11月30日消息，由復旦大學、上海科學智能研究院聯(lián)合阿里云等舉辦的首屆世界科學智能大賽圓滿落幕，大賽歷時5個月，集結(jié)來自全球18個國家與地區(qū)的11653名選手，其中有530支團隊取得了超出傳統(tǒng)方法的結(jié)果。最終30支決賽團隊齊聚復旦大學，經(jīng)過現(xiàn)場答辯交流，決勝出了最終的獲獎團隊并收獲榮譽。
今年6月，在上海市發(fā)改委、上海市經(jīng)信委、上海市教委、上海市科委的指導下，復旦大學與上?？茖W智能研究院基于CFFF平臺開放能力，聯(lián)合阿里云、中國電信、中國信通院云大所，在阿里云天池平臺上發(fā)布首屆世界科學智能大賽。
大賽旨在推進科學智能技術創(chuàng)新，挖掘頂尖創(chuàng)新團隊，打造科學智能生態(tài)，激發(fā)人工智能發(fā)展新動能，為上海打造人工智能高地、搶占世界科技前沿提供有力支撐。
高手過招，英雄逐鹿，首屆科學智能大賽迎來最終優(yōu)勝者
經(jīng)過上午五大賽道的決賽答辯，獲獎名單最終出爐，包括來自復旦大學、浙江大學、中國香港科技大學、加利福尼亞大學戴維斯分校等國內(nèi)外知名高校的精英，也涵蓋了之江實驗室、鵬城實驗室等多個知名科研機構的青年人才，更有深勢科技等科學智能領域新銳企業(yè)的優(yōu)秀代表。
11月30日下午，在復旦大學光華樓，中國科學院院士、復旦大學校長金力在致辭中表達對大賽選手的歡迎以及期望更多優(yōu)秀人才們在科研道路上勇攀高峰的期望，上海市教委主任周亞明先生發(fā)表致辭并祝賀所有優(yōu)勝選手榮獲佳績。在大賽頒獎環(huán)節(jié)，金力校長、中國科學院院士、復旦大學副校長張人禾、中國科學院院士、復旦大學化學與材料學院院長趙東元、上海市經(jīng)信委總工程師葛東波、上海市教委副主任孫真榮、上海市科委副主任王曄、上海市徐匯區(qū)副區(qū)長王志華以及大賽指導單位、協(xié)辦單位的嘉賓為大賽優(yōu)勝選手頒獎。
從零出發(fā)，勇于挑戰(zhàn)參賽隊伍共同奔赴科學智能的新發(fā)展
作為一場全球性的科學智能賽事，每支優(yōu)勝隊伍都是各具神通，經(jīng)過激烈競爭后才最終取得榮譽。但其中不乏單兵作戰(zhàn)、鏖戰(zhàn)群雄的優(yōu)勝者。
“實名沖浪”隊伍只有一名選手單槍匹馬作戰(zhàn)，他就是來自復旦大學本科生周潪劍，就讀于信息科學與工程學院智能科學與技術專業(yè)。周潪劍在學習過程中接觸了一個專注于晶體性質(zhì)預測的科研項目，正是這一項目讓他對與晶體很接近的分子的研究產(chǎn)生了濃厚興趣，于是他以“實名沖浪”為隊名，參加了“量子化學分子屬性預測”賽題。這一賽題的任務是預測分子的能量和相互作用力，在周潪劍看來，如果能夠精確地預測能量和力，讓AI模型理解兩者之間的關系，有助于從微觀尺度上理解分子的相互作用，并促進下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展，比如加速新材料的設計、創(chuàng)新藥物的發(fā)現(xiàn)等。
解題過程中，周潪劍提出了quipformerV1預測真實能量和原子線性擬合能量之間差值的方案，他認為，將AI引入量子化學計算，不僅可以保持計算精度，還可以極大提高計算效率，將會對量子化學領域的發(fā)展產(chǎn)生關鍵推動作用。據(jù)悉，世界科學智能大賽為參賽選手提供了超過1000萬的訓練數(shù)據(jù)，是目前世界上最大、最全面的同類型數(shù)據(jù)庫。
最終周潪劍在比賽中取得了三等獎的好成績，并且當選了本屆大賽的“星辰學者”，該獎項為大賽特別獎項，旨在獎勵最具創(chuàng)新價值的參賽團隊，未來每屆比賽也都將延續(xù)這個獎項，見證科學智能的“星辰學者”們在科學星空熠熠生輝。
這次的大賽經(jīng)歷讓周同學拓展了自己在深度學習和量子化學領域的知識面，鍛煉了通過編寫代碼解決問題的能力，例如Machine Learning建模分子的方法、深度學習的調(diào)參技巧，“不僅為我未來的學術研究提供新思路，也為我進入科研領域打下堅實基礎”，周潪劍興奮地說。
除了獎勵優(yōu)秀科研項目外，世界科學智能大賽還希望通過提供AI for Science入口，以開放的氛圍鼓勵、幫助像周潪劍有想法、敢挑戰(zhàn)的選手在自己感興趣的領域深入探索，與之一起推動科學智能生態(tài)建設。
在大氣科學賽道，也有不少隊伍做出了亮眼的成績，DontMind隊伍就是其中之一。DontMind隊伍由南京氣象科技創(chuàng)新研究院博士李揚、中國氣象科學研究院的研究員梁釗明和湖南省氣象臺高級工程師游梟雄組成，他們擁有豐富的氣象行業(yè)從業(yè)經(jīng)歷，主要從事AI氣象應用技術研究。
針對“華東區(qū)域AI中期天氣預報大賽”這個賽題，他們構建了三維時空注意力自適應傅立葉Unet及耦合相對位置和共享位置編碼的ViT模型，同時采用并行時間編碼技術解決自回歸訓練導致的誤差迅速累積問題，利用高低空多要素分離策略解決多目標優(yōu)化導致的性能衰減問題。在解題過程中，這三人會經(jīng)常面臨數(shù)據(jù)驅(qū)動與常規(guī)認知的相互碰撞，這讓他們頭疼不已，也越挫越勇，最終得出了“有時候需要用‘反直覺’的思路來思考問題”的經(jīng)驗。
在DontMind團隊看來，AI在強對流臨近預報和中短期天氣預測方面一定程度戰(zhàn)勝了傳統(tǒng)方法和數(shù)值模式預報，但是也需要克服諸如AI模型預報誤差的迅速累積等問題。對于選手而言，首屆世界科學智能大賽是深度探索自身所在領域的機會，能夠借此看到AI與這一領域深度融合后帶來的機遇和挑戰(zhàn)，挖掘出更多的發(fā)展可能。最終，DontMind團隊贏得了大氣科學賽道的三等獎。
同樣由3名成員并肩作戰(zhàn)的團隊還有材料科學賽道取得一等獎的團隊——VIPA隊伍，其成員羅偉、白云、楊欣雨均為浙江大學計算材料科學方向在讀碩士研究生。他們的研究內(nèi)容包括視覺感知增強、基于視覺的人機交互以及機器學習、大模型等。
面對“金屬有機框架材料的預測合成”賽題，VIPA隊伍提出了“基于元素特性的金屬嵌入表示，基于圖神經(jīng)網(wǎng)絡和梯度提升樹的回歸預測，基于數(shù)據(jù)挖掘的同源數(shù)據(jù)集擴充”的方案。但由于特征較少導致模型優(yōu)化能帶來的性能提升有限，他們不得不轉(zhuǎn)向訓練集的擴充工作，因此需要打通需要打通樣本-特征-標簽這一條數(shù)據(jù)通路。
雖然問題棘手，但團隊的力量是無窮的。VIPA團隊積極尋求導師幫助，成員之間相互鼓勵，不斷試錯，最終借助于開源數(shù)據(jù)庫，仿照論文中的提取流程，成功整理了訓練集的同源數(shù)據(jù)集，顯著提高了比賽得分。
隊員們紛紛表示，這次經(jīng)歷讓團隊提高了解決多學科交叉問題的能力，同時還真切感受到AI在基礎研究領域的革命性潛力，點燃了他們對AI for Science的熱情，他們也希望未來可以在這個領域繼續(xù)作出更多貢獻。首屆世界科學智能大賽是一個嶄新的起點，無論是否有著AI for Science領域的基礎，選手們都能夠在這里收獲對AI for Science的新認識，攜手共同積極奔向科學智能的未來。
共創(chuàng)科學智能生態(tài)，見證科學領域變革
“實名沖浪”隊伍的初次體驗，DontMind隊伍的深度研究，VIPA隊伍的持續(xù)精進……每支隊伍都在這里收獲了進步與驚喜。正如本次大賽評委會主席、復旦大學浩清教授，人工智能創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)研究院漆遠院長對本次大賽選手的期待——用AI的望遠鏡探測科研的星辰大海，大賽致力于為有志于探索AI for Science的優(yōu)秀人才提供開放、包容、創(chuàng)新的交流平臺，基礎學科和AI在這里得以交融，碰撞出令人驚喜的火花。以首屆科學智能大賽為起點，相信未來有更多人會了解AI for Science，也期待科學智能領域能夠在所有優(yōu)秀人才的推動下形成充滿活力的發(fā)展生態(tài)，煥發(fā)出熠熠創(chuàng)新之光。
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