在科教兴国路上绘就科技自主浓墨重彩******
【奋进新征程 建功新时代·深入学习贯彻党的二十大精神·重庆大学】
在科教兴国路上绘就科技自主浓墨重彩
——重庆大学师生深入学习贯彻党的二十大精神
光明日报记者 张国圣 光明日报通讯员 赵深艳
“树立远大理想,勇于将小我融入祖国大我,脚踏实地做好每一件事。”党的二十大代表、重庆大学党委书记舒立春,最近连续为学校2022级本科生上了数堂形势政策课。舒立春结合学习贯彻党的二十大精神,勉励同学们不负青春韶华,不负时代重托,以重大人的责任担当为实现中华民族伟大复兴接续奋斗。
党的二十大胜利闭幕后,重庆大学迅速成立了由党的二十大代表、校领导、思政课教师、辅导员以及学生党支部委员、团学骨干等183人组成的师生宣讲团,以传达报告会、理论学习中心组学习会、形势政策课、专题党课等多种形式宣讲,在全校掀起了学习贯彻党的二十大精神热潮。
以“大平台”打造国家战略科技力量
10月31日15时37分,搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭,在我国文昌航天发射场准时点火发射。约8分钟后,梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
“热烈祝贺梦天实验舱发射成功”“为全面推进中华民族伟大复兴而团结奋斗”……重庆大学机械传动国家重点实验室一楼大厅内不时响起阵阵掌声,机械与运载工程学院师生在这里举行主题党日活动,并邀请问天实验舱和梦天实验舱阿尔法对日定向驱动机构对构齿轮传动研发负责人陈兵奎,讲述他历时8年攻克极端工况下对构齿轮多项关键技术,助力“问天”和“梦天”24小时不间断追踪太阳的科研经历。
重庆大学潘复生院士团队。资料图片
陈兵奎所在的重庆大学机械传动国家重点实验室紧跟国家重大战略,瞄准国防和国民经济建设对机械传动系统的重大需求开展科技攻关。近年来,实验室相关研究成果先后为嫦娥四号生物科普试验载荷、嫦娥五号着陆验证系统、首次月面无人钻取采样等重大任务提供关键技术支撑。
我国高压输电行业的拓荒者、重庆大学电气工程学院教授蒋兴良牵头建设的湖南雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站,是世界上第一个能源装备安全防御野外科学观测研究站。多年来,蒋兴良率科研团队坚守冰雪高山做研究,在电网防冰减灾领域不断取得重大突破,为“西电东送”等国家重点工程作出重要贡献,相关研究成果还为能源装备安全储备了原创科学数据和关键技术。
“重庆大学正以国家重点实验室优化重组为契机,探索创新平台管理体制和运行机制改革,通过强化有组织的科研加快建设国家级创新平台,打造国家战略科技力量。”中国工程院院士、重庆大学校长王树新说。
党的二十大报告对西部大开发、长江经济带发展、成渝地区双城经济圈建设、推动共建“一带一路”高质量发展等作出了战略部署。为更好地服务国家重大战略部署,重庆大学以现有的国家重点实验室为核心,高质量建设由“先进制造”“智慧能源”“低碳技术”“先进材料”“电子器件”“人工智能”等领域组成的科学中心,围绕国际学科前沿、国家重大需求和区域经济产业发展,全链条开展基础研究、关键技术和应用研究,努力打造服务重庆及西部地区经济社会发展的基础研究和创新发展研究高地,形成服务国家需求和支撑前沿研究的战略科技力量。
以“大项目”服务国家重大需求
12月5日,在山东省菏泽市某风电场项目,中国船舶集团旗下中国海装成功完成165米级钢混塔筒机组的吊装,其支撑结构采用了中国工程院院士、重庆大学钢结构工程研究中心主任周绪红和王宇航团队研发的钢-预应力混凝土混合结构塔筒。这种混合结构塔筒打破了国外技术垄断,与100米轮毂高度传统纯钢结构塔筒相比,发电量提高25%~28%,每年新增总发电量约135亿千瓦时,可供约647万户家庭的全年用电,按等电量替代火电计算,相当于节约标煤700万吨,经济效益和社会效益显著。
新型能源材料及装备是能源战略转型的关键支撑,其中镁电池和镁储氢等镁基储能材料潜力巨大。中国工程院院士潘复生牵头在重庆大学国家镁合金工程技术研究中心组建的镁电池研究团队和镁固态储氢团队,已成功研发多种镁离子电池和新型储氢材料。由重庆大学国家镁合金工程技术研究中心联合广东国研、广东省科学院等单位合作完成的“镁离子电池”项目,还获得2022年国际“镁未来技术奖”。
重庆大学还与重庆两江新区联合共建重庆新型储能材料与装备研究院,瞄准能源转型前沿技术打造国家级储能科技创新平台,并面向全球发布了一批示范项目和人才招募“英雄帖”。知名专家学者严谨的治学态度和对科研前沿的敏锐把握,也潜移默化地激励着青年师生。
“周老师经常在工程一线挖掘科学问题,理论结合实践解决问题。团队的年轻人不只是以他为学业导师,更奉他为人生导师。”王宇航表示,周绪红院士目前正带领团队开展海上风电工程结构研究,为保障深远海区域龙卷风、洋流、海浪侵蚀等极端情况下风电设施结构安全提供基础理论和关键技术支撑。
以“大改革”打通人才培养和科技创新全链条
高校是培养科技创新人才的主阵地,积极探索人才培养模式改革创新,是新时代高校肩负的新使命。
重庆大学校园风景。资料图片
2022年,教育部印发《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》,明确了加快国内碳储领域相关专业学科、科研平台建设和人才培养的重点任务。“2021年学校获批开设碳储科学与工程专业,成为全国首批四所获批开设该专业的高校之一。”重庆大学资源与安全学院副院长陈结介绍,学校紧扣国家“双碳”战略需求,提前谋划制定完善碳储科学与工程的培养方案,并致力于碳捕集利用与封存等领域的领先技术研发,填补我国在碳捕集、碳利用、碳封存、碳管理及碳交易等方面专业复合型人才培养的空白。
卓越工程师是科技创新和产业发展的稀缺资源。2020年,重庆大学和重庆两江新区合作,在国内率先创建“学科交叉,项目驱动”重庆大学明月科创实验班,打通产业和学校的边界,推进新工科教育实验。重庆大学也获批成为首批国家卓越工程师学院试点建设高校。
“我们的目标,是将卓越工程师学院打造成新工科教育改革试验田和重庆市‘人才链-创新链-产业链’融合示范区。”重庆大学卓越工程师学院执行院长罗远新说,学院将瞄准国家创新驱动发展战略和重庆智能网联汽车产业发展,培养新能源智能网联汽车、智能制造等关键领域高层次人才。
重庆大学光电工程学院教授朱涛率领研究团队自主研发的“t系列”光纤智能感知产品,能够为长输管道、火灾预警、桥隧监测等提供先进的一站式解决方案。2022年5月,朱涛团队注册成立重庆塔科智感科技有限公司,他本人自主研发的感知技术获得了1400万元天使轮融资,团队知识产权也被作价4200万元。
重庆大学改革科研管理体制机制,支持鼓励科研人员以成果作价入股和融资,推进科技创新产学研全链条“一体化”。近年来,学校以“国家知识产权示范高校”等平台为依托加快建设技术转移研究院,并围绕产业链部署创新链,逐步创建由科学技术发展研究院和前沿交叉学科研究院、先进技术研究院、技术转移研究院、产业技术研究院、国际联合研究院“1+5”科研管理体系,形成了基础研究、技术创新、工程实践、成果转化、产业培育的科研全链条组织模式,打通、畅通科技创新“全链条”。
面向世界科技前沿、面向经济社会发展主战场和国家战略需求抢抓创新驱动发展的重大机遇,重庆大学科技创新能力不断增强,原创性高水平学术成果快速增长。“十三五”期间,全校科研总经费较“十二五”增长34%,其中国家级项目经费增长155%、承担国家基金项目增长35%。2022年至今,学校新增国家级千万元以上重大重点项目近20项,牵头获批国家重点研发计划项目16项,转化科技成果100余项。
“不忘立德树人初心,牢记为党育人、为国育才使命,努力造就拔尖创新人才和高素质教师队伍,加快建设中国特色、世界一流大学和优势学科;以科技自立自强为目标,瞄准高峰、基础、前沿、交叉,强化有组织创新,加快成果转化;持续深度融入成渝地区双城经济圈建设,全面支撑建成世界重要人才中心和创新高地。”在重庆大学党的二十大精神传达报告会上,舒立春号召全校师生凝心聚力、接续奋斗,切实为中国式现代化贡献自己的力量。
《光明日报》( 2022年12月28日 05版)
AI绘画的“小秘密”都在这一篇文章里******
有了AI,人人都可以是艺术家。AI绘画的出现,恰如瑞士艺术家保罗·克利所言:“艺术不是再现可见,而是使不可见成为可见。”经过20年左右的发展,目前基于不同类型或者模态元素的AI绘画发展情况不尽相同,发展最久的是“以图生图”,再到近期火爆的“文+图”生图。当然,也有团队已经研发出由语音生成图像的技术。
上传一张图片,或者输入一些简单的关键词,系统就能自动生成一张卡通图像……最近一段时间,AI绘画开始在互联网社交平台走红。
AI绘画,顾名思义就是利用人工智能进行绘画,是人工智能生成内容的典型应用场景之一。其主要原理是收集大量已有作品,通过算法对其内容和风格特征进行解析,最后再生成新的作品,所以算法是AI绘画的核心。
当前,“凭空”生成图像的AI绘画,其实也会动辄“翻车”:也许上一秒AI通过你的照片绘出的是一张充满艺术感的二次元画像,下一秒你的宠物猫、狗则可能被画成可爱少女或肌肉猛男。
事实上,AI绘画早已火爆全球。第一张公开展出的、由人工智能创作的绘画作品《埃德蒙·贝拉米的肖像》曾于2018年在佳士得拍卖行以43.25万美元成交,那是一张由机器学习了从14世纪到20世纪的1.5万张肖像画之后自动生成的一张肖像画作品。
AI绘画是如何实现“凭空”生图的?除了娱乐外,AI绘画还有哪些潜在的应用前景?
从“以图生图”到“语音生图”
2022年,由人工智能创作的《太空歌剧院》一度火出圈。在美国科罗拉多州举办的新兴数字艺术家竞赛中,《太空歌剧院》获得“数字艺术/数字修饰照片”类别一等奖。它的构图、配色以及画面的细节堪称精致。然而,这个作品的创作者不是艺术家,而是来自美国科罗拉多州的游戏设计师。
这位游戏设计师在一个名为“Midjourney”的AI创作工具里,先输入几个关键词,如光源、构图、氛围等,得到了100幅作品,再进行约80小时的修图修饰,最终选出3幅作品,最后把图像打印到画布上。
通过简单交互式对话在短时间内生成的“艺术”作品,让人类艺术家展开了一场关于“AI绘画作品参赛是否属于作弊”的争论。这场声势浩大的争论也令大众直观地意识到如今的AI绘画水平已经发展到了何种程度。
“人工智能在艺术方面的创作最早可以追溯到上个世纪末,当时的人工智能绘画技术叫作‘图像的风格化滤镜’。”中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室研究员董未名说,最初的AI绘画方法比较简单,比如一张普通的照片,通过一些图像处理的算法,把照片像素进行几何或者色彩上的变换,然后再调节不同参数,就可以模拟出类似油画或者水彩画的风格。
经过20年左右的发展,目前基于不同类型或者模态元素的AI绘画发展情况不尽相同,发展最久的是“以图生图”,再到近期火爆的“文+图”生图。当然,也有团队已经研发出由语音生成图像的技术。
AI绘画主要依靠三种技术模式实现
董未名介绍,目前AI绘画主要借助图像风格迁移技术、图文预训练模型和扩散模型实现。
“图像风格迁移技术指的是图像处理算法通过对输入的真实图像内容特征和对参考的艺术图像风格特征的提取,实现真实图像内容特征和艺术图像风格特征的融合,从而生成新的艺术图像。”董未名举例,如果将美国旧金山艺术宫的外景照片和印象派创始人莫奈绘制的作品,通过图像风格迁移技术进行融合,就能得到一张看起来像是由莫奈绘制的美国旧金山艺术宫的绘画作品。最初的AI绘画采用的正是这种技术。
不过,在董未名看来,图像风格迁移技术大多依赖的是生成式对抗网络(GAN)算法,它最大的问题是生成的绘画作品艺术性不强,笔触和构图让人觉得与真实的绘画有差距,所以长久以来,AI绘画一直“籍籍无名”。
当图像风格迁移技术还在挣扎于输出作品的审美问题时,图文预训练模型的出现,加速了AI绘画的崛起。
“依托图文预训练模型,只要输入一句话或者上传一幅风格明显的图片,算法就能将图像特征和文字特征‘对齐’。生成的绘画作品的内容特征和上传图片的内容相似,艺术性也比图像风格迁移技术生成的图片强很多。”董未名举例,比如支撑图文预训练模型的可对比语言—图像预训练(CLIP)算法,就是利用图文特征“对齐”的能力,再结合已有的生成模型,实现“以图生图”或者“图+文”生图。
不过,董未名坦言,图文预训练模型的推广也存在一些争议,有部分人认为,该模型在训练前期,需要用大量的图形处理器(GPU)进行数据训练,耗电量大、成本很高,而该模型的应用场景却不够清晰。但也有人认为,也许该模型未来可以打造为通用的人工智能模型,用它完成更多的算法作业,只是这还需要时间的验证。
诚然没有一项技术是完美的,这也为人类探究更先进的技术提供了无限动力。当下最流行的扩散模型便是其中之一。
“目前最新的AI绘画技术采用的就是扩散模型,这种模型可以把一个随机采样的噪声输入模型,然后尝试通过去噪来生成图像。”董未名表示,扩散模型也存在弱点,由于模型对图片内容识别的能力不足,或者难以完全理解识别文字的意义,以及训练数据的偏差,有时便会生成“四不像”的作品。此外,扩散模型生成图片的速度比较慢,目前还达不到实时生成图片。
互联网治理、元宇宙或潜藏应用前景
AI绘画目前的应用场景,更多聚焦于社交软件。近期在国内社交网络“火出天际”的AI绘画软件主要集中在小程序及App。随着AI绘画小程序的火爆,短视频平台抖音也迅速上线了AI绘画特效。同时,此前腾讯上线了“QQ小世界AI画匠”活动,百度也推出了首款AI艺术和创意辅助平台“文心一格”。
有了AI,人人都可以是艺术家。AI绘画的出现,恰如瑞士艺术家保罗·克利所言:“艺术不是再现可见,而是使不可见成为可见。”“AI现在已经完美实现了这一目标,人们可以通过机器计算来绘制出很多现实中见不到的场景。”董未名畅想,不远的将来,AI绘画或许还将展现更丰富的应用场景。
“现在网络上充斥着很多不良内容,这些内容为了逃避监管经常以绘画的形式出现,而当前很多内容识别模型对真实图片识别得很准确,但缺乏不良内容艺术作品的相关训练数据,所以对不良内容识别不准确。也许可以用AI绘画技术,积累不良内容艺术作品的数据,并用以训练识别模型,以提升互联网内容的安全监管能力和识别的准确率。”董未名建议。
在董未名看来,作为一种艺术呈现形式,AI绘画也将在元宇宙、设计、文旅等行业催生新的商业模式。例如AI绘画目前在AI辅助创作、短视频、影视制作和元宇宙等方面都有布局,因为这些赛道都离不开创意,AI绘画可以帮助创作者通过简单的特征输入,实现对其创意的预览,甚至可以直接进行创作。
不过,董未名并不讳言,当下AI绘画仍然存在版权争议问题。AI绘画的核心是模型,而训练模型需要使用大量图像、文本数据。对于未经授权的图片,经过运算之后所生成的图像版权归属尚难界定。“有的画家风格特别明显,如果用画家的画去训练算法模型生成作品,那最后的版权属于谁呢?”董未名提出的问题,正是多数AI绘画作品所面临的现实问题。
AI绘画掀起了一场资本的群体狂欢,希望有一天它能走出“照猫画虎”的尴尬,真正服务艺术创作、创造更多价值。(科技日报记者 金凤)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)