第八屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽由教育部等十二部委與重慶市人民政府共同主辦、重慶大學(xué)承辦。自4月份報名啟動以來，共有來自國內(nèi)外111個國家和地區(qū)、4554所院校的340萬個項目、1450萬余人次報名參賽。全國僅有300支團隊，能夠入圍產(chǎn)業(yè)賽道國賽，比例不超過萬分之一。

2022年11月，官網(wǎng)正式公布大賽獲獎情況，飛槳命題隊伍成功摘取2個金獎、3個銀獎和4個銅獎，總獎項數(shù)在“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)賽道中位居全國命題單位前列。 ?

近期，我們對來自飛槳命題賽道的全國總決賽銀獎團隊——南京郵電大學(xué)“青柚量子”團隊進行了采訪。

“請介紹你們的團隊與項目”

青柚量子是由南京郵電大學(xué)的優(yōu)秀學(xué)子組成的大學(xué)生科研先鋒隊。創(chuàng)新團隊正在開發(fā)基于金剛石NV色心的溫度、電場、磁場和電磁場的高分辨精密測量技術(shù)，研制面向第三代半導(dǎo)體芯片測試的，基于量子傳感的微米級光纖量子多物理場設(shè)備。團隊涵蓋了本碩博三個層次學(xué)生，共有成員80余名。南京郵電大學(xué)是教育部、工業(yè)和信息化部、國家郵政局與江蘇省共建高校，國家“雙一流”建設(shè)高校，是以電子信息為特色，工學(xué)門類為主體，多學(xué)科相互交融，本碩博等多層次教育協(xié)調(diào)發(fā)展的重點大學(xué)。團隊成員所在的通信與信息工程學(xué)院是南京郵電大學(xué)歷史最久、規(guī)模最大、綜合實力最強的學(xué)院，是國內(nèi)最早開展信息與通信技術(shù)教學(xué)和研究的單位之一。學(xué)院在信息通信領(lǐng)域有較強的綜合實力，相關(guān)專業(yè)在全國同類專業(yè)排名穩(wěn)居前20名。

團隊成員介紹由于精密零部件在質(zhì)檢環(huán)節(jié)，普遍存在產(chǎn)品批量大、品質(zhì)要求高、操作流程要求規(guī)范嚴(yán)的特點，傳統(tǒng)的人工方式成本高、穩(wěn)定性低，特別是面對如芯片制造、精密儀器制造等領(lǐng)域，則更需要高精度的質(zhì)檢解決方案。參賽團隊提出采用微米尺寸金剛石晶體作為傳感核心單元，利用基于量子傳感原理的多物理場測量方法，實現(xiàn)精密器件的質(zhì)檢和芯片的失效性分析。為了提高探測速率，本產(chǎn)品更是實現(xiàn)了集成一體化量子調(diào)控與測量電路與快速尋峰擬合算法，將軟硬件協(xié)調(diào)集成優(yōu)化，在減小探測裝置體積的同時實現(xiàn)快速測量。值得一提的是，在微波寬場成像這一部分中，我們獲取芯片掃描的原始數(shù)據(jù)后，基于飛槳PaddlePaddle，先后使用RNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及GAN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來輔助成像，在提升成像分辨率的同時，使成像速度進一步提升10倍，有利于未來對更先進制成的芯片進行大批量質(zhì)檢。同時也打破硬件提供分辨率的有限性，對測試技術(shù)帶來了巨大的性能提升。

“項目的核心創(chuàng)新點”

• 獨創(chuàng)錐形光纖量子探頭，對芯片逐點進行接觸式無擾動掃描，使熒光收集效率提升15倍，空間分辨率提升至 0.9 微米；

• 首次提出量子態(tài)脈沖副載波調(diào)制方法，在快速掃描的過程中盡可能減少噪聲，將信噪比提升 12dB 以上；

• 提出基于深度學(xué)習(xí)的微波寬場成像。將芯片掃描原始數(shù)據(jù)通過飛槳PaddlePaddle進行分辨率提升，同時使成像速度進一步提升10倍，有利于未來對更先進制成的芯片進行大批量質(zhì)檢。同時也打破硬件提供分辨率的有限性，對測試技術(shù)帶來了巨大的性能提升；

• 采用FPGA進行ADC信號處理和時序同步，使測量效率提升了近百倍。

“飛槳在備賽過程中都提供了哪些支持？請談一談使用飛槳的體驗”

飛槳特別適合初學(xué)者學(xué)習(xí)，有很多的中文教程和說明，尤其是AI Studio里面的項目實踐，有全球開發(fā)者共同分享的許多優(yōu)質(zhì)項目，深入淺出，非常詳細，能夠幫助大家快速上手。比如，我們的項目是基于量子傳感的芯片智能測試系統(tǒng)，較為關(guān)鍵的是最后的成像過程，業(yè)界也常常通過最后的成像來判斷芯片失效點。為了使得芯片的測試反饋更加高效地指導(dǎo)芯片設(shè)計，芯片測試環(huán)節(jié)的成像速度和分辨率的提升，是重中之重。 我們正是在參考AI Studio項目板塊里的《Paddle2.0嘗鮮通過Sub-Pixel實現(xiàn)圖像超分辨率》 ，基于項目提出的新CNN架構(gòu)，進行相關(guān)模塊的開發(fā)，最終結(jié)果能夠有效地降低計算的復(fù)雜度，并且比其他基于CNN的方法快了一個數(shù)量級。我們相信，作為非常優(yōu)秀的國產(chǎn)框架，飛槳在未來一定能贏得全世界開發(fā)者的青睞。

“請談一談參加飛槳產(chǎn)業(yè)賽道的感受”

“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽是一個挑戰(zhàn)與機遇并存、困難與希望同在的舞臺，也是一個和百度這樣的龍頭企業(yè)以及眾多創(chuàng)業(yè)者一起交流的平臺。它讓大家更好地團結(jié)在一起，開拓視野，不斷提升自我，并以創(chuàng)業(yè)的視角看待自身的工作。在創(chuàng)業(yè)的視角下，光擁有想法、創(chuàng)意和技術(shù)，是遠遠不夠的；需要深入產(chǎn)業(yè)調(diào)查，對整個行業(yè)有自己的理解。只有抓住行業(yè)痛點，對癥下藥改進自己的產(chǎn)品，才有機會作為一個“新人”脫穎而出。

“項目的未來產(chǎn)學(xué)研應(yīng)用前景如何呢？”

目前，我們已經(jīng)通過基于量子傳感的微米級光纖量子多物理場設(shè)備，構(gòu)建了完整的精密儀器高分辨精密測量服務(wù)，并能為測后芯片提供一套完整的設(shè)計修改方案。在產(chǎn)學(xué)研方面，百度與南京郵電大學(xué)在2022年已有產(chǎn)業(yè)學(xué)院的合作，在產(chǎn)業(yè)學(xué)院平臺建設(shè)過程中，雙方將通過百度的強大產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈和南京郵電大學(xué)行業(yè)優(yōu)勢與人才培養(yǎng)特色，探索建立人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)交流、招生就業(yè)、技術(shù)研發(fā)的區(qū)域性高地，創(chuàng)建區(qū)域人工智能新技術(shù)研發(fā)與推廣應(yīng)用大平臺。

“導(dǎo)師訪談”

指導(dǎo)老師簡介

杜關(guān)祥，南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。畢業(yè)于蘭州大學(xué)，在中科院物理研究所獲得凝聚態(tài)物理專業(yè)博士學(xué)位。他是日本學(xué)術(shù)振興會特別研究員獎學(xué)金獲得者，先后在日本東北大學(xué)、瑞士巴塞爾大學(xué)和德國馬普生物物理化學(xué)研究所從事科研工作。

團隊從事原子無線通信、芯片和新能源材料器件測試的開發(fā)和系統(tǒng)集成。結(jié)合工程學(xué)、精密光電子學(xué)、量子物理、半導(dǎo)體微納加工技術(shù)和大數(shù)據(jù)人工智能算法，多學(xué)科交叉融合，發(fā)展創(chuàng)新的實用化量子精密測量技術(shù)，探索其在原子無線通信、芯片測試和新能源電池材料測試上的應(yīng)用。

指導(dǎo)老師體會

非常榮幸團隊能夠參加本屆“互聯(lián)網(wǎng)+”百度命題并獲得全國銀獎、江蘇賽區(qū)一等獎的好成績，這離不開同學(xué)們的辛勤付出，也離不開百度的通力支持與合作。本次參賽，我們針對百度提出的命題——高精度、多種類、快速率的高端芯片瑕疵識別，利用金剛石中的NV色心這一固態(tài)量子體系，結(jié)合基于飛槳PaddlePaddle在CV方面的檢測及生成能力，開發(fā)了一套高空間分辨率、高靈敏度、高測量效率的多物理場量子傳感設(shè)備，來對芯片表面電磁場和溫度進行快速掃描成像，實現(xiàn)芯片智能測試。本次參賽深切感受到了人工智能在多領(lǐng)域的應(yīng)用，與多學(xué)科交叉融合，能夠發(fā)揮出極大的效益，未來希望繼續(xù)與飛槳PaddlePaddle合作，進一步改進完善設(shè)備，進行商業(yè)化嘗試，逐步融入芯片產(chǎn)業(yè)鏈，服務(wù)產(chǎn)業(yè)、服務(wù)社會。

指導(dǎo)老師寄語

經(jīng)過為期一年“互聯(lián)網(wǎng)+”的備賽，從校賽到省賽再到國賽，一次次的修改、調(diào)整、完善，過五關(guān)斬六將，相信同學(xué)們在這過程中都學(xué)習(xí)了很多、成長了很多。不光是大家，我自己也學(xué)到了不少。我認(rèn)為，作為一個工科學(xué)生，學(xué)好書本上的理論知識是遠遠不夠的，勇于動手、動腦，將理論應(yīng)用于實際，才能夠更好地鍛煉工科素養(yǎng)。

在比賽中，同學(xué)們埋頭于實驗室不斷嘗試，在討論和答辯中不斷磨礪自我，關(guān)心產(chǎn)業(yè)和科技融合，大膽邁出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的步子，我眼看著你們的綜合能力提高了很多，已經(jīng)從懵懂的大學(xué)生成長為國家所需要的創(chuàng)新一代，我覺得這就是“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽的意義所在。希望大家可以在這次比賽積累的經(jīng)驗基礎(chǔ)上繼續(xù)努力，不忘初心，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的道路上更進一步。

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