清华大学第四十四届“挑战杯“学生课外科技作品竞赛（以下简称“竞赛”）于2026年4月26日落下帷幕。在本届竞赛中， 电子系获得特等奖1项、一等奖1项、二等奖2项的优异成绩。 其中，赵博浩、刘畅、李阳畅同学的作品“面向非线性动力学系统的物理驱动基础模型及其在高维气象预测中的跨域泛化机制”获得特等奖；沈宜文、薛然同学的作品“基于三维视觉先验的空间智能VLA大模型”获得一等奖；刘洵远、吴泓锦、王荪彦同学的作品“基于状态转移图的GUI Agent轨迹优化与脚本生成研究”获得二等奖；朱浩然、胡智鹏、丁勃尧、鲍泓成同学的作品“主动服务型家庭机器人的关键技术研究”获得二等奖。
并且，电子系在本届竞赛中院系总分第一，时隔22年再次荣获清华大学挑战杯！
颁奖现场
这份荣誉，属于每一位在科创道路上勇于探索、敢于突破的电子系师生。挑战杯的获得，不仅体现了参赛团队扎实的专业基础、出色的创新能力和昂扬的奋斗姿态，也生动展现了电子系长期深耕学生科创培养的丰硕成果。
一直以来，电子系坚持以立德树人为根本任务，持续完善多层次、全过程、开放式的科创育人体系，依托“赛课结合”的赛事平台、因材施教的人才培养机制和师生协同的科研支持网络，推动创新教育融入学生成长全过程。从硬件设计大赛、软件设计大赛、智能无人机挑战赛等自主赛事，到“启航计划”、科研微沙龙、技术培训与资源共享等品牌活动，电子系始终努力为同学们搭建从创意萌发、能力提升到项目落地的成长阶梯，让更多青年学子在真实问题、真实场景、真实挑战中锤炼本领、增长才干。
电子系学生科研科创支持体系
站在新的起点上，我们也期待更多电子系同学把这份荣誉转化为继续前行的动力，把个人理想融入科技强国的时代征程。 科创之路从来不是一蹴而就的坦途，而是在一次次尝试、打磨、推翻与重构中不断接近卓越的过程。 愿同学们始终保持对科学问题的好奇、对工程实践的热爱和对创新突破的执着，敢于提出新想法，勇于挑战真问题，善于在团队协作中凝聚力量，在科研实践中提升能力。电子系也将继续陪伴和支持每一份创新热情，为同学们提供更加广阔的平台、更加坚实的保障和更加丰厚的沃土，期待大家在未来的科创赛场与科研道路上接续奋斗、再创佳绩！
清华大学党委书记邱勇老师（右一）、清华大学校长李路明老师（左一）为电子系颁发“挑战杯”，电子系党委书记余潇潇老师（左二）、电子系学生科协主席张弛（右二）领奖
挑战杯特等奖获得者赵博浩同学（左四）领奖
优秀指导教师颁奖，电子系李勇老师（丁璟韬老师代领，左三）领奖
电子系挑战杯集体合影
获奖作品
特等奖
作品名称：面向非线性动力学系统的物理驱动基础模型及其在高维气象预测中的跨域泛化机制
作者：赵博浩、刘畅、李阳畅
指导教师：李勇
针对混沌系统初值敏感性导致的长期预测难题，本项目团队研发了具有多尺度感知能力的混沌系统预测基础模型ChaosNexus，并通过耦合经典理论混沌系统构建出上亿数据规模的大型训练集。评估结果表明，模型不仅在未见理论系统上展现出卓越的预测能力，更在全球气象站点历史观测数据的零样本泛化任务中，实现了120小时内气温误差维持在1℃以内的精准预报。
主要工作框架图
除了性能突破，团队还进一步揭示了基础模型的泛化机制。分析表明，在无地理先验的前提下，模型的专家网络能够自发完成符合真实气候规律的物理边界划分。此外，通过从理论混沌系统中提取引导向量，模型在处理真实的赤道太平洋数据时，成功预测出了符合物理演化规律的反事实厄尔尼诺现象。这些发现首次证明，机器学习方法能够从理论数据中学习到普适性的物理规律，并将其迁移至真实的高维混沌系统中。该机制为气象科学研究与基础科学机理发现提供了可推广的解决方案。
成果： ChaosNexus相关研究已经投稿至机器学习顶会ICML 2026，获得审稿人一致积极评价，机制解释相关研究拟向地球科学核心期刊GeoPhysical Research Letters投稿。
一等奖
作品名称：基于三维视觉先验的空间智能VLA大模型
作者：沈宜文、薛然
指导教师：段岳圻
现有的VLA模型大多基于二维模态（例如图像、视频等）视觉-语言模型（2D VLM），其把二维图像与文本对齐，并利用大语言模型的语言理解能力进行信息处理，使VLA模型支持基于语言和相机输入的操控任务。然而，VLA模型的交互发生于三维物理世界，而其所基于的2D VLM主要在2D图文对上训练，缺乏可靠的 3D 空间理解能力，极大限制了模型的泛化能力与适应性。
主要工作框架图
本项目利用视觉几何基础模型的强大空间先验，来实现纯从二维观测中进行三维空间推理，补充了在图像-文本对上训练的视觉编码器的欠缺。本项目为VLA模型设计了双编码器架构，包含一个用于提取二维语义信息的二维编码器和一个用于从二维视频输入中得到三维结构信息的空间编码器，为模型提供了鲁棒的空间推理能力、强大的模态可迁移性以及3D先验到VLA的整合。
成果： 一篇论文已被机器学习顶会NeurIPS 2025接收，一篇论文投稿至人工智能顶刊TPAMI。
二等奖
作品名称：基于状态转移图的GUI Agent轨迹优化与脚本生成研究
作者：刘洵远、吴泓锦、王荪彦
指导教师：姚权铭
GUI Agent在商业应用和Agent能力边界的探索上具有巨大潜力和价值，已成为工业界与学术界竞相追逐的热点。然而，当前GUI Agent的规模化部署和用户体验优化，正面临高昂的推理成本和缺乏用户个性化意图学习能力的两大核心挑战。
主要工作框架图
本项目基于图学习的高频GUI轨迹自动化提取与表征、跨应用鲁棒性自动化脚本生成机制，构建了一个能够动态、智能地结合预生成脚本执行与传统GUI Agent 实时决策的混合框架，实现了GUI Agent在效率、鲁棒性和泛化能力上的最佳平衡，为构建真正智能、高效且用户友好的下一代GUI Agent提供了全新的解决方案和坚实的理论与实践基础。
成果： 一篇论文投稿至大语言模型领域顶会COLM，一项专利申请中，获得2025年全国挑战杯揭榜挂帅擂台赛特等奖
作品名称：主动服务型家庭机器人的关键技术研究
作者：朱浩然、胡智鹏、丁勃尧、鲍泓成
指导教师：王贵锦
在新时代人机关系快速演进与社会智能化转型加速的背景下，“自然交互”与“主动服务”已成为智能技术融入日常生活的关键。国务院在《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》中提出，要“坚持以人为本、智能向善”，并“推动人工智能普惠共享”。这不仅关乎技术能力的突破，更关乎如何构建真正理解人、适应人、服务人的“人机共生”生态。
主要工作框架图
本项目提出并实践“主动服务式交互”这一新的人机关系范式，并在这一范式下，研发了一套“主动服务式具身智能服务机器人系统”，通过基于“思维链”的主动关怀决策系统、面向非结构化环境的操作算法和支持透明交互与轻量干预的可控化系统，以“适老化设计”作为核心验证场景，超越了单纯的“功能适配”。通过对老年人认知习惯、生理特征及情感需求的系统性分析和融入，上述技术被赋予深厚的人文温度与社会价值。项目不仅为“科技助老”提供了可实践的创新方案，更希望让技术成为社会普惠与人文关怀的温柔载体，助力构建一个更具包容性与和谐度的智能社会。
成果： 一篇论文已被电路与系统领域顶会ISCAS2026接收。
校庆科展
学校领导观看电子系科展展位
电子系同学向校友及校友家属演示挑战杯作品
供稿｜电子系学生科协
编辑｜陶旋姿
审核｜余潇潇 沈 渊 李冬梅
