南京兩名中學生獲省青少年科技創(chuàng)新大賽最高獎
他們用“小智造”解決生活“大麻煩”
□南京日報/紫金山新聞記者錢紅艷
手機熱點被不法分子接入怎么辦？她研究出便攜式熱點設備流量監(jiān)管方法，識別正常或異常流量精度達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，南京市代表隊成績居全省第一，其中兩名中學生獲得大賽最高獎“培源獎”，他們的“小智造”解決了生活“大麻煩”。
持續(xù)研究兩年，高二學子讓手機熱點流量監(jiān)管不再難
南京外國語學校高二學生程雪桐憑借她的研究項目《“掌中星輝，智流守護”——面向便攜式熱點設備流量監(jiān)管方法》獲得本屆大賽最高獎“培源獎”。
“現(xiàn)在移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展非常迅速，我們的智能手機都有熱點連接功能，但手機熱點有可能會被不法分子接入。”程雪桐告訴記者，她早在中考結束后就對這一問題產(chǎn)生了興趣，并在過去兩年持續(xù)進行研究。
說起項目研究方法，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。如何解決這個問題？她想到，每個人上網(wǎng)都有獨特習慣，比如刷視頻、看網(wǎng)頁會產(chǎn)生不同特征的流量，因此她從前后臺流量差異入手，先搭建一個模擬測試環(huán)境，收集了近24萬條有標記的流量數(shù)據(jù)，并用這些數(shù)據(jù)訓練系統(tǒng)，讓它學會識別正常和異常的流量模式。
在學校的支持下，程雪桐參與華為團隊的研討會，在團隊老師的指導下學習算法編寫和環(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流的識別精度達到91％，她計劃將其進一步提升至95％以上。“我希望未來能考入一流高校的計算機專業(yè)，繼續(xù)深化該項目的研究。”程雪桐說。
破解三重難題，初一學生提出空間站智能節(jié)水沐浴設想
來自南京東南實驗學校的初一學生李潤一關注到宇航員在太空的洗浴難題，他的參賽項目《空間站智能節(jié)水沐浴的設想》同樣獲得“培源獎”。
“我從小就對航空航天很感興趣，最多的玩具就是飛機和火箭。從小學三四年級開始，我開始動手嘗試做一些小發(fā)明，比如‘水火箭’、紙質(zhì)機關槍、便攜飲水機等。去年暑假，我參觀了航天教育基地，當了解到宇航員在太空中只能用濕巾簡單擦拭身體進行清潔時，我就在想，能否嘗試設計一款在太空中也能使用的沐浴設備。”李潤一說。
之后，李潤一通過查閱資料、走訪實驗室等了解到，要想在太空實現(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。
“風洞實驗室給了我靈感，也許我也可以采用類似風洞的裝置，通過風機產(chǎn)生定向氣流，利用風力形成穩(wěn)定水流束，使水流沿人體表面流動，這樣就可以模擬地球淋浴的效果了。我還為它設計了全封閉淋浴艙，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。后來他又對這個項目進行了智能化改造，引入語音控制、沐浴露智能感應、紅外測溫等智能系統(tǒng)，解決體驗感差的問題。
搭建科技創(chuàng)新展示平臺，我市每年涌現(xiàn)中小學生作品近萬件
今年的江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽共有513項作品沖進終評，歷時3天角逐出專項獎65項、等級獎382項、大賽最高獎“培源獎”3項。我市除了兩名學生獲得最高獎，還有25人獲得青少年科技創(chuàng)新成果一等獎，綜合成績?nèi)∨琶谝弧?/p>
“今年的評審采用答辯形式，專家團隊不僅評估項目的真實性、學生參與度和貢獻度，還重點考察創(chuàng)新性、科學性和綜合表現(xiàn)，確保評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，隨著人工智能技術快速發(fā)展，越來越多的學生作品融合AI技術，在各類應用場景中提供創(chuàng)新解決方案。在中學組競賽中，計算機科學與信息技術類作品數(shù)量顯著增長，占比約20％，成為學生重要參賽方向之一。
市教育局相關負責人表示，多年來，為更好培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、創(chuàng)新精神與實踐能力，我市從課程建設、師資培養(yǎng)、平臺搭建等多方面入手，不斷提升全市中小學科技創(chuàng)新活動課程育人品質(zhì)。每年南京市級青少年科技創(chuàng)新大賽吸引全市400余所中小學校參與，征集科技創(chuàng)新作品近萬件，舉辦賽事系列活動超過200場。
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