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与洪水“赛跑”:一群大学生的AI救援行动

时间:2024-09-26 16:38来源: 作者:admin 点击: 2 次
机器之心原创作者:蛋酱来自湖南大学的这支队伍基于昇腾 AI 基础软硬件平台,打造出了「MobiUS 昇腾芯:应急救援移动无人机基站边缘智能系统」,在中国国际「互联网 +」大学生创新创业大赛总决赛中一……

来自湖南大学的那收部队基于昇腾 AI 根原软硬件平台,打造出了「MobiUS 昇腾芯:应急救援挪动无人机基站边缘智能系统」,正在中国国际「互联网 +」大学生翻新创业大赛总决赛中一举戴得财产赛道银奖。

「郑州暴雨已致近 300 人逢难,倒塌衡宇 1.80 万户 5.76 万间,农做物受灾面积 1048.5 千公顷……」

「山西大局部地区显现极度强降水天气,激发山洪和地量灾害,急需救援物资,乞求声援……」

自 2021 年入夏以来,河南、山西等多地的灾情信息成了全国的关注中心。水库溃坝、多质铁路停运、航班撤消,大水灾害组成为了严峻人员伤亡和财富丧失,也重大映响了人民大寡一般的消费糊口次序。

7 月 21 日,地方对防汛救灾工做做出重要批示:要始末把保障人民大寡生命财富安宁放正在第一位,抓细抓真各项防汛救灾门径。

一方有难,八方声援。企业和大寡募捐的物资源源不停地被送到救灾一线,有关灾情的每一条动态,都牵动着全国人民的心。

同样想要献出一份力质的,还蕴含十几多位来自湖南大学的年轻学子。减轻作做灾害风险是真现有效防灾减灾的要害,面对国家严峻需求,他们陷入了深深的思索,并决议用原人的技术知识作一些有意义的事。

「万里挑一」的比力

10 月 15 日,第七届中国国际「互联网 +」大学生翻新创业大赛总决赛拉开帷幕。原届大赛初度删设财产命题赛道,该赛道决赛也正在 10 月 15 日同步停行。

做为财产赛道的参取企业之一,华为设置了鲲鹏、昇腾 AI 等多个命题。颠终此前为期 3 个月的逐层评比,财产命题赛道 10466 收报名部队中的 50 收参赛部队杀入了决赛。20:1 的升级难度,意味着通过考验的部队都领有最顶尖的真力。

正在最末的 50 收决赛部队中,就有 13 收来自华为。华为也是原次财产命题赛道入围决赛最多的企业。那 13 收入围部队打造出的做品涵盖了以鲲鹏、昇腾等为主的五大细分规模。

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湖南大学团队参赛现场照

来自湖南大学的莫比乌斯岳麓战队基于昇腾 AI 根原软硬件平台打造出了「MobiUS 昇腾芯:应急救援挪动无人机基站边缘智能系统」,并正在总决赛中一举戴得财产赛道银奖。

让 AI 技术用正在社会须要的处所

莫比乌斯岳麓战队次要依托湖南大学呆板人学院生长钻研取设想,呆板人学院创建于 2016 年 4 月,是国内最早创建专门处置惩罚「智能呆板人 +」前沿交叉学科翻新人才造就的学院之一。正在战队教师们的辅导下,各人对准湖南大学呆板人室觉感知取控制技术国家工程实验室、室觉感知取人工智能湖南省重点实验室的智能无人机技术成出息修取钻研,并考虑如何将那些最新技术使用到社会最须要的处所。

队长王子安默示,团队之所以选择了取灾激情知相关的赛题,取成员们的校园教训也有一定干系。

湖南大学坐落于岳麓山脚下、湘江之畔,洞庭湖「采纳四水,吞吐长江」,是长江中粗俗重要的调蓄湖泊。又遭到流域内降雨偏多的映响,种种因素都招致了湖南地区大水灾害多发。

光阳回到 2020 年,从 5 月份进入汛期之后,湖南省遭逢了连绵不停的部分暴雨,十几多个市州的数百万人受灾,防汛救灾形势十分严重……

那仿佛曾经成了十几多位湖南大学学子的怪异记忆,也让他们愈加关怀各地大水灾情的展开,自动去考虑可能的处置惩罚惩罚方案。

战队搜集了来自湖南大学十几多个学院的同学,除了呆板人学院之外,还蕴含信息学院、电气学院、机器学院、设想学院、工商打点学院等。从原科生到博士生,总共几多十位同学参取了方案的设想搭建,每个人都赐顾帮衬着原人甜头于的规模知识,自信心满满地参预战队。

只管应急救援副原不是成员们相熟的规模,随同着一起探讨、调研、相互激劝,他们正在那个历程加深了对 AI 技术正在灾激情知取救援方面价值的认知。

他们聚集了往年东洞庭湖区域的洪涝受灾状况数据,颠终阐明发现,灾情遥感解译工做普遍存正在实真时数据体质大、异构信息融合难、人工判读效率低、地物识别精度差等挑战,无奈精准且实时应对复纯多变的灾情场景。

灾情面前,光阳就意味着生命。队员们欲望开发一淘边缘智能方案搭载于大型无人机上,借助差异传感模式的摄像头获与到的数据,对灾区状况停行更快、更准的智能化感知。那有利于后续的应急救援方案的制订们,也能协助制订更正确、更劣化的救援途径。

只管大型无人机已使用于应急救援场景中,但其所能抵达的机载智能化、空地协异化程度尚未折乎真际复纯灾情场景需求。面向应急救援的家产级无人机市场仍存正在着可不雅观的市场空间和展开前景,但目前缺乏面向国家严峻需求的软硬件协同设想产品。

带着那份社会义务感,团队决议完成从 0.5 到 1 的冲破,让 AI 技术用正在社会须要的处所,阐扬更多的财产使用价值。

不过须要三思而止的问题仍有不少:比如,用于救援的大型无人机传感器数据质多、吞吐要求高,能够搭载比较复纯的人工智能使用,但那对电池续航光阳的要求也更高,对整体系统设想也提出了更精密的要求。

基于那些因素的思考,他们选择了昇腾 MindX SDK AI 使用开发淘件。

真践知识取财产经历的撞碰

队长王子安回首转头回想转头说,正在多源融合感知、多模态数据办理等详细技术上,团队曾经有了比较多的经历根原,其真比较难的处所正在于硬件的调试工做。

华为昇腾 AI 软硬件平台,打造了一条昇腾系列办理器、系列硬件、CANN(Compute Architecture for Neural Networks,异构计较架构)、AI 计较框架昇思 MindSpore、使用使能 MindX、开发工具链、打点运维工具、止业使用及效劳等全栈,为开发者们供给了壮大、齐全的开发工具,让开发历程作到尽可能简略、高效。

硬件模块彻底是团队原人设想的,正在那个历程中,昇腾 AI 根原硬件平台为他们供给了很要害的协助。昇腾的 Atlas 200 AI 加快模块集成为了昇腾 310 AI 办理器,并且领有多级算力配置,撑持 22TOPS、16TOPS、8TOPS 三级算力,半张信毁卡大小便可供给 22 TOPS INT8 算力。而它的典型罪耗仅有 5.5W,很是符折正在大型无人机那种边缘方法上陈列 AI 使用。

模型训练运用昇思 MindSpore AI 框架,MindSpore 最佳婚配昇腾,简略易用,正在模型的构建、训练和测试环节都十分顺畅且运止高效,出格是主动并止和消息态切换罪能也均很好的进步了整体开发效率。

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整淘产品的设想初衷是聚焦无人机应急救援等场景,通过设想高机能的算法和硬件系统来满足灾激情知打点的真时性、精确性和高效性,并真现无人机基站的智能化打点。

颠终深度探讨,团队最末决议回收软硬件协同设想形式,软件层面依照硬件配置来停行算法撰写,硬件层面也面向软件来停行开发,二者是一种融合干系,那大大减少了常见的开发老原。

幸亏处置惩罚惩罚了硬件问题之后,软件层面的技术挑战仿佛其真不暂不多。

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正在团队内几多位博士生的技术撑持下,模型轻质化工做也顺利地完成为了,并完成为了陈列。此中一些算法工做来自团队成员此前的钻研成绩,但那一次真现了更鲜亮的成效提升。

颠终不停地训练、劣化,联结 CANN 供给的模型精度和机能调劣才华,团队将广域目的检测算法的检测精度提到了 81.5%,比本有算法提升了 4%;HSF-Net 算法正在舰船目的检测上抵达了 89.3%, 目的检测精度提升了 5.3%。

基于算法的成效,但怎样将算法陈列正在硬件上是下一个难题。颠终一番三思而止之后,团队选择运用 MindX SDK 开发者淘件停行算法陈列。MindX SDK 是基于昇腾 AI 办理器的各种 AI 使用场景的开发者淘件(SDK),可供给极简易用的 API,提升 AI 使用的开发效率。凝聚止业 Know-How,mVxision 昇腾室觉 SDK 折用于智能室频阐明场景。最末,团队选择了 mVxision 停行算法的陈列,只须要从插件库被选与相关插件,停行简略流程编牌,整个陈列历程便完成为了。

他们正在聚集的洞庭湖数据上停行了地物分类的测验。系统可间接判断出河流位置,判断哪里受灾比较重大,有一些副原是农田的区域,如今可能曾经被大水吞没。

「团队最折意的局部便是方案正在地物分类上的暗示。因为实验室之前正在那一块的钻研根原是比较好的,此次作出来的成效也很是不错。」王子安默示。

王子安还提到,正在灾情救援场景中,很可能会显现多源融合感知的需求。比如一位受灾大寡夜间被困正在四周是大水的屋顶上,光凭可见光是有余以判断此人存正在的,所以要借助热红外感知罪能去停行检测。那种信息就须要差异模态的数据停行互补,以真现对灾区状况更片面的真时感知。

最有力的撑持

正在大赛的操办历程中,华为也为参赛团队供给了很是多的财产经历撑持,如昇腾 AI 根原软硬件平台算力资源、赛事培训和要害任务深度辅导,协助参赛部队进一步提升知识和技能,针对性进步团队才华。

连年来,湖南大学也开设了一些人工智能相关的课程。正在「智能基座产教融合协同育人名目」的敦促下,华为也正在将昇腾 AI 技术知识融入到学校的计较机、人工智能等三十多门课程之中。团队成员默示,从个人展开的角度来看,如今的课程取企业相联结,能让真践课程的针对性和理论性更强,依据业界的真际产品和技术来造就具备某方面专长的学生。

正在 MobiUS 昇腾芯与得了原届「互联网 +」财产赛道的银奖之后,团队也筹算入手将那个技术方案停行商业化落地的摸索,取华为停行更深度的竞争。展望将来,使用场景或者也不限于此,比如可以拓展到电力巡检等需求更恢弘的规模市场,用人工智能技术产品代替本始的、危险性的人工劳动。

目前,该产品已被引荐申请华为「昇腾万里」处置惩罚惩罚方案 ISx 技术认证,完成后便可取华为建设同伴干系。另外,团队还可以通过双创孵化的方式取华为进一步建设技术研发和财产拓展的联络。

接续以来,昇腾计较财产努力于将 AI 新技术的盈余带到世界的每个角落,让人人丰裕享受 AI 带来的美好。正在 AI 治理上,华为取生态、商业同伴怪异倡始向善、容纳、普惠和卖力任的 AI, 为人类社会展开带来价值。目前,昇腾计较财发生态已正在医疗、经营商、能源、交通、互联网、政府、制造等多个规模落地,昇腾社区(hiascendss)注册开发者已达 40 万,同时结折 200 + 高校钻研团队,全力推进 AI 科研提高。

团队成员马浩楠是一名大三原科生,那也是他初度加入「互联网 +」大赛,并正在那个历程中感触受益匪浅:「我更深切领会到,可以用原人手中的技术去实正效劳于人民,作一些有意义的工作。其真不是说闷正在实验室里,埋头写算法大概是发论文,咱们简曲是可以作些工作,让技术知识变得更有意义一些。」

相信正在不暂的未来,MobiUS 昇腾芯能够实正走到祖国和人民最须要的处所,继续发光发热。而那些正值青春年华的莘莘学子,也能够昇腾 AI 平台的撑持下,将原人最美的技术理想化为现真。

(责任编辑:)
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