18岁的微软“创新杯”中国青年开发者用AI预见未来

“很有成就感的一个瞬间，是我们与一款游戏合作上线后，很多用户反馈说这次的音乐处理特别棒，尽管我们开始做了大规模测试，但真正到了实际应用中，让一个用户在完全知道是人工还是AI作曲的前提下，还是能够承认这个东西挺好听的，可以被打动，为用户带来了和这个游戏的共鸣感，那一刻我们认为做这些事情是很值得的。”妙思智音团队在回顾他们的参赛项目时，脸上洋溢着自信的微笑。12月17日，2020微软“创新杯”全球学生科技大赛（以下简称“创新杯”）中国区总决赛在杭州落下帷幕，来自西安电子科技大学的“妙思智音”团队凭借《Muses人工智能作曲》项目夺得“创新杯”中国区冠军，并将代表中国角逐明年2月在新加坡召开的亚洲区总决赛，该项目聚焦文化创意领域，基于人工智能技术对视频及音频机器学习，结合用户上传的视频，实现了高质量、低成本、高速度的原创精准自助谱曲服务。

作为全球规模最大、影响范围最广的学生科技活动，“创新杯”也在今年迎来十八岁“成人礼”。本届“创新杯”中国区总决赛吸引了来自北京大学、南京大学、中国科技大学、浙江大学等352所全球知名院校的1691名学生参与，大赛共收到作品175件，其中80%的作品将方向聚焦人工智能。今年的大赛同样秉承了与全球总决赛一致的评选原则，即“技术（40%）、多样性+兼容性+可触达性（20%）、创新（15%）、理念（15%）、可行性（10%）”五大标准，经过层层筛选和专业评审团严格评审，共有20支队伍进入决赛。其中，追光者团队和CQUPT-weCAN团队共同获得了二等奖。与往年相比，今年的创新杯更聚焦于AI技术在生产生活中的场景应用，而且也显示出这一代大学生对于交通、水质等社会问题的关心。

“越来越多的团队都看到和认可了人工智能的趋势，我们可以看到AI在科技行业所扮演的角色越来越重要。”微软大中华区副总裁兼市场营销及运营总经理康容表示，“今年的学生团队选择的场景非常多元化，这种多元和包容的精神也是在（项目）评估时需要被考虑到的。微软的使命是‘予力全球每一人、每一组织，成就不凡’，微软相信科技行业必须要有这种多元和包容的精神来服务全世界的人。”

微软大中华区副总裁兼市场营销及运营总经理康容

参赛项目成熟度高

妙思智音团队希望借助AI技术对用户上传的视频或图像文件进行分析以生成合适的音乐，从而大幅降低视频剪辑和视频制作的门槛。“我们要对视频提供语义理解，知道视频是在做什么、在讲述怎样的场景和故事，音频是一维的，图像、视频是二维的，这个过程中如何建立各方的联系，如何配得准，动态理解这部分是很难做的。”妙思智音团队说。当前，也有不少公司在做AI作曲，但几乎都是聚焦在音乐生成领域，而视频配乐则是在妙思智音团队看来其独特之处。上传视频后，该团队会以10首音乐为单位向用户推荐，并根据后者的习惯和喜好进行动态模型训练，直至找到满意的配乐。

妙思智音团队获得2020微软“创新杯”中国区总决赛一等奖

为此，妙思智音团队还打造了当前世界最大的情绪标注MIDI训练集“EmoMIDI”，采样了4000多首摇滚乐、9000多首爵士乐、11000多首古典乐，总计近5万多首训练曲目，并且对其生成的音乐进行了大规模盲测，参与人数超过40万人，其中77%的用户没能分辨出人工智能作曲跟普通人工作曲的区别。该团队编写的算法根据测试反馈可以对测试用户进行标签分类（14个），目前团队已申请两项发明专利和多项软件著作权，预计在2020年第四季度将训练集开源。

暨南大学追光者团队的参赛项目是基于可见光室内定位导航的系统解决方案——《LIPS-室内可见光定位导航系统》，并为此开发了手机定位导航软件和微型化可嵌入开发定位模组，可应用于自动引导运输车、室内服务机器人等场景。相较Wi-Fi、蓝牙、UWB等技术，追光者团队认为其项目的独特性在于能够自主定位和导航，成本方面也更亲民，已在停车场和商场有所应用。今年暑假的时候，追光者团队曾为广东省农科院搭建了一个巡检机器人，对作物生长情况等因素进行了自动化监测，避免了工作人员暴露在强紫外线照射等恶劣条件下可能遭受的伤害。目前，这种通过可见光匹配的室内导航方案的定位精度已达到4.5cm，定位耗时低于22ms，位置实时更新速度快，支持移动速度18km/h，该系统已授权4项发明和实用新型专利、应用于4处示范工程。“我们的项目更多是想为这个社会提供一些便利，为人们多做一些事情。”追光者团队说。

在5G催生各行业新应用的同时，这种颠覆式的网络技术使得基础设施同样面临升级，带宽需求的增长在多基站组网时对光纤光缆的生产和部署有着很大的刺激作用，这也是重庆邮电大学CQUPT-weCAN团队看到的机会。在《融合大数据与智能算法的光纤工厂》项目中，该团队基于大数据使用机器学习技术，通过分析预制棒数据和光纤数据，根据功能需求建立不同模型向光纤制备专家提供辅助决策，为其提供了参数预测展示、专家规则树、影响因子分析和可视化大屏。应用过程中，该方案会进行去除错误数据、空缺数据填充、规划、编码、生成、特征优化等操作，并开放了多种接口，一方面改善人工测试校正参数的效果，降低光纤的不合格率，另一方面保证所分析的数据实时更新。目前，通鼎互联已和重庆邮电大学签订相关协议并开展预研工作，协同打造了光纤智能制造领域的首款辅助决策类系统。从项目伊始，CQUPT-weCAN团队就想要将AI与传统行业的痛点结合起来，“我们希望帮助企业解决生产时遇到的实际问题，为世界的智慧工业发展贡献自己的力量。”

与时俱进的需求创新

微软中国首席技术官暨微软创新联盟首席策略官戴子珽认为，此次“创新杯”大赛的亮点一方面是对新技术的应用，包括对5G、大数据、物联网（30%-40%项目）、AI（95%以上项目）技术的应用，另一方面是项目种类的跨度很广，也更多考虑到了商业方面的创新，“今年的‘创新杯’已经有‘00后’的身影了，他们在发现社会升级和产业转型的痛点时，希望可以用数字化的方式去解决（实际问题），这是很明显的一个趋势。”

例如，环境污染是现代化社会的顽疾之一，饮用水安全问题尤为凸显。对此，南京大学DOCLab团队基于光谱检测技术设计了水中溶解性有机物快速检测系统，硬件结构采用直径为8毫米的深紫外LED光源，光路方向上检测溶解性有机物的紫外吸光度，垂直方向上检测其激发的两类荧光强度，一灯三信号，综合表征溶解性有机物含量。目前，该方案已在江苏省疾控中心、深圳水务集团等5家单位进行试用，并与A.O.史密斯达成合作，无论是工业检测还是家庭净水，体现了学生团队对于智慧水务的思考。

交通拥堵是每个国家城市化都会遇到的难题。此次大赛中，有一支来自内蒙古的团队就是看到自己家乡的这一困扰。在内蒙古，平均每年170余次的交通管制都会出动大批交警执勤，该团队设计了一副内置陀螺仪的智能物联网手套，可以与交通信号灯同步辅助手势指挥，从而提升通行效率，这是智慧交通的应用。再如智慧医疗，老龄化问题日益凸显，有一支团队重点关注老年人的疗养和康复，通过AI、物联网技术对轮椅进行远程监控，了解老人的服药等状况。这一项目的起因，就是该团队中有一位女同学的奶奶正在面临类似的问题。

不管是人文关怀还是社会民生，同理心是这届参赛学生中值得称赞的一个特质。“我们接触到的青年创新学子，他们有很好的国际观，对问题的发现角度、认知水平、解决方案相比其他国家（的同学）都不差。而且，很多项目因为国内的规模大、应用场景广且纵深，还是非常有针对性的。”戴子珽介绍称，与去年只有亚洲区第一名可以参加全球总决赛相比，今年的赛制有所转变，即亚洲区的第一名和第二名都可以去参加2020年微软Build大会期间举办的全球总决赛。

技术赋能推动AI普惠

一直以来，微软都在通过多样化的技术、工具和渠道予力AI创新人才，为青年学生和年轻创业者们提供充分释放创意和展示才华的平台。技术方面，参赛团队基于微软智能云Azure根据各自的业务特点选用了存储、云服务器、无服务器（Azure Functions）、Azure Database for MySQL、大数据、Azure Cognitive Services等基础资源或平台开发的服务，将解决方案与垂直行业的需求深度结合，并且在硬件上进行定制开发。“包括AWS的Lambda，还有阿里云、腾讯云的无服务器服务，我们都有尝试，最后还是选择了Azure Functions，操作逻辑更符合我们的习惯，无论是开发（易用性）还是部署稳定性，都很好用。”妙思智音团队说。此外，这一届“创新杯”的参赛团队在技术使用上也更加深入，例如会利用TensorFlow等开源框架快速搭建实践环境，将AI应用再进一步。

除了技术支持，由MSRA、企业、院校、投资等领域11位专家所组成的评审团也提供了创新趋势、商业模式等方面的建议，包括如何让项目快速落地，具备广泛的可适应性等等。同时，微软还会帮助获胜团队继续打磨专业能力，英语表达就是很重要的一方面。对此，2019微软“创新杯”中国区冠军、亚洲区亚军，来自深圳大学团队的王楠深有体会：“大家能够走到中国区决赛，技术本身就很有实力了，去国外参赛的重点是如何进行展示，也就是要解决语言问题，不仅要理解评委的问题，还要学会怎样把自己的特点表达出来。”对于这些出国参赛的团队，微软内部的专家会对其进行为期数天的表达展示训练。

资源对接方面，微软创新生态也将进一步对本届赛事中表现优异的团队开放资源和平台，包括与微软遍布全国的20余个孵化器平台对接、获得实习机会、导师指导以及资源支持等后续扶植，并且会吸引风投的关注。去年5月，杭州市与微软合作引入“微软云暨移动技术孵化计划—萧山智能制造孵化基地”，这也奠定了微软在杭州市乃至浙江省的创新人才培养和技术赋能高地。相较于其他企业的创业支持计划，微软加速器更多是借助技术的力量帮助创业公司成长。

2020微软“创新杯”中国区总决赛

微软“创新杯”举办至今，已经累计吸引了来自190个国家和地区的200多万名学生参与。在中国，“创新杯”为超过23万名中国学生提供了孵化梦想的机会与平台，超过13个团队在赛后创立了自己的公司。“微软始终坚信，人才是创新的基石，也是创新的成果。作为一项全球性的青年开发者创新赛事，微软‘创新杯’一直在不遗余力地鼓励青年学子，在微软最新的技术及平台的支持下，充分发挥创新潜能，推动科技创新。”微软大中华区副总裁兼市场营销及运营总经理康容表示，“今年‘创新杯’迎来了十八岁‘成人礼’，针对今年的优秀参赛项目，微软也将通过‘云暨移动技术孵化计划’+‘微软加速器’的创新生态体系，助力他们将创意通过技术真正落地为现实的商业解决方案。我相信，未来‘创新杯’将逐步发展成为中国本土重要的科技创新人才出口，这些人才势必会成为人工智能、云计算、大数据等科技领域的主力军。”

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