“云计算和大数据”重点专项2018年度项目申报指南

3.3 教育大数据分析挖掘技术及其智慧教育示范应用(应用示范类)

研究内容：研究教育知识图谱构建与导航学习关键技术;面向用户的个性化教育资源融合关键技术;研究在线学习助手关键技术;研究基于大数据的教学绩效评价技术。构建出互联网智慧教育平台，具有教育知识图谱构建、导航学习、在线学习助手、精准化教育评价、虚实融合教学场景、多模态智能交互等功能或特点。依托该平台及上万门大型开放式网络课程( MOOC)资源，开展面向基础教育与高等教育的互联网智慧教育示范应用。

考核指标：知识间“主题-分面”关系、学习依赖关系抽取的平均精度达到 90%，碎片化知识装配的平均精度达到 87%;利用归一化折损累积增益( NDCG)评测推荐资源列表的排序质量，平均 NDCG@10 达到 86%;在线学习助手支持人机多轮对话，答疑准确率达到 90%。建立面向虚拟现实、增强现实和混合现实学习环境的评测指标体系，教学场景呈现和交互支持大视头盔显示器、手势识别和体感跟踪。在基础教育方面，重点开展大数据驱动的中小学生学业水平和信息素养测评示范，辐射涵盖辐射东、中、西部地区的 100 个示范区， 10000 所实验校，受益人数超过1000 万;在高等教育方面，构建涉及 100 门课程的 10 万个知识主题树，包括基于 VR/MR/AR 技术的精品特色课程资源 20 门以上，学习者人数不少于 300 万。每年培养该领域专业人才 30 名以上。

建立涵盖学习者、教师、学习环境、教学资源等对象的教育评价指标体系，提交行业标准规范 5 份。发表一批高水平学术论文，撰写专著若干部。在关键技术上申请系列专利，形成专利群。

3.4 基于天空地一体化大数据的公共安全事件智能感知与理解(应用示范类)

研究内容：针对目前公共安全事件预测困难和检测不准的问题，综合利用卫星和航拍影像、地面跨时空视频、网络数据、电磁信息和地理信息等，实现面向公共安全的天空地一体化大数据智能处理。研究海量多源异构数据的跨时空、多尺度、多粒度关联，全天候的目标检测追踪、 行为识别理解， 建立符合人类不确定性认知特点的定性定量转换模型，以及个体行为与群体事件的演化预测模型;突破公共安全大数据关联弱、理解浅、利用差等瓶颈，构建一体化处理的公共安全事件智能感知和理解系统，支撑多源异构数据关联挖掘、异常行为智能感知和事件处置决策，并开展应用示范。

考核指标：研制天空地一体化、军警民数据贯通的公共安全事件智能感知与理解系统，并在反恐维稳重点地区或重点城市大型公共场所进行应用示范。支持 3 种以上卫星影像数据，典型区域变化检测准确率超过 90%。支持 3 种以上语言的识别，语种识别准确率超过 90%，已知有害文本和音视频发现率超过 95%。人员和车辆的检测率超过 90%，特定人员识别准确率超过 95%。研发天空地网大数据在线分析与可视化工具，实现空间知识处理与服务，地址匹配率超过 95%，百万级空间数据在线实时检索与展示的响应时间低于 10 秒。 发表一批高水平学术论文， 撰写专著若干部。在关键技术上申请系列专利，形成专利群。

3.5 基于立体精准画像的学术同行分类与推荐系统(应用示范类)

研究内容：研究适合学术同行评价和科研项目评审评估的学术行为画像模型和体系，研究各类科研行为数据获取、清理、组织、分析及应用可信保障技术，为百万量级的科研人员及十万量级科技专家，建立立体、精准、可信的科研行为画像，形成实时动态、智能的科研行为画像库和学术关系图谱;研究科研行为画像的准确性验证方法和技术;研究科研行为画像多种维度组合、自适应权重、 个体隐私保护、 关键科研行为信息安全保障等方法，以适应不同目的科研行为同行评价体系;研制以立体、精准、可信的科研行为画像为基础的学术同行分类与推荐系统以及国家科技计划评审评估数据服务支持系统并开展示范应用。

考核指标： 科研行为画像库超过 100 万科研人员和 10 万科技专家， 完成不少于 10 万科研人员和 1 万科技专家画像， 与实际科研行为比对，精准度超过 98%。建立科技专家关键科研行为数据可信溯源体系。具备 24 小时内新增 1000 个画像的能力。个体科研行为画像与真实行为的时间间隔在 72 小时以内。学术关系图谱为不少于 1 万科技专家抽取提供数据服务。 在关键技术上申请系列专利，形成专利群。研制的系统在国家科技、教育等权威部门开展应用示范，能为不少于 2 类的国家科技计划的组织实施、评审评估等活动提供支持服务。

4. 云端融合的感知认知与人机交互

4.1 人机物融合的云计算架构与平台(前沿基础类+共性关键技术类)

研究内容：针对人机物融合环境下的泛在化、社会化、情境化、智能化等应用特征，研究以人为中心的人机物融合云计算架构模型、终端和云端资源的软件定义方法、人机物融合应用的一体化建模方法等基础理论;研究以人为中心的终端和云端资源动态发现与协同管理技术、资源敏感和时空感知的应用自适应与自演化技术、面向移动互联网和物联网终端及边缘设备的超轻量虚拟化等关键技术;研制以人为中心的人机物融合云计算平台，并结合重点领域开展应用示范。

考核指标：建立面向人机物融合的软件定义基础理论与人机物融合云计算技术体系及规范;研制的云计算平台通过软件定义的方式接入并管理 Android 智能设备、 Linux 边缘设备和OpenStack 公/私有云的软硬件及应用资源，验证的人机物融合场景需覆盖 10 个不同品牌合计 100 万台终端设备、支持 1000 个第三方商业应用的按需融合;发表一批高水平学术论文，申请系列知识产权。

4.2 基于云计算的沉浸式交互影像技术与系统 (应用示范类)

研究内容：面向沉浸式交互影像内容创作制作，突破全尺度光场影像数据高效获取、跨维度影像数据的多尺度语义解析、影像大数据的动态聚合生长等关键问题;研究数据驱动的高精度、专业化、风格化素材知识表达，以及影像大数据的众包式素材库构建等数据处理关键技术;研究领域知识引导的影像级三维场景定制化自动构建、具有行为真实感的智能角色自主创建、云端融合的大规模影像个性化生成等内容创作关键技术;研究语义特征结构保持的影像编辑、典型交互功能的迁移合成、高效光场数据压缩技术、高维度影像数据的高效传播等内容制作关键技术;研制沉浸式交互影像的高效渲染、互动式显示、云端服务等技术平台及工具，开发相应标准化技术，实现电影电视、数字娱乐等行业的应用示范。

考核指标：影像数据采集能够支持专业级的光场三维场景获取，捕获面积≥ 20m2，捕获速度≥ 60fps;影像数据部件级语义解析准确率平均≥ 90%;模型库中模型数量≥ 5 万个，自动构建的场景内模型数≥ 500 个;影像编辑工具支持高维影像智能化创作关键功能;影像云平台传输带宽≥ 1TB/s，读取速度≥ 6GB/s，写入速度≥ 4GB/s;提交面向沉浸式交互影像的采集、生成、传输、呈现的技术规范及标准提案，实现影视制作、数字娱乐等行业的典型应用示例超过 50 个。 发表一批高水平学术论文， 撰写专著若干部。在关键技术上申请系列专利，形成专利群。

4.3 多模态自然交互的虚实融合开放式实验教学环境(应用示范类)

研究内容： 建立支持云端融合和多模态自然交互的虚实融合实验课堂教学环境，研制具备视觉、听觉、触觉等感知能力的交互模块基础件，以及相应的实物交互套件;建立支持中学教育主要课程的虚拟实验开放式开发平台和界面工具，支持教师自主生成虚实融合互动实验教学资源;围绕未来课堂核心概念，研制支持多模态人机交互的智能化实验学习环境，通过分析历史数据和实时交互行为，支持针对不同能力学生的精准化教育;建立新型探究式学习的全面评价体系，通过对学习过程与结果的智能识别与分析，汇集和提炼学习者的行为、心理和生理等多维度特征，实现对学习者多层次、精准化的客观评价。

考核指标： 多模态自然交互模块基础件支持手势、语音、触觉、实物、笔式等交互技术，交互行为识别率大于 90%;支持教师自主生成互动教学资源的虚拟实验开发平台和界面工具，覆盖数学、物理、化学、生物等主要课程;支持 5 种以上通道融合，提供课前、课中和课后全过程的个性化分析与智能推荐;制定云计算教学终端多模态人机交互技术标准，以及高沉浸呈现与多模态交互智慧教育课堂环境的行业规范;在中学开展应用示范，应用示范单位不少于 200 家;申请系列发明专利。

4.4 基于云计算的移动办公智能交互技术与系统(应用示范类)

研究内容： 研制以多模态自然人机交互和虚实融合技术为基础的多用户协同交互平台，实现相应的智能交互界面工具和支撑硬件，研究面向移动协同办公的多模态人机交互个性化自适应机制;突破大数据驱动的高灵敏度虚拟键盘和高准确度手指动作识别技术，研发面向移动终端的多模态深度融合的高效率信息输入和内容编辑技术;研究基于云端的多移动终端的分屏显示与协作机制，研制具有匹配个体差异的沉浸式超大视场显示终端，实现多移动终端、穿戴式显示终端与虚拟键盘、手势、语音等的统一交互方式;在上述研究基础上，研制面向行业移动办公应用的高效智能的多模态融合的可穿戴交互及便携式交互系统。

考核指标： 多用户协同办公平台支持常见的移动终端，能支撑多模态人机交互和虚实融合的协同办公方式;多模态自然交互机制支持手势、语音、虚拟键盘、触控和笔等通道，支持冗余、互补、混合等 3 种以上交互通道融合方式;虚拟投射键盘击键动作识别准确率不低于 95%;沉浸式显示系统视场角不小于 150 度，能自主显示虚拟键盘，并能与手势和语音交互等协同工作;智能可穿戴交互及便携式交互系统应支持企业办公、教育培训等行业用途，形成规模化产业应用。发表一批高水平学术论文，撰写专著若干部。在关键技术上申请系列专利，形成专利群。