南京兩名中學(xué)生獲省青少年科技創(chuàng)新大賽最高獎(jiǎng)
他們用“小智造”解決生活“大麻煩”
□南京日報(bào)/紫金山新聞?dòng)浾咤X紅艷
手機(jī)熱點(diǎn)被不法分子接入怎么辦？她研究出便攜式熱點(diǎn)設(shè)備流量監(jiān)管方法，識(shí)別正常或異常流量精度達(dá)91%；宇航員在空間站怎么解決洗浴難題？他大膽創(chuàng)新，提出空間站智能節(jié)水沐浴設(shè)想……近日，第三十六屆江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽落幕，南京市代表隊(duì)成績居全省第一，其中兩名中學(xué)生獲得大賽最高獎(jiǎng)“培源獎(jiǎng)”，他們的“小智造”解決了生活“大麻煩”。
持續(xù)研究兩年，高二學(xué)子讓手機(jī)熱點(diǎn)流量監(jiān)管不再難
南京外國語學(xué)校高二學(xué)生程雪桐憑借她的研究項(xiàng)目《“掌中星輝，智流守護(hù)”——面向便攜式熱點(diǎn)設(shè)備流量監(jiān)管方法》獲得本屆大賽最高獎(jiǎng)“培源獎(jiǎng)”。
“現(xiàn)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展非常迅速，我們的智能手機(jī)都有熱點(diǎn)連接功能，但手機(jī)熱點(diǎn)有可能會(huì)被不法分子接入。”程雪桐告訴記者，她早在中考結(jié)束后就對這一問題產(chǎn)生了興趣，并在過去兩年持續(xù)進(jìn)行研究。
說起項(xiàng)目研究方法，程雪桐如數(shù)家珍。她解釋，傳統(tǒng)的流量檢測方法依賴TCP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議）頭部的顯式字段，但字段容易被篡改。如何解決這個(gè)問題？她想到，每個(gè)人上網(wǎng)都有獨(dú)特習(xí)慣，比如刷視頻、看網(wǎng)頁會(huì)產(chǎn)生不同特征的流量，因此她從前后臺(tái)流量差異入手，先搭建一個(gè)模擬測試環(huán)境，收集了近24萬條有標(biāo)記的流量數(shù)據(jù)，并用這些數(shù)據(jù)訓(xùn)練系統(tǒng)，讓它學(xué)會(huì)識(shí)別正常和異常的流量模式。
在學(xué)校的支持下，程雪桐參與華為團(tuán)隊(duì)的研討會(huì)，在團(tuán)隊(duì)老師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)算法編寫和環(huán)境搭建，不斷優(yōu)化自己的檢測系統(tǒng)。目前該系統(tǒng)對TCP流的識(shí)別精度達(dá)到91％，她計(jì)劃將其進(jìn)一步提升至95％以上。“我希望未來能考入一流高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)，繼續(xù)深化該項(xiàng)目的研究。”程雪桐說。
破解三重難題，初一學(xué)生提出空間站智能節(jié)水沐浴設(shè)想
來自南京東南實(shí)驗(yàn)學(xué)校的初一學(xué)生李潤一關(guān)注到宇航員在太空的洗浴難題，他的參賽項(xiàng)目《空間站智能節(jié)水沐浴的設(shè)想》同樣獲得“培源獎(jiǎng)”。
“我從小就對航空航天很感興趣，最多的玩具就是飛機(jī)和火箭。從小學(xué)三四年級(jí)開始，我開始動(dòng)手嘗試做一些小發(fā)明，比如‘水火箭’、紙質(zhì)機(jī)關(guān)槍、便攜飲水機(jī)等。去年暑假，我參觀了航天教育基地，當(dāng)了解到宇航員在太空中只能用濕巾簡單擦拭身體進(jìn)行清潔時(shí)，我就在想，能否嘗試設(shè)計(jì)一款在太空中也能使用的沐浴設(shè)備。”李潤一說。
之后，李潤一通過查閱資料、走訪實(shí)驗(yàn)室等了解到，要想在太空實(shí)現(xiàn)洗浴，至少需要破解三重難題，首先就是“失重環(huán)境水難控”的問題。
“風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室給了我靈感，也許我也可以采用類似風(fēng)洞的裝置，通過風(fēng)機(jī)產(chǎn)生定向氣流，利用風(fēng)力形成穩(wěn)定水流束，使水流沿人體表面流動(dòng)，這樣就可以模擬地球淋浴的效果了。我還為它設(shè)計(jì)了全封閉淋浴艙，避免水霧逸散。”李潤一說，在那之后，他受空間站飲用水再生系統(tǒng)啟發(fā)，想到可以將水循環(huán)裝置引入淋浴系統(tǒng)解決空間站缺水的問題。后來他又對這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了智能化改造，引入語音控制、沐浴露智能感應(yīng)、紅外測溫等智能系統(tǒng)，解決體驗(yàn)感差的問題。
搭建科技創(chuàng)新展示平臺(tái)，我市每年涌現(xiàn)中小學(xué)生作品近萬件
今年的江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽共有513項(xiàng)作品沖進(jìn)終評(píng)，歷時(shí)3天角逐出專項(xiàng)獎(jiǎng)65項(xiàng)、等級(jí)獎(jiǎng)382項(xiàng)、大賽最高獎(jiǎng)“培源獎(jiǎng)”3項(xiàng)。我市除了兩名學(xué)生獲得最高獎(jiǎng)，還有25人獲得青少年科技創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)，綜合成績?nèi)∨琶谝弧?/p>
“今年的評(píng)審采用答辯形式，專家團(tuán)隊(duì)不僅評(píng)估項(xiàng)目的真實(shí)性、學(xué)生參與度和貢獻(xiàn)度，還重點(diǎn)考察創(chuàng)新性、科學(xué)性和綜合表現(xiàn)，確保評(píng)選出真正具有科研潛力的優(yōu)秀科技創(chuàng)新后備人才。”省青少年科技中心主任李瑩介紹，隨著人工智能技術(shù)快速發(fā)展，越來越多的學(xué)生作品融合AI技術(shù)，在各類應(yīng)用場景中提供創(chuàng)新解決方案。在中學(xué)組競賽中，計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)類作品數(shù)量顯著增長，占比約20％，成為學(xué)生重要參賽方向之一。
市教育局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，多年來，為更好培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，我市從課程建設(shè)、師資培養(yǎng)、平臺(tái)搭建等多方面入手，不斷提升全市中小學(xué)科技創(chuàng)新活動(dòng)課程育人品質(zhì)。每年南京市級(jí)青少年科技創(chuàng)新大賽吸引全市400余所中小學(xué)校參與，征集科技創(chuàng)新作品近萬件，舉辦賽事系列活動(dòng)超過200場。
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