選手研究實現在強干擾、強對抗、強動態環境中的安全運行。

　　基于多年深耕，北京航空航天大學復雜關鍵軟件環境全國重點實驗室智能安全創新團隊師生揭榜迎戰。

　　這是一個由8人組成，涵蓋博士、碩士、本科生的年輕團隊。作為團隊負責人，北京航空航天大學計算機學院計算機軟件與理論專業博士研究生張天緣和團隊成員一起以“面向低空無人智能體的魯棒智能算法研究與評測系統設計”為題開展攻關。

　　“我們對榜題進行了分析，核心要求可概括為在典型干擾多、場景復雜的低空無人環境中提升低空無人智能體的安全性，并在虛擬平臺上完成驗證。”張天緣說。

　　在實驗室的無數個日夜，見證著該系統不斷趨于完善和優化。

　　基于仿真建模與威脅演化，團隊構建了2萬余個威脅場景，實現了對幻覺極端環境的全面覆蓋，在持續測試中完成了對大量錯誤案例的定位與修正。

　　如今，這套針對低空無人智能體安全飛行的系統已內置2萬余個測試場景、5萬余小時采樣時長、1萬余個測試用例，覆蓋從測試用例生成、攻擊威脅定義、脆弱點挖掘到魯棒性提升的全生命周期流程，實現降本增效。

　　作為一名本科生，北京航空航天大學計算機學院計算機科學與技術專業學生曲揚在團隊中同樣承擔一份重要任務，從實驗室到實驗飛行場地，與學長們披星戴月的日子令他收獲很多，在擂臺賽拿到“擂主”那一刻，更覺得多日來的付出很值得。

　　如今，在產業合作方面，該項目已與航空工業發展研究中心、中國電子技術標準化研究院、商湯科技及中國電子科技集團等機構展開深度合作，被評價為“產生了顯著的社會與經濟效益”。

　　智城防微：以數治堵、以智優策

　　面對新型智慧城市建設，如何未雨綢繆，提前預防可能會出現的以交通領域為代表的“城市病”，北京航空航天大學“智城防微”項目團隊給出了自己的答案。

　　前不久，在北京市通州區，“智城防微”團隊通過使用“城市病預防醫學”創新框架進行實踐，高效實現了交通擁堵等“城市病”的預防性治理，通過優化基礎設施建設時序、改進交通組織方式，來提高出行效率、降低城市擁堵指數、緩解重點區域交通壓力、提升公共交通效能，最終贏得了來自北京市通州區交通委員會的高度評價。

　　在今年“揭榜掛帥”擂臺賽上，中國移動通信集團北京有限公司發布榜題“生成式AI驅動的‘城市病’仿真預防系統”，希望聚焦城市交通這一最具代表性的城市復雜系統，開發一個基于生成式AI技術，集數據分析、溯源預測、場景仿真和輔助決策功能于一體的“城市病”預防系統。

　　基于此，“智城防微”團隊以研發“生成式AI賦能的城市病仿真預防系統”應題，完美給出了解決方式和答案。

　　團隊負責人、北京航空航天大學軟件學院軟件工程專業本科生何啟榮說，為解答命題，團隊歷時30天深入調研6家企業，了解現實存在的問題。

　　“我們發現，造成‘城市病’治理難度加大的原因來源于三個方面，一是成因交織，盤根錯節；二是未知場景，前所未見；三是各類問題動態發展，持續演變。”何啟榮說。

　　在團隊看來，當前廣泛采用的“事后處置”模式在問題發生后才被動補救，存在響應滯后、缺乏預見、效果短暫等根本缺陷，在當前城市病治理中顯得力不從心。因此，城市治理范式亟須從傳統的“事后被動式響應”轉向“事前主動式預防”，基于生成式AI的新一代仿真預防系統應時而生。

　　有趣的是，在研發過程中，團隊借鑒疫苗研發邏輯，提出“城市病預防醫學”理念，即首先構建融合多源數據的城市分析底座，分析“城市病理”，再利用生成式AI實現能推演未知風險場景的城市仿真沙盒，培養“城市小白鼠”，進而構建城市管理平臺，主動感知持續優化“城市疫苗”。

　　在團隊中，同為軟件學院軟件工程專業本科生的梁祎卓負責工程時序算法。他表示，所謂工程時序就是建設交通工程設施的時間和順序。

　　“在城市建設中，先建設哪條路收益最大，我們會通過利用周圍路段的軌跡、速度、流量、出行量等相關歷史數據在系統中進行仿真模擬，來推演出路段建設先后順序。”梁祎卓說。

　　如今，團隊已聯合中國移動、北京市西城區、北京市大數據中心、北京市智慧交通發展中心等單位，圍繞“重點區域綜合治理、關鍵路段擁堵緩解、公交線網優化與重點車輛監控”等典型場景，完成了全鏈路部署與技術試驗，效果顯著。

　　創新基因，融入北航精神

　　長期以來，北京航空航天大學以“科研課堂”教學模式為基礎，推進學校科研平臺、實驗裝備、重大項目面向本科生全面開放，施行科研“微課題”納入專業必修學分，三年來共設立1112項研究課題，累計超過7000名學生參與，極大地提升了學生的科研素養、拓寬了學術眼界。

　　北京航空航天大學團委副書記倪義坤表示，自1990年開設以來，學校不斷推進“馮如杯”競賽系統改革，增設“青年紅色筑夢之旅”賽道、產業賽道、國際賽道，設立20項學院級專項競賽，覆蓋學校10個一級學科，每屆本科生參與率超過92%。

　　五年來，“馮如杯”競賽年均參賽作品4200件、年均參賽逾7600人次，年均指導教師1200人，較上一個五年周期分別提升51.5%、30.0%與82.9%，一大批具有學術影響力、社會關注度、行業創新性和賽事競爭力的項目不斷涌現。

　　同時，學校深化落實大平臺大團隊項目制育人模式，集中優勢資源，成立高精尖芯片測試裝備、大學生方程式賽車、高功能密度小衛星等10支高水平學生科技創新團隊，三年支持1000萬元，建立“本、碩、博、導師”人才培養梯隊，有組織地攻關“卡脖子”問題。

　　近幾年，北京航空航天大學相繼承辦2019年第十六屆全國“挑戰杯”競賽、2020年首都“挑戰杯”創業計劃競賽、2024年第十九屆全國“挑戰杯”競賽“揭榜掛帥”專項賽，為全國師生搭建科技創新交流平臺，同樣助推著校園科創氛圍與學生創新能力持續躍升。

來源：中國青年報