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文本語義相似度是指兩個句子或文本片段之間的語義等價程度，其研究在自然語言處理的問答系統、機器翻譯、信息抽取、自動摘要等相關領域中有著廣泛的應用，具有重要的理論意義和應用價值。現有的文本語義相似度方法主要基于詞表面特征，但由于詞語間普遍存在概念上的關聯，缺乏概念層面的精確計算導致這些方法的準確性提升困難，而實現全文本在概念層面的精確計算尚無有效模型。 項目團隊依據單個名詞的概念信息量為基礎，分別提出了多種模型和方法實現文本在概念級別快速、精確地計算語義相似度：（1）提出一種基于概念信息量的文本語義相似度無監督基本模型；（2）提出一種基于概念信息增益的文本信息量計算方法；（3）提出一種融合信息權重的全文本信息量計算方法。實驗結果表明，團隊提出方法在SemEval 2013-2016 STS（文本語義相似度）數據集上均超過了當年最先進系統的總成績，并且在SemEval 2017 STS國際測評中，本系統的總成績在所有參賽團隊中排名第二，其中在Track 1數據集上排名第一（共34個參賽團隊提交81個系統）。相關論文被大會評選為“Best of SemEval 2017”。

該泵站除了原有的提水基本功能以外，還具有量水、數據遠傳、現場與遠程防盜報警、防雷，過載、過壓、欠壓、漏水、漏電保護，及刷卡、指紋、遠程啟動等多種功能。同時利用課題組自身的學科優勢，提供前期泵站的定型設計和后期的科技咨詢服務，真正實現中小型灌溉泵站的標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、智能化控制、科學化運行。

研制的新型水下飛行式智能探測巡檢機器人通過長艏翼設計，可搭載雙三軸正交電磁探測設備，以突破水下聲、光設備探測盲區，克服海纜（尤其是海底光纜）直徑細小、海床掩埋等探測挑戰，實現近海底飛行式探測與巡檢，為海纜智能運維提供關鍵技術支撐。該水下機器人為國內首款面向海纜智能運維的無人無纜自主探測巡檢裝備，可通過日常巡檢評價海纜安全風險，制定海纜系統運維計劃。該裝備還可對海纜進行故障點快速定位，輔助完成海纜快速打撈和故障修復。 圖 1飛行式長艏翼水下機器人近底探測巡檢海纜場景 圖2 自主研發的海纜智能探測巡檢水下機器人 圖3 水下機器人模擬海纜探測湖上試驗 水下機器人深度等級300米（可根據場景需求進行升級）；有效探測磁場強度≥10nT；巡航速度3節、探測巡航速度1-2節。

成果包括：關鍵鍛件模鍛過程微觀組織的模擬系統、工藝參數離線和在線優化方法、鍛件模鍛工藝軌跡規劃方法。實現了關鍵鍛件模鍛過程微觀組織演變的多尺度模擬，關鍵鍛件晶粒組織和第二相相體積含量的協同控制，以及通過在線調整工藝參數得到微觀組織均勻精細的高品質鍛件。 成果開發了智能模鍛工藝規劃軟件系統，集成人工神經網絡、專家系統、遺傳算法及粒子群優化算法等多種人工智能方法。系統可做到實時面向目標組織進行鍛造工藝規劃，合理優化或規劃其工藝參數，確保鍛件平均晶粒度達到設計目標，實現高品質鍛件的智能熱加工。

文本語義相似度是指兩個句子或文本片段之間的語義等價程度，其研究在自然語言處理的問答系統、機器翻譯、信息抽取、自動摘要等相關領域中有著廣泛的應用，具有重要的理論意義和應用價值。現有的文本語義相似度方法主要基于詞表面特征，但由于詞語間普遍存在概念上的關聯，缺乏概念層面的精確計算導致這些方法的準確性提升困難，而實現全文本在概念層面的精確計算尚無有效模型。 我們依據單個名詞的概念信息量為基礎，分別提出了多種模型和方法實現文本在概念級別快速、精確地計算語義相似度：（1）提出一種基于概念信息量的文本語義相似度無監督基本模型（發表SCI論文1篇，授權專利1項）；（2）提出一種基于概念信息增益的文本信息量計算方法（發表SCI論文1篇）；（3）提出一種融合信息權重的全文本信息量計算方法（發表SCI論文1篇，最佳國際測評論文1篇）。實驗結果表明，我們提出方法在SemEval 2013-2016 STS（文本語義相似度）數據集上均超過了當年最先進系統的總成績，并且在SemEval 2017 STS國際測評中，我們系統的總成績在所有參賽團隊中排名第二，其中在Track 1數據集上排名第一（共34個參賽團隊提交81個系統）。相關論文被大會議評選為“Best of SemEval 2017”。 隨著人工智能相關技術的發展，智能問答系統應用在許多行業和領域中都有迫切的需求。比如在電話咨詢場景中，傳統人工坐席無法滿足日益增加的客戶咨詢量；在政府業務公開場景中，智能機器人對用戶的不準確答復會影響政府形象和公信力。目前業界的做法是人工設計問答系統或者對話系統，而不是使問答系統真正具有人類常識和世界知識，這種系統無法適應提問方法的改變或應用場景的轉換。而概念信息方法以認知知識庫為基礎可以獲得大量世界知識，比如概念之間的上下位關系。在特定領域的問答匹配多個測試數據集上的實驗結果顯示，相對于谷歌最新的深度計算模型BERT，概念信息語義相似度無監督模型已經比當今最優深度學習模型高出13%-15%。在問答系統上準確性的優勢說明，概念信息語義相似度模型對智能問答系統具有明顯的應用落地優勢。

1 成果簡介智能交通系統已經成為交通運輸發展的重要支撐。 2000 年左右我國正式從國家層面開展相關研究及示范工程，智能交通系統的發展已經成為各級交通相關部門的共識。 清華大學自 1996 年開展智能交通系統的研究及系統設計、開發工作，內容涵蓋交通信號控制系統、交通信息平臺、指揮調度系統、應急交通指揮等方面，形成了一系列具有自

根據智能交通信息檢測需求，依據RFID檢測系統的優勢而設計出一種基于無線射頻技術的智能交通誘導系統，該系統是一種針對智能交通領域的信息采集、傳輸、分析、處理系統。通過建立基于物聯網的智能交通示范工程，為物聯網在智能交通上的應用提供基礎研究數據和決策依據，以點帶面，逐步建立物聯網在智能交通領域的數據采集、傳輸、存儲、分析和處理規范和標準，全面提高交通管理水平，規范交通秩序，提高道路利用率，擴大交通管理范疇，提高交通和運輸生活質量。利用了物聯網的技術優勢，通過無源高頻率射頻技術實時采集路段的車流量信息

根據智能交通信息檢測需求，依據RFID檢測系統的優勢而設計出一種基于無線射頻技術的智能交通誘導系統，該系統是一種針對智能交通領域的信息采集、傳輸、分析、處理系統。 通過建立基于物聯網的智能交通示范工程，為物聯網在智能交通上的應用提供基礎研究數據和決策依據，以點帶面，逐步建立物聯網在智能交通領域的數據采集、傳輸、存儲、分析和處理規范和標準，全面提高交通管理水平，規范交通秩序，提高道路利用率，擴大交通管理范疇，提高交通和運輸生活質量。 利用了物聯網的技術優勢，通過無源高頻率

本成果為自主研發的神經外科智能導航與手術機器人系統，核心包括手術規劃軟件、導航定向系統、機器人輔助器械定位和操作系統。 該系統能夠提供開放的人工智能建模與手術規劃功能，讓建模與規劃更加智能；提供個性化3D打印部件功能，讓導航設置更簡便，術中操作更安全；具有界面友好、功能強大的神經外科建模與手術規劃軟件，支持CT/MRI多模態圖像自動配準融合、智能重建、解剖測量、手術方案設計等功能。此手術機器人可用于腦外科手術、活檢、電極測量、囊腫或血腫等手術。機器臂可實現精確的術中定位，手術更加微創，并且可以連續穩定工作，降低醫生疲勞程度，提高手術安全性。

拋投式微小型智能探測機器人，是一種小型機器人，2公斤以內，可以隨身攜帶，可以以手拋、炮射、空投等方式進入災害（火災、地震、化學爆炸等）現場，實現危險環境的無人探測與通訊。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、技術分析 應急救援人員在執行如消防偵查等具有一定危險性的救援任務時，都需要盡可能了解任務場景，然后制定指揮方案。在任務環境未知的情況下，如果讓救援人員去探測現場情況，不僅難以獲得準確、全面的現場信息，更重要的是可能給探測人員帶來危險。采用智能偵檢機器人代替人員去探測任務場景，可以通過機器人上裝備的多種傳感器獲得完整的現場信息，還能使得救援人員在偵檢過程中遠離危險，提高任務執行效率，減少人員傷亡。針對不同使用場景，采用不同機器人可以滿足使用需求：對于高樓或狹小型空間，可采用拋投式微小型智能探測機器人執行偵檢任務；對于地面情況復雜的情況，履帶式應急智能探測與救援機器人可以更好實現偵檢功能。 本項目形成的產品將主要應用與消防以及應急救援行業，針對火災現場不明狀況的環境條件，尤其是充斥煙氣但尚無太高溫度的現場環境，研究設計適合消防救援現場信息探測與偵檢的拋投式微小型智能探測機器人，通過投擲、炮射等快速部署方式布置到現場，偵測并實時回傳現場救援所需信息，實現救災現場信息的應用集成與輔助決策系統構建，切實保證消防戰士施救自身安全、提高救援效率的戰術目標。 拋投式微小型智能探測機器人，是一種小型機器人，2公斤以內，可以隨身攜帶，可以以手拋、炮射、空投等方式進入災害（火災、地震、化學爆炸等）現場，實現危險環境的無人探測與通訊。 它可在救援人員無法快速接近或不適宜進入的事故現場，采用拋投形式實現快速部署，主動探測火災現場情況。一方面可以替代消防人員進入不適合人類進入的事故現場，保證了人身安全另一方面，拋投快速部署也提高了災難響應速度。 本項目中研發的三款機器人都具備對火災現場溫度、氣體濃度、可見光或紅外圖像、視頻、聲音等環境信息與參數的探測與偵檢能力，嚴格按照消防裝備安全規范進行設計，滿足消防現場信息探測設施快速部署、所需信息有效偵測等功能要求，特別適用于消防救援現場危險信息的實時探測與搜救任務，可以對起火點的尋找與確認、人員定位與搜救提供重大幫助。根據現場情況的具體需要，可以選擇使用不同形態的機器人代替消防戰士先行進入各種災情現場、以及可能坍塌的建筑物、被火墻封鎖的室內空間等救援現場開展信息偵檢和搜救工作。智能機器人現場偵檢實時傳回的現場信息，可以有效接入消防救災現場信息系統，通過信息的集成應用構建救援現場指揮輔助決策系統，對于保證救援人員自身安全、減少次生災害、提升救援水平具有顯著的技術支撐作用。 本項目研發的機器人技術，主要是填補了現有消防裝備在復雜環境下智能化偵查能力的不足，使智能機器人技術應用與消防救援任務相結合，社會效益和經濟效益價值凸顯，并將進一步促進我國消防應急處理關鍵技術與裝備的發展。