在今年“挑戰(zhàn)杯”中國青年科技創(chuàng)新“揭榜掛帥”擂臺賽上，北京航空航天大學(xué)在新一代信息技術(shù)、人工智能、高端裝備、生物醫(yī)藥等賽道全面出擊、揭榜迎戰(zhàn)，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(chuàng)佳績，彰顯這所高校青年科研團(tuán)隊的努力和實力。

　　鸞寓：已在全國90余次重大自然災(zāi)害中擔(dān)當(dāng)重任

　　揭榜之后，團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、北京航空航天大學(xué)計算機(jī)學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)碩士研究生張宸愷靈光一閃，為團(tuán)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(jīng)》中記載的兩種神鳥——鸞鳥、寓鳥，具有祥瑞、御災(zāi)之意，亦契合著團(tuán)隊攻堅“遙感應(yīng)急減災(zāi)大模型”的主題方向。

　　在今年“揭榜掛帥”擂臺賽上，應(yīng)急管理部國家減災(zāi)中心發(fā)榜“多模態(tài)應(yīng)急減災(zāi)智能體創(chuàng)新解決方案”，期待有志青年能夠設(shè)計和實現(xiàn)一個面向多任務(wù)的多模態(tài)應(yīng)急減災(zāi)智能體。

　　榜題要求，“面向災(zāi)前風(fēng)險預(yù)警、災(zāi)中應(yīng)急響應(yīng)、災(zāi)后快速評估與恢復(fù)重建等業(yè)務(wù)需求，充分利用多種技術(shù)手段和渠道獲取的多源多模態(tài)數(shù)據(jù)，利用大模型技術(shù)構(gòu)建應(yīng)急減災(zāi)智能體，為應(yīng)急減災(zāi)提供有力信息支撐與保障?！?/p>

　　面對命題及挑戰(zhàn)，團(tuán)隊經(jīng)過討論厘清了研發(fā)思路。首先打通多源多模態(tài)數(shù)據(jù)的融合分析，然后利用大模型技術(shù)，提升自主決策能力，在此基礎(chǔ)上打造能協(xié)同處理多任務(wù)的智能體框架，最后建立支撐泛化與測評的新型數(shù)據(jù)體系。

　　明確了方向，加之基于前期長期研究積累，“鸞寓”團(tuán)隊攻堅克難，提出多模態(tài)時空認(rèn)知融合架構(gòu)，并將相關(guān)技術(shù)賦能至專有模型矩陣，總共可覆蓋16個災(zāi)害類型、13種任務(wù)場景。在團(tuán)隊指導(dǎo)教師王蘊紅教授看來，該多模態(tài)應(yīng)急減災(zāi)智能體真正實現(xiàn)了從技術(shù)到應(yīng)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(zāi)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(yīng)急減災(zāi)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(zāi)害中實踐并發(fā)揮重要作用，覆蓋全國12個省份、約450萬平方公里。

　　在“鸞寓”團(tuán)隊努力下，最終實現(xiàn)了災(zāi)后大范圍房屋分布的快速自動提取，將關(guān)鍵本底房屋制圖時間由傳統(tǒng)人工流程的約1天壓縮至15分鐘以內(nèi)，大幅節(jié)省了人力投入，有效縮短了應(yīng)急部門開展災(zāi)損研判、人員安置統(tǒng)計和救援資源調(diào)度的時間周期。

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

　　低空無人智能體：守護(hù)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(jī)系統(tǒng)，能夠通過集成人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)獨立或協(xié)同完成特定任務(wù)。?

　　隨著低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展提速，低空無人智能體的安全問題逐漸凸顯。針對復(fù)雜環(huán)境下的運行風(fēng)險開展前沿研究，已成為促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展的重要課題。

　　今年“揭榜掛帥”擂臺賽，中關(guān)村實驗室以“低空無人智能體的智能安全研究”為題發(fā)榜，鼓勵參賽青年選手研究實現(xiàn)在強(qiáng)干擾、強(qiáng)對抗、強(qiáng)動態(tài)環(huán)境中的安全運行。

　　基于多年深耕，北京航空航天大學(xué)復(fù)雜關(guān)鍵軟件環(huán)境全國重點實驗室智能安全創(chuàng)新團(tuán)隊師生揭榜迎戰(zhàn)。

　　這是一個由8人組成，涵蓋博士、碩士、本科生的年輕團(tuán)隊。作為團(tuán)隊負(fù)責(zé)人，北京航空航天大學(xué)計算機(jī)學(xué)院計算機(jī)軟件與理論專業(yè)博士研究生張?zhí)炀壓蛨F(tuán)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(tǒng)設(shè)計”為題開展攻關(guān)。

　　“我們對榜題進(jìn)行了分析，核心要求可概括為在典型干擾多、場景復(fù)雜的低空無人環(huán)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?！睆?zhí)炀壵f。

　　在實驗室的無數(shù)個日夜，見證著該系統(tǒng)不斷趨于完善和優(yōu)化。

　　基于仿真建模與威脅演化，團(tuán)隊構(gòu)建了2萬余個威脅場景，實現(xiàn)了對幻覺極端環(huán)境的全面覆蓋，在持續(xù)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(tǒng)已內(nèi)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(xiàn)降本增效。

　　作為一名本科生，北京航空航天大學(xué)計算機(jī)學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生曲揚在團(tuán)隊中同樣承擔(dān)一份重要任務(wù)，從實驗室到實驗飛行場地，與學(xué)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(chǎn)業(yè)合作方面，該項目已與航空工業(yè)發(fā)展研究中心、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、商湯科技及中國電子科技集團(tuán)等機(jī)構(gòu)展開深度合作，被評價為“產(chǎn)生了顯著的社會與經(jīng)濟(jì)效益”。

　　智城防微：以數(shù)治堵、以智優(yōu)策

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

　　前不久，在北京市通州區(qū)，“智城防微”團(tuán)隊通過使用“城市病預(yù)防醫(yī)學(xué)”創(chuàng)新框架進(jìn)行實踐，高效實現(xiàn)了交通擁堵等“城市病”的預(yù)防性治理，通過優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時序、改進(jìn)交通組織方式，來提高出行效率、降低城市擁堵指數(shù)、緩解重點區(qū)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(qū)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(tuán)北京有限公司發(fā)布榜題“生成式AI驅(qū)動的‘城市病’仿真預(yù)防系統(tǒng)”，希望聚焦城市交通這一最具代表性的城市復(fù)雜系統(tǒng)，開發(fā)一個基于生成式AI技術(shù)，集數(shù)據(jù)分析、溯源預(yù)測、場景仿真和輔助決策功能于一體的“城市病”預(yù)防系統(tǒng)。

　　基于此，“智城防微”團(tuán)隊以研發(fā)“生成式AI賦能的城市病仿真預(yù)防系統(tǒng)”應(yīng)題，完美給出了解決方式和答案。

　　團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院軟件工程專業(yè)本科生何啟榮說，為解答命題，團(tuán)隊歷時30天深入調(diào)研6家企業(yè)，了解現(xiàn)實存在的問題。

　　“我們發(fā)現(xiàn)，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(jié)；二是未知場景，前所未見；三是各類問題動態(tài)發(fā)展，持續(xù)演變?！焙螁s說。

　　在團(tuán)隊看來，當(dāng)前廣泛采用的“事后處置”模式在問題發(fā)生后才被動補(bǔ)救，存在響應(yīng)滯后、缺乏預(yù)見、效果短暫等根本缺陷，在當(dāng)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(tǒng)的“事后被動式響應(yīng)”轉(zhuǎn)向“事前主動式預(yù)防”，基于生成式AI的新一代仿真預(yù)防系統(tǒng)應(yīng)時而生。

　　有趣的是，在研發(fā)過程中，團(tuán)隊借鑒疫苗研發(fā)邏輯，提出“城市病預(yù)防醫(yī)學(xué)”理念，即首先構(gòu)建融合多源數(shù)據(jù)的城市分析底座，分析“城市病理”，再利用生成式AI實現(xiàn)能推演未知風(fēng)險場景的城市仿真沙盒，培養(yǎng)“城市小白鼠”，進(jìn)而構(gòu)建城市管理平臺，主動感知持續(xù)優(yōu)化“城市疫苗”。

　　在團(tuán)隊中，同為軟件學(xué)院軟件工程專業(yè)本科生的梁祎卓負(fù)責(zé)工程時序算法。他表示，所謂工程時序就是建設(shè)交通工程設(shè)施的時間和順序。

　　“在城市建設(shè)中，先建設(shè)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(guān)歷史數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中進(jìn)行仿真模擬，來推演出路段建設(shè)先后順序?！绷旱t卓說。

　　如今，團(tuán)隊已聯(lián)合中國移動、北京市西城區(qū)、北京市大數(shù)據(jù)中心、北京市智慧交通發(fā)展中心等單位，圍繞“重點區(qū)域綜合治理、關(guān)鍵路段擁堵緩解、公交線網(wǎng)優(yōu)化與重點車輛監(jiān)控”等典型場景，完成了全鏈路部署與技術(shù)試驗，效果顯著。

　　創(chuàng)新基因，融入北航精神

　　長期以來，北京航空航天大學(xué)以“科研課堂”教學(xué)模式為基礎(chǔ)，推進(jìn)學(xué)?？蒲衅脚_、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(yè)必修學(xué)分，三年來共設(shè)立1112項研究課題，累計超過7000名學(xué)生參與，極大地提升了學(xué)生的科研素養(yǎng)、拓寬了學(xué)術(shù)眼界。

　　北京航空航天大學(xué)團(tuán)委副書記倪義坤表示，自1990年開設(shè)以來，學(xué)校不斷推進(jìn)“馮如杯”競賽系統(tǒng)改革，增設(shè)“青年紅色筑夢之旅”賽道、產(chǎn)業(yè)賽道、國際賽道，設(shè)立20項學(xué)院級專項競賽，覆蓋學(xué)校10個一級學(xué)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(dǎo)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(xué)術(shù)影響力、社會關(guān)注度、行業(yè)創(chuàng)新性和賽事競爭力的項目不斷涌現(xiàn)。

　　同時，學(xué)校深化落實大平臺大團(tuán)隊項目制育人模式，集中優(yōu)勢資源，成立高精尖芯片測試裝備、大學(xué)生方程式賽車、高功能密度小衛(wèi)星等10支高水平學(xué)生科技創(chuàng)新團(tuán)隊，三年支持1000萬元，建立“本、碩、博、導(dǎo)師”人才培養(yǎng)梯隊，有組織地攻關(guān)“卡脖子”問題。

　　近幾年，北京航空航天大學(xué)相繼承辦2019年第十六屆全國“挑戰(zhàn)杯”競賽、2020年首都“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計劃競賽、2024年第十九屆全國“挑戰(zhàn)杯”競賽“揭榜掛帥”專項賽，為全國師生搭建科技創(chuàng)新交流平臺，同樣助推著校園科創(chuàng)氛圍與學(xué)生創(chuàng)新能力持續(xù)躍升。

來源：中國青年報