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【最美燕大人】小小画家 点亮青春梦——记“小小画家”团队“创青春”大赛喜获金奖
2019-04-24 学生记者 张博    (点击: )

2018年12月6-7日,在浙江大学举办的“创青春”全国大学生创业大赛“智慧校园”主题赛决赛中,由燕山大学信息科学与工程学院(软件学院)冯建周老师指导的“小小画家”团队获得金奖。

该团队由软件工程专业的7名本科生---队长刘亚坤、齐建康、张志鹏、张乾、卢志超、殷文禄、闫清海和计算机技术专业的1名研究生武红颖组成,“小小画家”团队以当前热门的AI智能为研究对象,基于计算机与软件技术,将AI与儿童教育相连。利用AI实现深度学习来引导激发孩子的想象力,从而实现对儿童的想象力开发。其参赛作品“小小画家”是一款可以通过语言描述,由AI生成与描述相符的图画的软件。它还包括对图片进行各类画风渲染,根据简笔线条快速生成画像,对图片进行轮廓提取等功能。该产品关注儿童成长,利用深度学习技术,开发儿童大脑,激发孩子无穷想象力,无论是在AI方面还是在儿童教育方面都赢得了评委的一致好评,发展前景广阔。

海阔天空,当有明灯引路

在整个设计过程中,指导老师冯建周把握大局方向,领导团队进行研发。冯老师最先提出“小小画家”这个选题。一个选题需要具备新颖、有科研难度、可实现性等几个条件,其中最关键的是可实现性。就在选题陷入僵局的时候,冯老师给了团队灵感,由于当下儿童人数接近3亿占中国总人数的20%左右且儿童的想象力丰富但很难表达出来,而且幼儿时期是开发大脑潜力,促进智力发育,培养美感,促进想象力发展的关键时期,但经调查发现,当下市场上的儿童读物千篇一律、无法充分满足儿童想象力开发的需要。正是基于这种情况,冯老师团队设想开发一款能开发儿童大脑,激发想象力的软件。不谋而合的是此时团队正在研究图像生成与图像风格转换等图像相关的课题,然后我们的“小小画家”就应运而生了。

作为信息科学与工程学院的老师,冯老师支持学生参加本专业的综合性赛事。他认为,学生参加比赛相对于获得学分更重要的是开拓了眼界,掌握前沿动态,对自己有更清醒的认知。冯老师也表示他的作用在于指方向,培养学生自我学习能力和创新性思维。16级软件专业2班的殷文禄同学在回忆此次比赛中说:“我记得冯老师说过最多的就是‘你们的这个程序我就没有成功使用过!’。”这种不断追求完美的态度使得“小小画家”不断完善,团队不断进步。冯老师在学生研究方面严谨认真,在生活中亦细致入微。16级软件工程专业的卢志超说:“他对我们既是严师又是益友,要求我们规划时间,定期讨论汇报,在相应阶段完成任务,没有完成就要反思总结。在项目方面,冯老师也会先提出问题,再和团队一起探讨。”而在生活中,软件工程专业2班的齐建康告诉我们:“老师在大家的项目取得阶段性成功的时候会带着大家一起出去聚餐,放松一下。”劳逸结合,松紧有度,而且冯老师还对每个人的未来规划单独进行指导。冯老师真可谓良师益友啊。著名教育家陶行知曾言“教育不能创造什么,但他能启发孩子创造力以从事于创造工作”。冯老师如明灯一般照亮团队前行的路,而也正是有了明灯的指引,团队才能海阔天空砥砺前行。

硕果累累,正是百炼成钢

对于信息科学与工程的学生而言,他们对AI技术并不算陌生,但是具体的运用与操作并不娴熟,数据的获取也是问题。可在这些困难面前,团队里谁也没有气馁,他们遇到问题就一起研究一起开会,由组长刘亚坤协调组内成员讨论,重新研究当下的需求,立足于最核心的出发点,以实际的需要统一大家的意见,最终通过举手表决的形式统一大家的行动路线。在谈到软件的研发时,16级软件工程专业2班的张乾告诉我们 “从上学期3、4月份到现在差不多10个月吧,而且中途暑假也没回去,每天从早上八点一直到晚上九点才回去,一直在做这个软件。”就是这样全员的辛勤付出才有了今天的成绩。从“大创”到“互联网+”再到“创青春”,队员们一直在辛苦备战,每天在实验室研究调试,不断精细完善,力求完美。为了最大限度地利用时间,队员们每天从实验室开门一直关门才回去。每位成员分工明确,刘亚坤和张乾负责线条成画以及轮廓生成功能开发,齐健康负责图像风格转化功能开发,张志鹏和武红颖负责文字生成图片功能开发,闫清海负责小程序前端开发,殷文禄负责小程序后台开发,卢志超负责数据爬取工作。在研发过程中几乎所有的队员都遇到过困难,每位队员需要完成自己的工作,但也会一起分担。卢志超的数据爬取工作任务量极大,从网上爬取各种常见动物如猫狗等等每类1万多张共计20多万张的图片然后进行逐张筛选,选择效果好的留下,一般一天只能筛选出5000张,所以整个假期从早到晚都在做这项任务,但是最后因为效果不好没有用上。这个筛选任务按计划是卢志超同学自己完成 但是由于工作量大,小组的其他人也帮助他一起完成任务。在所有成员的共同努力下,“小小画家”不断完善与成熟。

从数据获取到模型的设计与构建再到对接与调试,一点一滴从无到有,其中失败过,彷徨过,但是团队从来没想放弃过。18年的暑假团队里大部分成员都没有回家,每天三点一线,披星戴月地在做程序,最终他们取得了非凡的成绩。“不经一番寒彻骨,哪得梅花扑鼻香”。团队不断地尝试,不断地训练,才有了一次又一次的突破。高目标,严要求,正是他们成功的关键。

心向远方,方可不断成长

人生最重要的不是所处的位置,而是所朝的方向。从选题到设计冯老师把握着团队的方向。在进行一项研究时,一旦偏离方向就容易走很多的弯路,做许多的无用功。张乾曾表示在数据准备阶段做了很多的无用功,许多数据并没有用上,但以后的研发一直以开发儿童大脑,激发无穷想象力为主旨,不断改善,不断提高。

在拿到金奖的时候,无论是老师还是团队成员都特别开心,大家的喜悦溢于言表。但他们并不满足于现状,仍在不断改进,提高生成图片的质量和速度,增强文本转图片功能的转化效果,主要从转化效果即文本与生成图片的匹配度,还有转化图片的种类,现在只有花和鸟,以后还要拓展狗,猫等种类。以及转化效率即生成图片的速度来提升用户体验。追求更加完美的软件设计注重拓展功能,拓展图片动漫风格转化功能,主要从动漫风格种类下手已有的几种风格不太适合儿童,以后将拓展《熊出没》、《喜羊羊与灰太狼》等风格。新增线条上色功能,为用户手工绘制的线稿自动上色,使得软件更加完善,更加成熟,能够走向实际应用并对儿童想象力的开发起到作用。冯老师也提到要不断提高学生的编程能力,培养学生的创新意识,引导学生发展,不仅要提高理论水平,而且也要提高操作能力,培养研发型工程师。

李四光曾言:“我们要记得,作了茧的蚕,是不会看到茧壳以外的世界的。”而“小小画家”团队打破了外面的茧壳,用他们的双眼去看世界,用他们的双手去改变世界。创新不是简简单单的说而是要有所行动。打破蚕壳去看外面的世界,这正是我们这一代大学生需要做到的,“小小画家”的成功是我们青年一代的典范,我们恰同学少年风华正茂,更应该锐意进取不断创新,打造属于我们的新时代。

团队的成功离不开环境的支持,更离不开学校平台的构建。我校一直鼓励学生创新创业,支持学生参加各项比赛,提高学生的专业技能与实际经验,给学生更多走出学校面向社会的机会,让我们有更宽阔的视野与更独特的视角,让燕大学子更加优秀,书写属于我们的华章。相信他们在带着理想前行的过程中,必将取得新的成就与辉煌。以梦为马,不负韶华。

指导教师:褚玉晶

编辑:何景泉

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