青年报·青春上海记者 刘昕璐

一场国际人工智能赛事春节期间在云端开赛，复旦学子喜获迪拜世博会Earth AI（地球观测人工智能技术）竞赛冠军！由于是春节期间临时备赛完赛，三位参赛学子索性给自己的队伍取名“Holiday Coder（假日程序员）”，最终的准确率超过98%，让学子们备受鼓舞，这也更加坚定了他们践行科技报国的初心。

说成立就成立的队伍

期待在实战中检验所学的图像识别技术

迪拜世博会Earth AI竞赛共有9支高校团队参加，他们分别来自中国、意大利、阿拉伯联合酋长国等国。比赛于1月28日至2月4日举行，为期一周。这也是世博会首次举办的人工智能技术竞赛。

Holiday Coder团队成员都来自复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室金亚秋院士、徐丰教授团队，分别为2021级硕士生蒲欣洋、宋婧多和2019级博士生贾赫成，“收到消息第二天比赛就要开始了，所以我们真是没时间太多地考量了。”

蒲欣洋、宋婧多特别邀请了博士研究生贾赫成的加入。贾赫成这方面参赛经验丰富，曾于2020年与实验室同学组队参加“天智杯”人工智能挑战赛，荣获冠军。同年举办的第四届“中科星图杯”高分遥感图像解译软件大赛上，贾赫成带队参加光学遥感图像飞机目标检测和识别的国际赛道比赛，位列第五。他还长期在外地参与卫星遥感相关的科研项目，实践经验丰富。

有了师兄的加盟，队伍有了信心。“云”端的团队，汇聚起正在陕西西安、辽宁阜新和浙江东阳三地过年的三名学子。

除夕之夜，家家户户围坐桌前，吃年夜饭，观看春晚，其乐融融。十一点多的时候，三位同学却坐到了电脑前，召开专属于他们的线上会议。

“我们每个人一天差不多要投入五小时备赛。我负责代码编程和模型的训练，师兄负责提供思路和建议，另外一个女生进行数据扩充，数据增强。”队长蒲欣洋说，通常在晚上十点后，大家都要进行线上会议、语音交流，时常讨论至凌晨一两点，为了一个共同的目标展开“头脑风暴”。算法调优和数据扩充两部分齐头并进，同时完成，再将调优后的算法用增广后的数据进行测试，以及其他对比算法进行测试，才得出了最后准确度极高的结果。

在团队看来，这样的世界级比赛可遇而不可求，并且其基于人工智能技术的遥感图像识别竞赛任务和大家平时的研究课题联系非常紧密，有比较多的经验和竞赛积累。在为期一周的竞赛中，能够提升自己的实战经验和代码能力，也是不可多得的宝贵机会。

“时间虽然有一些紧张，我们当时比的时候也不确定自己一定能有什么最优结果，因而也是在一种尝试的过程，但我们确实很期待在实战中检验所学的图像识别技术。”蒲欣洋说。

一场从实际应用出发的比赛

识别场景不少出自迪拜遥感图像

Earth AI竞赛围绕人工智能技术的图像识别与解译展开。主办方提供了2100张图片，这些遥感图像的目标场景切片分类共21类，如农业用品、飞机、海滩、建筑物、丛林、住宅等，每个类别100张图片。前六天为训练阶段，团队通过人工智能技术，对2100张切片的训练集进行自动化分类，不断对算法模型进行优化。

2月4日，决赛当天，主办方开放最终决赛的测试数据集，包括2100张图片与140张图片两部分，不包含分类标签。在最后2小时的时间内，各团队利用算法进一步对图片进行分类识别，将识别结果上传至主办方。

“这是机器学深度学习领域一个比较主流的任务，图片都是一些遥感图像，卫星拍的图像，比赛要求我们写的代码最终获得模型和框架，可以准确地去预测每一个图片的类别。”

蒲欣洋说，终极目标就是希望实现人工智能自动判读。而且，有些高难度任务比如居民区密度识别连肉眼都很难分辨，因此，我们希望通过人工智能技术实现自动、批量处理和预测，以大大提升效率和准确率。

她还注意到，这次比赛所用部分图像就是迪拜方面用卫星拍出来的，平时自己也很难接触到。而对主办方来说，其实也是想基于这样的技术为未来做好环境监测、自然灾害防御等夯实基础，可以说，这也是一个从实际应用出发的比赛。

最终，复旦Holiday Coder团队各项指标精确度领先，摘得桂冠！“我们的模型能够取得准确率超过98%最高的成绩，比第二名提升两个多百分点，我想，很重要的因素之一是实验室前期在该领域的专用人工智能技术积累。”蒲欣洋说。

本次竞赛开放的数据集，每个类别只有100个样本，而一般深度学习技术需要每类至少数千个样本，才能达到较高的识别精度。此外分类精细度要求很高，如居民区需要细分为低、中、高三种密度，这些都加大了精准分类的难度。

正是此前实验室长期以来研究遥感物理机理，把物理机理与神经网络深度融合，发展可解释、强泛化的专用人工智能技术，在前期技术积累基础上，针对本次竞赛样本少和精细分类等难点，进一步采取了数据增强、数据增广、迁移学习的策略，才最终解决了这一难题，使得训练的模型在测试集上达到了极高的准确度。

据了解，在金亚秋院士的引领、徐丰教授等学者的指导下，电磁波信息科学教育部重点实验室的学子们始终沿星光前行，在各个不同的赛场，展现复旦风采。

 ＝＝ 对话 ＝＝ 

记者：为大家科普一下这样的赛事核心是在比拼哪方面的能力吧。

蒲欣洋：它其实是一个人工智能的编程竞赛，最终任务就是完成图像分类场景分类任务，比拼哪一支参赛队给出的精确度高。谁的分类预测精度最高，谁就获胜。关键核心是比较先进科研理论基础和扎实的人工智能编程实践能力。

记者：这次“假日程序员”夺冠，会有什么不一样的感受和鼓舞吗？

蒲欣洋：时值壬寅新春举办的竞赛，恰好在2022北京冬奥会开幕日落下帷幕，又在女足夺冠、奥运摘金捷报频传的日子里，我们能拼抢出一个国际赛事冠军，当然特别高兴。这次比赛的意义对我们来说不仅仅是一次锻炼，凭借所学为国争光，也通过参赛了解人工智能遥感图像研究的国际同行，使得我们在科研中扩宽视野，激励我们向更广阔的领域探索和发展。

对于未来，我希望能够提高图像识别技术普适性性能，希望我们所学可以发挥更大作用，践行科技报国的初心。

青年报·青春上海记者 刘昕璐

编辑:张红叶

来源:青春上海News—24小时青年报