編者按:學科興則校興,學科強則校強。學校始終將強化特色、打造高峰作為學科建設的核心任務,從理論創(chuàng)新的持續(xù)深耕到技術突破的勇毅攻堅,從人才培養(yǎng)的模式革新到社會服務的精準對接,在學科建設道路上步履堅實、穩(wěn)步前行。為全方位展現(xiàn)學校特色學科建設的實踐成果與精神氣象,進一步匯聚全校師生干事創(chuàng)業(yè)的磅礴力量,特推出【建設高峰學科】專欄,本期將持續(xù)推出“人工智能的桂工實踐”系列文章,充分展示學校在人工智能等前沿領域的創(chuàng)新成果、育人實踐與服務貢獻,激勵廣大師生以更加奮發(fā)有為的姿態(tài)投身學科建設,在夯基壘臺、立柱架梁中勇攀高峰、續(xù)寫新篇,為建設高水平理工大學筑牢堅實學科根基,為學校高質量發(fā)展注入強勁動能,為服務國家戰(zhàn)略與區(qū)域發(fā)展貢獻更大桂工力量。
近年來,桂林理工大學緊密圍繞地方發(fā)展需求,將人工智能技術與農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、文化遺產(chǎn)保護及基礎設施管理等產(chǎn)業(yè)深度融合,構建“人工智能+服務地方”創(chuàng)新生態(tài)。通過研發(fā)“數(shù)智農(nóng)業(yè)平臺”、林業(yè)土壤生態(tài)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖智能監(jiān)測網(wǎng)絡等,推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)從“汗水農(nóng)業(yè)”邁向“智慧農(nóng)業(yè)”;依托數(shù)字孿生、多模態(tài)融合等技術,實現(xiàn)靈渠等文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護與沉浸式交互;構建“天-空-地”立體化監(jiān)測體系,為地質災害、橋梁安全等城市生命線設施提供智能預警與健康評估,全面賦能地方產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化轉型升級。
從“汗水農(nóng)業(yè)”到“智慧農(nóng)業(yè)”:AI賦能農(nóng)林漁全產(chǎn)業(yè)鏈變革
面對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的生態(tài)安全、資源浪費及生產(chǎn)效率等核心問題,學校研發(fā)的“數(shù)智農(nóng)業(yè)平臺”通過融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術,構建起覆蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全鏈條的智慧管理系統(tǒng)。平臺以多維感知、智能決策為核心,集成作物生長遠程監(jiān)測、水肥藥精準調(diào)控、災害預警、產(chǎn)品溯源等功能。在AI模型研究方面,平臺針對農(nóng)作物開發(fā)了系列創(chuàng)新算法。結合Transformer與SENet的病害識別模型準確率達92.98%;隨機森林算法支撐的小麥產(chǎn)量預測模型(R2=0.87)顯著提升預測精度;高光譜技術結合機器學習實現(xiàn)土壤養(yǎng)分快速分析,為精準施肥提供科學依據(jù)。平臺的水肥一體化系統(tǒng)依據(jù)智能處方實現(xiàn)精準灌溉,資源利用率提升30%以上;溯源系統(tǒng)通過“一物一碼”全程追蹤生產(chǎn)流通環(huán)節(jié),保障食品安全。

智慧農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)可視化大屏
在林業(yè)領域,我校與廣西華沃特集團股份有限公司、自治區(qū)林業(yè)科學研究院合作開展“廣西人工林土壤生態(tài)大數(shù)據(jù)平臺”建設。平臺構建“云-邊-端”林地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡,采用隨機森林、偏最小二乘回歸、多元線性回歸、時間卷積網(wǎng)絡、多尺度注意力殘差網(wǎng)絡等機器學習/深度學習算法,構建土壤養(yǎng)分高光譜預測模型。同時,將廣西人工林劃分不同肥力分區(qū),構建基于DeepSeek大模型的土壤配方施肥推薦AI智能體,對施肥量進行決策,為林業(yè)生產(chǎn)提供精準技術支撐。

廣西人工林土壤生態(tài)大數(shù)據(jù)平臺
在水產(chǎn)養(yǎng)殖領域,團隊構建“云-邊-端”水產(chǎn)養(yǎng)殖水質監(jiān)測網(wǎng)絡,研制了融合北斗GNSS模塊的多網(wǎng)融合水質數(shù)據(jù)采集智能終端、無人駕駛水質監(jiān)測船、5G智能網(wǎng)關以及基于非因果雙向注意力編碼器的水質參數(shù)預訓練模型。團隊設計基于強化學習、多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的智能水質調(diào)控模型、智能投飼策略,并研制全自動精準投飼裝置,建設智能化魚稻共作尾水處理綜合管理系統(tǒng)。成果已形成水質數(shù)據(jù)采集、精準投飼等新裝置4套,并在桂林聚龍?zhí)渡鷳B(tài)漁業(yè)養(yǎng)殖基地、北海海路達農(nóng)業(yè)科技養(yǎng)殖基地應用。
從千年靈渠到現(xiàn)代基建:AI守護文化遺產(chǎn)與城市安全生命線
在文化遺產(chǎn)保護領域,學校開展“虛實融合驅動的靈渠景區(qū)數(shù)字化保護與智能交互系統(tǒng)研發(fā)”,聚焦“數(shù)字孿生+多模態(tài)融合+智能交互”的關鍵技術路徑,突破多模態(tài)數(shù)據(jù)融合、高精度三維重建、虛實融合交互及智能導覽等技術瓶頸。構建以靈渠為核心的文化遺產(chǎn)數(shù)字孿生平臺,實現(xiàn)歷史遺跡的沉浸式表達與動態(tài)保護,重點攻克靈渠古水利工程結構三維精細化建模、多源異構數(shù)據(jù)融合分析、智能導覽場景適配等難題,打造集“感知—分析—重構—呈現(xiàn)—交互”為一體的靈渠數(shù)字生態(tài)解決方案,為全國水利遺產(chǎn)保護提供可復制的技術體系與實踐經(jīng)驗。

靈渠的密碼
在基礎設施安全監(jiān)測領域,我校研發(fā)的“地質災害安全監(jiān)測預警系統(tǒng)”構建“天—空—地”立體監(jiān)測體系,基于計算機視覺技術研發(fā)圖像位移監(jiān)測裝置,實現(xiàn)邊坡、橋梁表面位移檢測;通過機載LiDAR穿透植被獲取地表損傷數(shù)據(jù),多時相衛(wèi)星遙感進行趨勢分析,地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡采集位移、應力、地下水等實時數(shù)據(jù)。系統(tǒng)創(chuàng)新建立三維地質可視化模型,融合影像變化監(jiān)測技術,通過地表運動模擬預判災害風險,實現(xiàn)重點區(qū)域毫米級位移監(jiān)測與中長期預警。
“橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)”通過對橋梁結構的無損檢測、實時監(jiān)控結構的整體行為,對結構的損傷位置和損傷程度進行診斷,對橋梁的服役情況、可靠性、耐久性和承載能力進行智能評估。系統(tǒng)監(jiān)測應力應變、靜態(tài)振動、變形位移、擾度及環(huán)境監(jiān)測等參數(shù),為橋梁的維修養(yǎng)護與管理決策提供科學依據(jù)和指導。

橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)
校地企協(xié)同創(chuàng)新:構建產(chǎn)學研用一體化發(fā)展新生態(tài)
學校通過“校地企”合作模式,與地方企業(yè)深度合作,推動AI技術在各產(chǎn)業(yè)領域的應用落地。2025年4月,學校與華為技術有限公司簽署全面深化合作協(xié)議,加強在人工智能等領域的合作,并聯(lián)合平陸運河集團有限公司、潤建股份有限公司、廣西汽車集團有限公司等獲得多項自治區(qū)級重點項目。

學校與華為技術有限公司簽署全面深化合作協(xié)議

與平陸運河集團舉行交流座談會
2025年9月,由學校與廣西盛源行電子信息股份有限公司聯(lián)合實施的“基于GCN-LSTM的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)多模態(tài)數(shù)據(jù)融合與智慧農(nóng)業(yè)云平臺示范與應用”項目成功亮相2025面向東盟國際技術轉移與創(chuàng)新合作大會。該項目平臺可有效節(jié)水節(jié)肥15%至30%、降低勞動力成本20%以上、顯著減少病蟲害發(fā)生,同時作物產(chǎn)量與品質得到明顯提升。
在智慧城市領域,學校與華為合作研發(fā)的“智慧窨井蓋監(jiān)管系統(tǒng)”入選廣西新型智慧城市示范項目;開發(fā)的智慧街面巡防系統(tǒng)已在多地使用。在醫(yī)療健康領域,聯(lián)合桂林市人民醫(yī)院開發(fā)的AI輔助心血管疾病預測模型準確率達92%,已在基層醫(yī)療機構試點應用。研發(fā)的“大藤峽水利樞紐船閘船舶過閘智能管理系統(tǒng)”項目成果入選廣西“人工智能+制造”產(chǎn)品以及典型案例。
未來,學校將持續(xù)深化人工智能在關鍵領域的融合應用,強化基礎研究與核心技術攻關,構建“政產(chǎn)學研用”協(xié)同創(chuàng)新生態(tài),推動人工智能技術從“單點應用”走向“系統(tǒng)賦能”。通過完善高水平AI人才培養(yǎng)體系、加強跨界合作與成果轉化,助力地方構建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系,為服務地方經(jīng)濟社會發(fā)展持續(xù)貢獻“桂工智慧”與創(chuàng)新動能。
(一審:孫謙謙;二審:駱靖璇;三審:雷紹湖)