清華新聞網(wǎng)4月14日電 4月12日，第十七屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽）閉幕。清華大學(xué)代表隊(duì)在主體賽獲特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，在“揭榜掛帥”專(zhuān)項(xiàng)賽獲特等獎(jiǎng)1項(xiàng)，在黑科技專(zhuān)項(xiàng)賽中獲“恒星”級(jí)作品1項(xiàng)、“行星”級(jí)作品1項(xiàng)，學(xué)校榮獲“優(yōu)勝杯”和“優(yōu)秀組織獎(jiǎng)”。
出征動(dòng)員會(huì)
劉亦暉作為特等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)代表在第十七屆“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽閉幕式發(fā)言
“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽以“崇尚科學(xué)、追求真知、勤奮學(xué)習(xí)、銳意創(chuàng)新、迎接挑戰(zhàn)”為宗旨，每?jī)赡昱e辦一屆，是國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、規(guī)格最高、影響范圍最廣的綜合性學(xué)生學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新賽事，被譽(yù)為當(dāng)代大學(xué)生科技創(chuàng)新的“奧林匹克”盛會(huì)。第十七屆“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽由共青團(tuán)中央、中國(guó)科協(xié)、教育部、中國(guó)社科院、全國(guó)學(xué)聯(lián)和四川省人民政府主辦，四川大學(xué)承辦。清華大學(xué)高度重視“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽的育人價(jià)值，將其作為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要載體，依托學(xué)生科技創(chuàng)新工作體系，組織指導(dǎo)教師、專(zhuān)家學(xué)者、學(xué)生骨干積極備賽，為參賽選手提供全過(guò)程指導(dǎo)和全方位支持。
賽前全要素演練
終審決賽答辯現(xiàn)場(chǎng)
由于疫情原因，本屆“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽終審決賽以線(xiàn)上方式進(jìn)行。在終審環(huán)節(jié)，清華大學(xué)先前入圍主體賽決賽的4個(gè)作品發(fā)揮出色，數(shù)理類(lèi)作品《“天格計(jì)劃”二號(hào)衛(wèi)星載荷標(biāo)定與在軌科學(xué)觀(guān)測(cè)》、能源化工類(lèi)作品《高性能鋰硫電池正極活性電解液添加劑的開(kāi)發(fā)》獲得特等獎(jiǎng)，信息技術(shù)類(lèi)作品《面向人工智能應(yīng)用的新型憶阻器機(jī)理、算法及電路研究》獲得一等獎(jiǎng)，生命科學(xué)類(lèi)作品《基于視覺(jué)伺服和混合控制的自主插管機(jī)器人系統(tǒng)》獲得二等獎(jiǎng)。此外，機(jī)械與控制類(lèi)作品《可連續(xù)變形的輪履混合行走裝置開(kāi)發(fā)與整車(chē)應(yīng)用示范》、經(jīng)濟(jì)類(lèi)作品《中國(guó)中小微企業(yè)融資支持狀況分析——基于四地調(diào)研和企業(yè)融資微觀(guān)大數(shù)據(jù)的理論與實(shí)證研究》獲得三等獎(jiǎng)，《量子網(wǎng)絡(luò)流式后處理方案》獲“揭榜掛帥”專(zhuān)項(xiàng)賽特等獎(jiǎng)，《基于人工智能技術(shù)的腦部形態(tài)測(cè)量系統(tǒng)》獲得黑科技專(zhuān)項(xiàng)賽“恒星”級(jí)優(yōu)秀作品，《微型機(jī)器人的磁場(chǎng)群體控制及其生物應(yīng)用探索》獲得黑科技專(zhuān)項(xiàng)賽“行星”級(jí)優(yōu)秀作品。
附：獲獎(jiǎng)作品介紹
特等獎(jiǎng)
《“天格計(jì)劃”二號(hào)衛(wèi)星載荷標(biāo)定與在軌科學(xué)觀(guān)測(cè)》
搭載“天格計(jì)劃”二號(hào)載荷的立方星
作者：
工程物理系2019級(jí)本科生劉亦暉、工程物理系2017級(jí)本科生潘曉凡、物理系2019級(jí)本科生彭浩瑋、工程物理系2018級(jí)本科生徐大成、物理系2018級(jí)本科生張羽翀、工程物理系2018級(jí)本科生章舟宇
指導(dǎo)教師：工程物理系副教授曾鳴
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
“天格計(jì)劃”二號(hào)星是“天格計(jì)劃”首顆正式科學(xué)觀(guān)測(cè)立方星。本項(xiàng)目針對(duì)“天格計(jì)劃”二號(hào)星載荷，通過(guò)地面標(biāo)定實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)建模仿真，獲得了完整的探測(cè)器響應(yīng)，保證了探測(cè)器觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)有效性。在軌運(yùn)行期間，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)制定觀(guān)測(cè)計(jì)劃、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理程序，完成了科學(xué)數(shù)據(jù)的獲取和生成。“天格計(jì)劃”二號(hào)星載荷累計(jì)科學(xué)觀(guān)測(cè)超過(guò)300小時(shí)，觀(guān)測(cè)到數(shù)十例伽馬射線(xiàn)暴候選體。觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)被國(guó)家空間科學(xué)數(shù)據(jù)中心收錄，即將發(fā)布，向科學(xué)界開(kāi)放共享。
特等獎(jiǎng)
《高性能鋰硫電池正極活性電解液添加劑的開(kāi)發(fā)》
有機(jī)二硒醚為鋰硫電池增加新的反應(yīng)途徑
作者：
化學(xué)工程系2017級(jí)本科生李西堯
指導(dǎo)教師：
化學(xué)工程系教授張強(qiáng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
鋰硫電池是面向未來(lái)的高性能電化學(xué)儲(chǔ)能器件，硫正極存在著中間物種多，擴(kuò)散慢，反應(yīng)進(jìn)度難控等問(wèn)題。項(xiàng)目聚焦于硫正極中間物種的改性，通過(guò)引入高活性添加劑，顯著提高了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性能與轉(zhuǎn)換效率，成功構(gòu)筑了高能量密度的安時(shí)級(jí)鋰硫電池軟包，推進(jìn)了鋰硫電池實(shí)用化進(jìn)程。
一等獎(jiǎng)
《面向人工智能應(yīng)用的新型憶阻器機(jī)理、算法及電路研究》
憶阻器實(shí)物圖
作者：
航天航空學(xué)院2017級(jí)本科生劉晏銘、航天航空學(xué)院2018級(jí)本科生印嘉駒
指導(dǎo)教師：
集成電路學(xué)院副教授田禾
項(xiàng)目簡(jiǎn)介；
現(xiàn)有人工智能系統(tǒng)基于馮諾依曼串行架構(gòu)，系統(tǒng)功耗與體積都較大；存算分離的結(jié)構(gòu)也導(dǎo)致其效率存在無(wú)法逾越的極限。而憶阻器作為一種新型的類(lèi)腦計(jì)算器件，有潛力作為下一代人工智能系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)，然而其當(dāng)下自身性能的不足制約了其應(yīng)用。本項(xiàng)目通過(guò)插入納米孔石墨烯阻隔層等方式，優(yōu)化提升了憶阻器的六項(xiàng)核心性能，提高了其在實(shí)際電路中的可用性并成功將其應(yīng)用于手寫(xiě)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目提出了高度并行化和存算一體的電路結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)了高效的元胞自動(dòng)機(jī)計(jì)算。在該電路上運(yùn)行的通用計(jì)算模型和多數(shù)分類(lèi)算法，相比于馮諾依曼架構(gòu)其硬件消耗與計(jì)算時(shí)間得到減少。此項(xiàng)應(yīng)用給神經(jīng)形態(tài)計(jì)算與低功耗、高性能的新一代人工智能提出了可能的技術(shù)路徑。
二等獎(jiǎng)
《基于視覺(jué)伺服和混合控制的自主插管機(jī)器人系統(tǒng)》
插管機(jī)器人實(shí)物圖
作者：
航天航空學(xué)院2018級(jí)本科生程奧華、航天航空學(xué)院2018級(jí)本科生丘銥可、航天航空學(xué)院2019級(jí)本科生徐奕舟、航天航空學(xué)院2019級(jí)本科生郝瀚、航天航空學(xué)院2019級(jí)本科生聶宇軒、行健書(shū)院2020級(jí)本科生蔣玉驊
指導(dǎo)教師：
航天航空學(xué)院教授鄭鋼鐵
北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院教授（主任醫(yī)師）許媛
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
新冠疫情期間，氣管插管存在巨大醫(yī)患交叉感染風(fēng)險(xiǎn)。自主插管機(jī)器人系統(tǒng)搭建雙臂協(xié)同系統(tǒng)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)多功能喉鏡，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)三維視覺(jué)導(dǎo)航和力-位移-視覺(jué)混合控制技術(shù)，克服人體狹小空間內(nèi)三維視覺(jué)導(dǎo)航和安全控制的難點(diǎn)。通過(guò)模擬醫(yī)生的操作方式，本項(xiàng)目解決傳統(tǒng)技術(shù)中心難以兼顧醫(yī)患安全的問(wèn)題，優(yōu)化了插管流程，實(shí)現(xiàn)80秒以?xún)?nèi)90%成功率插管，達(dá)到一線(xiàn)醫(yī)生水平，為后疫情時(shí)代的醫(yī)工交叉提供一條可行的思路。
三等獎(jiǎng)
《可連續(xù)變形的輪履混合行走裝置開(kāi)發(fā)與整車(chē)應(yīng)用示范》
新型可變形履帶-車(chē)輪混合行走裝置示意圖
作者：
車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院2017級(jí)本科生支云峰、精密儀器系2017級(jí)本科生趙天罡、車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院2019級(jí)本科生劉冉懿、車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院2018級(jí)本科生王嘉昊、車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院2019級(jí)本科生朱翼民、車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院2019級(jí)本科生王尊
指導(dǎo)教師：
車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院教授侯之超
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
為適應(yīng)特定作業(yè)條件下高機(jī)動(dòng)性和復(fù)雜環(huán)境通過(guò)向需要，輪履復(fù)合行走系統(tǒng)已成為國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本項(xiàng)目發(fā)明了一種可變形輪履混合行走裝置，提出了四種不同構(gòu)型的變形機(jī)構(gòu)模型并給出了理論分析，自主設(shè)計(jì)了三段式動(dòng)力切換裝置以滿(mǎn)足動(dòng)力需求，自主設(shè)計(jì)了履帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等一系列結(jié)構(gòu)，并完成了必要的強(qiáng)度校核和實(shí)物產(chǎn)品的加工制造。該可變形混合行走裝置使得高機(jī)動(dòng)性且能面向復(fù)雜環(huán)境的特種車(chē)輛底盤(pán)成為可能，不僅在特種車(chē)輛領(lǐng)域有廣闊前景，更在礦山機(jī)械、勘探車(chē)輛、機(jī)器人等領(lǐng)域有著廣泛的拓展應(yīng)用。
三等獎(jiǎng)
《中國(guó)中小微企業(yè)融資支持狀況分析——基于四地調(diào)研和企業(yè)融資微觀(guān)大數(shù)據(jù)的理論與實(shí)證研究》
三類(lèi)企業(yè)融資約束變動(dòng)趨勢(shì)
作者：
經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院2018級(jí)本科生趙淳、經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院2019級(jí)本科生楊士祺
指導(dǎo)教師：
經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院副教授高峰
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
針對(duì)小微企業(yè)融資難問(wèn)題，我國(guó)在過(guò)去近10年間實(shí)行了持久的政策幫扶，特別是要求金融機(jī)構(gòu)提升小微企業(yè)貨貸占比。這樣的政策幫扶雖能緩解小微企業(yè)融資難的問(wèn)題，但有時(shí)會(huì)引起資源錯(cuò)配，傷害中型企業(yè)。本項(xiàng)目利用包含企業(yè)融資微觀(guān)數(shù)據(jù)的原創(chuàng)數(shù)據(jù)集，初步發(fā)現(xiàn)：（1）小微企業(yè)融資約束程度逐漸下降，中型企業(yè)卻逐漸上升。（2）在“中小型企業(yè)規(guī)模分界線(xiàn)”處出現(xiàn)了“獲貸利率”的斷點(diǎn)，且隨時(shí)間逐漸擴(kuò)大。本文還提出了一個(gè)可以定量描述以上事實(shí)的數(shù)理模型，證明了融資支持政策可以導(dǎo)致獲貸利率的斷點(diǎn)，并將估算效率的提升和損失。項(xiàng)目模型有助于改進(jìn)中小企業(yè)融資補(bǔ)貼的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，以此指導(dǎo)金融機(jī)構(gòu)的貸款行為，預(yù)防資源錯(cuò)配。
“揭榜掛帥”專(zhuān)項(xiàng)賽特等獎(jiǎng)
《量子網(wǎng)絡(luò)流式后處理方案》
流式算法示意圖
作者：
交叉信息研究院2018級(jí)博士生張行健、交叉信息研究院2019級(jí)博士生黃溢智、物理系2018級(jí)本科生劉國(guó)定
指導(dǎo)教師：
交叉信息研究院副教授馬雄峰
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
項(xiàng)目提出了具有流算法特性的隱私放大方案。該方案具有信息論保證的安全性，可以直接應(yīng)用于當(dāng)前天-地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)，有助于降低量子通信延時(shí)，提高中繼網(wǎng)絡(luò)安全性；此外，該方案還可用于隨機(jī)數(shù)提取任務(wù)，并提供了一種對(duì)包括基于計(jì)算復(fù)雜性的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生協(xié)議進(jìn)行分析的理論框架。利用該方案，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了量子隨機(jī)性提取任務(wù)的展示，為后續(xù)規(guī)模推廣提供了較高的參考價(jià)值。
黑科技專(zhuān)項(xiàng)賽“恒星”級(jí)優(yōu)秀作品
《基于人工智能技術(shù)的腦部形態(tài)測(cè)量系統(tǒng)》
基于幾何的人工智能腦部形態(tài)測(cè)量技術(shù)研究
作者：
深圳國(guó)際研究生院2020級(jí)博士生朱永佩
指導(dǎo)教師：
深圳國(guó)際研究生院副教授袁克虹
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
本項(xiàng)目主要基于VBM（基于體素形態(tài)學(xué)測(cè)量方法）流程和深度學(xué)習(xí)結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)基于臨床應(yīng)用的腦部組織體積測(cè)量系統(tǒng)，項(xiàng)目提出的方法極大地提高了腦部分析中體積的測(cè)量準(zhǔn)確度，提高了醫(yī)生對(duì)腦癱、老年癡呆等病癥的診斷準(zhǔn)確度和效率，降低誤診率，提高了算法檢測(cè)速度，魯棒性更強(qiáng)。
黑科技專(zhuān)項(xiàng)賽“行星”級(jí)優(yōu)秀作品
《微型機(jī)器人的磁場(chǎng)群體控制及其生物應(yīng)用探索》
微型機(jī)器人控制及應(yīng)用
作者：
材料學(xué)院2018級(jí)本科生李尚松
指導(dǎo)教師：
化學(xué)工程系副教授盧元
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
微型機(jī)器人作為新興研究領(lǐng)域，在合成制造、生命科學(xué)等方面具有重要應(yīng)用潛力；然而其制造、控制和應(yīng)用都存在諸多關(guān)鍵問(wèn)題。本項(xiàng)目以磁場(chǎng)控制的微型機(jī)器人為主體，融合多學(xué)科交叉技術(shù)進(jìn)行本體構(gòu)筑，通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)、設(shè)備構(gòu)筑實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)可編程化，實(shí)現(xiàn)了微型機(jī)器人的智能化控制，進(jìn)而拓展其生物催化、蛋白合成、醫(yī)藥遞送等應(yīng)用。
供稿：校團(tuán)委
編輯：李華山
審核：田姬熔
