北航学子：在“揭榜挂帅”的果断中锻造创新基因

　　在今年“挑战杯”中国青年科技创新“揭榜挂帅”擂台赛上，北京航空航天大学在新一代信息技术、人工智能、高端装备、生物医药等赛道全面出击、揭榜迎战，一举拿下13个擂主、12个特等奖、14个一等奖、13个二等奖、14个三等奖，共计66个奖项，再创佳绩，彰显这所高校青年科研团队的努力和实力。

　　鸾寓：已在全国90余次重大自然灾害中担当重任

　　揭榜之后，团队负责人、北京航空航天大学计算机学院计算机科学与技术专业硕士研究生张宸恺灵光一闪，为团队起了一个颇具诗意的队名：鸾寓。

　　张宸恺说，鸾、寓二字取自于《山海经》中记载的两种神鸟——鸾鸟、寓鸟，具有祥瑞、御灾之意，亦契合着团队攻坚“遥感应急减灾大模型”的主题方向。

　　在今年“揭榜挂帅”擂台赛上，应急管理部国家减灾中心发榜“多模态应急减灾智能体创新解决方案”，期待有志青年能够设计和实现一个面向多任务的多模态应急减灾智能体。

　　榜题要求，“面向灾前风险预警、灾中应急响应、灾后快速评估与恢复重建等业务需求，充分利用多种技术手段和渠道获取的多源多模态数据，利用大模型技术构建应急减灾智能体，为应急减灾提供有力信息支撑与保障。”

　　面对命题及挑战，团队经过讨论厘清了研发思路。首先打通多源多模态数据的融合分析，然后利用大模型技术，提升自主决策能力，在此基础上打造能协同处理多任务的智能体框架，最后建立支撑泛化与测评的新型数据体系。

　　明确了方向，加之基于前期长期研究积累，“鸾寓”团队攻坚克难，提出多模态时空认知融合架构，并将相关技术赋能至专有模型矩阵，总共可覆盖16个灾害类型、13种任务场景。在团队指导教师王蕴红教授看来，该多模态应急减灾智能体真正实现了从技术到应用的全面跃升。

　　近几年来，从2021年云南漾濞6.4级地震、2021年河南郑州“7·20”特大暴雨灾害，到2022年四川泸定县6.8级地震、2023年甘肃积石山6.2级地震，“鸾寓”遥感应急减灾大模型已在全国90余次4.5级以上地震、滑坡、洪涝等重大自然灾害中实践并发挥重要作用，覆盖全国12个省份、约450万平方公里。

　　在“鸾寓”团队努力下，最终实现了灾后大范围房屋分布的快速自动提取，将关键本底房屋制图时间由传统人工流程的约1天压缩至15分钟以内，大幅节省了人力投入，有效缩短了应急部门开展灾损研判、人员安置统计和救援资源调度的时间周期。

　　在今年“揭榜挂帅”赛场上，10位成员均来自学校IRIP智能识别与图像处理实验室的“鸾寓”团队从众多揭榜团队中脱颖而出，一举拿下最高奖“擂主”。

　　低空无人智能体：守护安全低空，赋能智慧飞行

　　什么是低空无人智能体？其指在低空空域运行的、具备一定自主决策能力的无人机系统，能够通过集成人工智能、物联网、大数据等技术独立或协同完成特定任务。‌

　　随着低空经济发展提速，低空无人智能体的安全问题逐渐凸显。针对复杂环境下的运行风险开展前沿研究，已成为促进行业健康发展的重要课题。

　　今年“揭榜挂帅”擂台赛，中关村实验室以“低空无人智能体的智能安全研究”为题发榜，鼓励参赛青年选手研究实现在强干扰、强对抗、强动态环境中的安全运行。

　　基于多年深耕，北京航空航天大学复杂关键软件环境全国重点实验室智能安全创新团队师生揭榜迎战。

　　这是一个由8人组成，涵盖博士、硕士、本科生的年轻团队。作为团队负责人，北京航空航天大学计算机学院计算机软件与理论专业博士研究生张天缘和团队成员一起以“面向低空无人智能体的鲁棒智能算法研究与评测系统设计”为题开展攻关。

　　“我们对榜题进行了分析，核心要求可概括为在典型干扰多、场景复杂的低空无人环境中提升低空无人智能体的安全性，并在虚拟平台上完成验证。”张天缘说。

　　在实验室的无数个日夜，见证着该系统不断趋于完善和优化。

　　基于仿真建模与威胁演化，团队构建了2万余个威胁场景，实现了对幻觉极端环境的全面覆盖，在持续测试中完成了对大量错误案例的定位与修正。

　　如今，这套针对低空无人智能体安全飞行的系统已内置2万余个测试场景、5万余小时采样时长、1万余个测试用例，覆盖从测试用例生成、攻击威胁定义、脆弱点挖掘到鲁棒性提升的全生命周期流程，实现降本增效。

　　作为一名本科生，北京航空航天大学计算机学院计算机科学与技术专业学生曲扬在团队中同样承担一份重要任务，从实验室到实验飞行场地，与学长们披星戴月的日子令他收获很多，在擂台赛拿到“擂主”那一刻，更觉得多日来的付出很值得。

　　如今，在产业合作方面，该项目已与航空工业发展研究中心、中国电子技术标准化研究院、商汤科技及中国电子科技集团等机构展开深度合作，被评价为“产生了显著的社会与经济效益”。

　　智城防微：以数治堵、以智优策

　　面对新型智慧城市建设，如何未雨绸缪，提前预防可能会出现的以交通领域为代表的“城市病”，北京航空航天大学“智城防微”项目团队给出了自己的答案。

　　前不久，在北京市通州区，“智城防微”团队通过使用“城市病预防医学”创新框架进行实践，高效实现了交通拥堵等“城市病”的预防性治理，通过优化基础设施建设时序、改进交通组织方式，来提高出行效率、降低城市拥堵指数、缓解重点区域交通压力、提升公共交通效能，最终赢得了来自北京市通州区交通委员会的高度评价。

　　在今年“揭榜挂帅”擂台赛上，中国移动通信集团北京有限公司发布榜题“生成式AI驱动的‘城市病’仿真预防系统”，希望聚焦城市交通这一最具代表性的城市复杂系统，开发一个基于生成式AI技术，集数据分析、溯源预测、场景仿真和辅助决策功能于一体的“城市病”预防系统。

　　基于此，“智城防微”团队以研发“生成式AI赋能的城市病仿真预防系统”应题，完美给出了解决方式和答案。

　　团队负责人、北京航空航天大学软件学院软件工程专业本科生何启荣说，为解答命题，团队历时30天深入调研6家企业，了解现实存在的问题。

　　“我们发现，造成‘城市病’治理难度加大的原因来源于三个方面，一是成因交织，盘根错节；二是未知场景，前所未见；三是各类问题动态发展，持续演变。”何启荣说。

　　在团队看来，当前广泛采用的“事后处置”模式在问题发生后才被动补救，存在响应滞后、缺乏预见、效果短暂等根本缺陷，在当前城市病治理中显得力不从心。因此，城市治理范式亟须从传统的“事后被动式响应”转向“事前主动式预防”，基于生成式AI的新一代仿真预防系统应时而生。

　　有趣的是，在研发过程中，团队借鉴疫苗研发逻辑，提出“城市病预防医学”理念，即首先构建融合多源数据的城市分析底座，分析“城市病理”，再利用生成式AI实现能推演未知风险场景的城市仿真沙盒，培养“城市小白鼠”，进而构建城市管理平台，主动感知持续优化“城市疫苗”。

　　在团队中，同为软件学院软件工程专业本科生的梁祎卓负责工程时序算法。他表示，所谓工程时序就是建设交通工程设施的时间和顺序。

　　“在城市建设中，先建设哪条路收益最大，我们会通过利用周围路段的轨迹、速度、流量、出行量等相关历史数据在系统中进行仿真模拟，来推演出路段建设先后顺序。”梁祎卓说。

　　如今，团队已联合中国移动、北京市西城区、北京市大数据中心、北京市智慧交通发展中心等单位，围绕“重点区域综合治理、关键路段拥堵缓解、公交线网优化与重点车辆监控”等典型场景，完成了全链路部署与技术试验，效果显著。

　　创新基因，融入北航精神

　　长期以来，北京航空航天大学以“科研课堂”教学模式为基础，推进学校科研平台、实验装备、重大项目面向本科生全面开放，施行科研“微课题”纳入专业必修学分，三年来共设立1112项研究课题，累计超过7000名学生参与，极大地提升了学生的科研素养、拓宽了学术眼界。

　　北京航空航天大学团委副书记倪义坤表示，自1990年开设以来，学校不断推进“冯如杯”竞赛系统改革，增设“青年红色筑梦之旅”赛道、产业赛道、国际赛道，设立20项学院级专项竞赛，覆盖学校10个一级学科，每届本科生参与率超过92%。

　　五年来，“冯如杯”竞赛年均参赛作品4200件、年均参赛逾7600人次，年均指导教师1200人，较上一个五年周期分别提升51.5%、30.0%与82.9%，一大批具有学术影响力、社会关注度、行业创新性和赛事竞争力的项目不断涌现。

　　同时，学校深化落实大平台大团队项目制育人模式，集中优势资源，成立高精尖芯片测试装备、大学生方程式赛车、高功能密度小卫星等10支高水平学生科技创新团队，三年支持1000万元，建立“本、硕、博、导师”人才培养梯队，有组织地攻关“卡脖子”问题。

　　近几年，北京航空航天大学相继承办2019年第十六届全国“挑战杯”竞赛、2020年首都“挑战杯”创业计划竞赛、2024年第十九届全国“挑战杯”竞赛“揭榜挂帅”专项赛，为全国师生搭建科技创新交流平台，同样助推着校园科创氛围与学生创新能力持续跃升。