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2023

2023星火计划挑战周

8月4日--8月9日，第四届腾讯星火计划挑战周如约而至。今年的52位新一届星火少年汇聚腾讯北京总部，以星火智慧，成燎原之势！

2023届星火少年过往所取得的成绩再创新高，光芒璀璨：IOI国际信息学奥赛国家队全员4人集合；NOI全国信息学奥赛金牌16人、IMO国际数学奥赛金牌2人、IPhO国际物理奥赛金牌3人；信息学、数学、物理国家级银牌22人；以及在国际国内各类其他竞赛中名列前茅，拥有特长的选手5人。

此次，在腾讯星火计划挑战周的5天时间里，他们将面对腾讯量子计算、安全攻防、计算机视觉、游戏AI前沿实验室及业务专家导师们取自行业真实问题的实战任务。除了一如既往的高强度“烧脑”课题之外，在AI大模型快速发展的创新之年，导师们更在挑战课题中加入了AI融合的内容。

四年星火见证诸多科技少年的蜕变。今年，十几位往届星火学长学姐回归成为助教，将星星火种传递给新一届星火少年。传承、热爱、梦想，看本届星火少年在5天极限时间，会制造出怎样的奇迹吧！

随着量子计算硬件和实验技术的快速发展，构建全栈量子计算基础设施，通过云服务的方式将量子算力和技术输出服务公众，成为了量子计算产业化的核心任务。这一过程中需要构建全栈的量子计算服务：从底层的量子芯片及上下游支持，到中间层的量子操作系统支持，再到上层的软件服务支持。

腾讯量子实验室的专家导师郑一聪、张士欣、徐雄、陈玉琴带领助教们为同学们设置了从基础到实战的课题内容。题目分为“基础通用题目”和“分赛道挑战题目“两个部分。前一部分通过构建循序渐进的题目序列，让同学们从问题驱动出发，逐步了解和熟悉量子计算的基本概念和量子软件的使用。

“分赛道题目”恰好对应了分层级的全栈量子计算机的软件服务构建：量子算法小组设计和实现量子模拟算法系统，求解基态、激发态、动力学；量子编译小组将算法提供量子线路高效转化为可以执行的形式，并尽可能减少所需量子资源；量子错误消除小组则通过标定和测量结果的后处理，减少量子噪声的影响。

通过三个组的协作努力，量子算法成功转化为一个模拟量子机器可以运行的流程，并以尽可能小的误差方式读取结果。

本年度，腾讯玄武实验室专家导师李冠成带领助教们为星火安全课题设置了两个重要方向：传统安全和大模型安全。

传统安全方向重点关注传统的软件安全的实践，尤其是逆向工程和漏洞挖掘与利用。同学们需要对一款国际流行的聊天软件进行逆向工程，并开发一款反撤回插件，以屏蔽其撤回功能。完成此任务需要通过逆向和代码审计找到撤回消息的实现代码，并禁用它。

此外，在漏洞挖掘与利用方面，同学们则需要为一款知名的笔记应用寻找安全漏洞，并最终实现任意代码执行。这个过程需要同学们对不熟悉的平台进行快速学习，进行逆向分析，攻击面分析，漏洞挖掘，以及编写利用代码等步骤。

大模型将在可见的未来对生产力进行变革，安全攻防领域也有望产生一场“工业革命”。今年安全课题新增了一个重要方向——大模型安全，同学们将对目前最安全的LLAMA2模型进行攻防。同学们分成两组，每组都负责防守自己的模型，并攻击对方的模型。主要的攻击目标包括提示词泄漏、目标劫持、大模型越狱，而防守手段则包括更新系统提示、微调、过滤输入输出等方法。在挑战周期间，两组同学展开了激烈的对抗，实践了多种攻击/防御方法，并深入思考了这些方法能够成功的原因。

在挑战周期间，同学们基本完成了所有的挑战任务，还有一位同学挖掘到了意料之外的新0day漏洞，并提交到相关厂商获得了致谢。

今年微信刷掌支付已在北京地铁大兴机场线实现落地，腾讯优图实验室专家导师张睿欣带领助教们根据实战场景为大家准备了一系列关于真假手判断的任务。

在挑战周前半段的“炼丹篇”，同学们掌握了深度学习模型训练中的问题定义、训练方法、模型结构等关键要素。通过分析数据集、模型训练曲线等，定位到了数据集和模型训练中存在的分布失衡、标签混淆、训练不充分等问题，并提出针对性的方法进行解决。同学们通过努力，将模型准确率从60%提升到了97%、98%，超出了预期指标，进阶为一名合格的初级“炼丹师”。

在挑战周后半段的“降魔篇”，同学们需要在有限时间内解决一个复杂的现实问题，即手机注册过程中的真假手判断。

同学们以小组为单位，结合前半段训练的模型和手掌检测定位等模块，实现了连续性检测、手势识别、深度判断等复杂能力。

最终同学们的算法应用在面对真假手问题时取得了90%以上的综合准确率，可以拦截纸片、照片等假体攻击，圆满完成了挑战项目。

AI技术迅速发展，为许多产业都带来了优化升级的机会。从自然语言处理、计算机视觉到多智能体，各个领域的AI技术为游戏创作注入了新的活力。

如何迅速入门计算机视觉领域，对图像分类、目标检测、图像分割、图像生成等细分领域都有基本了解？

如何迅速理解前沿的、非传统的AI模型与技术，掌握它们的基本功能和原理？

如何在Grounded-SAM等最前沿的项目的基础上进行创新，对于图像AI编辑技术的互动性和效果做出创新性探索？

星火少年们在腾讯游戏AI研究中心专家导师王晓曦及助教们的带领下，阅读论文、学习技术、讨论方案、不断进行探索和试错，最终三个小组的同学各自给出了自己的答案。

他们从CLIP、HQ-SAM、stable diffusion等模型本身出发，结合色调、场景、图片风格等要素，提升模型本身的应用效果；他们将计算机视觉技术和LLM（语言模型）相结合，在领域的交叉方向探索人机互动的更多可能；他们引入Paint by Example等更多项目，在Grounded-SAM项目的基础上扩展功能，创新工作流。

在挑战周期间，大咖导师们为星火少年们开展了行业启迪分享。腾讯量子实验室负责人、腾讯杰出科学家张胜誉，腾讯玄武实验室负责人于旸（TK），游戏AI研究中心副总监郑规分别为大家带来了精彩的行业分享。

各位大咖专家为同学们介绍了专业领域的前沿研究成果，表达了自己在职业规划、人生选择真诚热切的思考与经验，令少年们倍受启发与鼓舞。未来的希望之星与腾讯的杰出科学家进行了一场跨越年龄却惺惺相惜的对话。

8月9日，在挑战周闭幕仪式上，来自各实验室及业务的科学家、导师和同学们欢聚一堂，分享回顾在挑战周的实战收获。

腾讯公司高级副总裁、首席人才官奚丹，腾讯玄武实验室负责人于旸，腾讯优图实验室助理总经理吴永坚，腾讯学堂院长陈广域，腾讯青少年科技学习中心负责人宁朵，清华大学邬晓钧教授，浙江大学王灿教授，以及中学信息学奥赛教练们出席了路演环节，为星火少年们带来技术启迪、拓宽技术视野，更点燃他们对“科技向善”的思考。

腾讯公司高级副总裁、首席人才官奚丹线上出席了闭幕仪式，他表达了腾讯为国家培养及储备拔尖创新后备人才的意愿与决心。他表示，未来腾讯也将与多方合作，在青少年科技教育与创新人才培养等方面加强共建、共创，共同探索、实践高潜创新人才的教育之路。

腾讯学堂院长陈广域表示，秉持着科技向善的企业愿景，腾讯将公司创立之初对技术的执着热爱与期望转变为企业责任，希望将人才培养的经验资源与技术力量应用于青少年人才培养领域，为青少年提供参与实战的技术场景，助力中国未来拔尖创新后备人才的培养。希望星火少年们能利用自己的聪明才智，拥抱科技发展的变化，引领未来的科技创新。

腾讯青少年科技学习中心负责人宁朵对各实验室专家导师的倾情付出表达了感谢，也表示星火的传承在今年也爆发了集中力量，过往几届的星火少年们成为助教，并承担了重要作用。她说，星火计划以“实战”为人才培养的核心，将知识真正转换为无止境的技术探索，让少年们感受到自己的技术力量，从而影响世界、改变世界。

闭幕仪式上，各方向优秀小组作为代表向全体师生进行了项目汇报，各方向专家导师做了精彩点评，最终揭晓了各方向的“挑战之星”。

仪式的最后，也正式预告了星火计划下一阶段——超新星项目，即将开启。作为一项人才长期培养计划，星火少年们将有机会参与到不同实验室、不同领域的顶尖行业赛事、企业项目实战等定制培养中，成长为未来各前沿领域拔尖创新后备人才。

我们期待，在超新星阶段，见证少年们的更多能量爆发！

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