11月30日消息，由復(fù)旦大學(xué)、上海科學(xué)智能研究院聯(lián)合阿里云等舉辦的首屆世界科學(xué)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(fù)旦大學(xué)，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(dǎo)下，復(fù)旦大學(xué)與上海科學(xué)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(xué)智能大賽。
大賽旨在推進(jìn)科學(xué)智能技術(shù)創(chuàng)新，挖掘頂尖創(chuàng)新團隊，打造科學(xué)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(xué)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(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)、中國香港科技大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)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(gòu)的青年人才，更有深勢科技等科學(xué)智能領(lǐng)域新銳企業(yè)的優(yōu)秀代表。
11月30日下午，在復(fù)旦大學(xué)光華樓，中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)校長金力在致辭中表達(dá)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(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)副校長張人禾、中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)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(dǎo)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(xué)智能的新發(fā)展
作為一場全球性的科學(xué)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(fù)旦大學(xué)本科生周潪劍，就讀于信息科學(xué)與工程學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。周潪劍在學(xué)習(xí)過程中接觸了一個專注于晶體性質(zhì)預(yù)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(xué)分子屬性預(yù)測”賽題。這一賽題的任務(wù)是預(yù)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(yù)測能量和力，讓AI模型理解兩者之間的關(guān)系，有助于從微觀尺度上理解分子的相互作用，并促進(jìn)下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展，比如加速新材料的設(shè)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(yù)測真實能量和原子線性擬合能量之間差值的方案，他認(rèn)為，將AI引入量子化學(xué)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(xué)領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生關(guān)鍵推動作用。據(jù)悉，世界科學(xué)智能大賽為參賽選手提供了超過1000萬的訓(xùn)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(dāng)選了本屆大賽的“星辰學(xué)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(xué)智能的“星辰學(xué)者”們在科學(xué)星空熠熠生輝。
這次的大賽經(jīng)歷讓周同學(xué)拓展了自己在深度學(xué)習(xí)和量子化學(xué)領(lǐng)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(xué)習(xí)的調(diào)參技巧，“不僅為我未來的學(xué)術(shù)研究提供新思路，也為我進(jìn)入科研領(lǐng)域打下堅實基礎(chǔ)”，周潪劍興奮地說。
除了獎勵優(yōu)秀科研項目外，世界科學(xué)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(lǐng)域深入探索，與之一起推動科學(xué)智能生態(tài)建設(shè)。
在大氣科學(xué)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(xué)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(yīng)用技術(shù)研究。
針對“華東區(qū)域AI中期天氣預(yù)報大賽”這個賽題，他們構(gòu)建了三維時空注意力自適應(yīng)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(shù)解決自回歸訓(xùn)練導(dǎo)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(biāo)優(yōu)化導(dǎo)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(rèn)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(yù)報和中短期天氣預(yù)測方面一定程度戰(zhàn)勝了傳統(tǒng)方法和數(shù)值模式預(yù)報，但是也需要克服諸如AI模型預(yù)報誤差的迅速累積等問題。對于選手而言，首屆世界科學(xué)智能大賽是深度探索自身所在領(lǐng)域的機會，能夠借此看到AI與這一領(lǐng)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(xué)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(xué)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(xué)計算材料科學(xué)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(xué)習(xí)、大模型等。
面對“金屬有機框架材料的預(yù)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(luò)和梯度提升樹的回歸預(yù)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(dǎo)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(xùn)練集的擴充工作，因此需要打通需要打通樣本-特征-標(biāo)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(dǎo)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(xùn)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(xué)科交叉問題的能力，同時還真切感受到AI在基礎(chǔ)研究領(lǐng)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(lǐng)域繼續(xù)作出更多貢獻(xiàn)。首屆世界科學(xué)智能大賽是一個嶄新的起點，無論是否有著AI for Science領(lǐng)域的基礎(chǔ)，選手們都能夠在這里收獲對AI for Science的新認(rèn)識，攜手共同積極奔向科學(xué)智能的未來。
共創(chuàng)科學(xué)智能生態(tài)，見證科學(xué)領(lǐng)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(jìn)……每支隊伍都在這里收獲了進(jìn)步與驚喜。正如本次大賽評委會主席、復(fù)旦大學(xué)浩清教授，人工智能創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)研究院漆遠(yuǎn)院長對本次大賽選手的期待——用AI的望遠(yuǎn)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(chǔ)學(xué)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(xué)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(xué)智能領(lǐng)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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