近日，中国发明协会发布消息，第51届日内瓦国际发明展在瑞士举行，中国代表团共获得90项金奖、95项银奖和52项铜奖。
日内瓦国际发明展创办于1973年，由瑞士联邦政府、日内瓦州政府、日内瓦市政府、世界知识产权组织联合主办，是世界上举办历史最长、规模最大的发明展之一。作为国际科技创新中心的重要承载地，广州的多家单位也派出队伍参加此次发明展，并斩获了多项殊荣。
本期《科技周刊》，记者造访多家在穗获奖单位，探寻这些发明引起世界瞩目的关键因素。
AI猫亮相日内瓦国际发明展。
AI猫走红国际发明展
有望今年底在北美开售
“在日内瓦国际发明展现场，我们的‘猫猫’受到了很多关注，获得了评审团嘉许金奖。它有心跳、有体温、可以像真猫一样喵喵叫，头还会晃晃悠悠地看着你，皮毛也非常柔软，你可以像撸宠物猫一样撸它，还可以抱着它睡觉。”香港科技大学（广州）人工智能学域硕士生赵梓合告诉记者，团队发明的这只AI猫不仅与真实的猫形态相似，还有一个最大的优点——通人性。
AI宠物猫
赵梓合举例说：“它能理解主人的喜怒哀乐，比如主人工作压力大，回家后吐槽工作不顺心，猫也会敏锐地感知你的情绪，用它的方式‘附和’你。”这背后是一套团队自主研发的多模态情绪智能系统在起作用，它能够感知、理解人的情绪，并不断适应、调整、发展与主人的沟通方式。
据介绍，这款AI猫身上装有毫米波雷达、触觉传感器等各类识别人类情绪的设备，能有效获取主人的眼神、声音、表情等数据，并准确理解主人当前的状态，如疲倦、亢奋、专注等。“我们与相关机构合作，用两年多时间收集大量真实数据训练AI大模型。该模型能识别主人的表情、眼神、肢体动作，解读其中代表的情绪。”
在理解主人的情绪后，这款AI猫会通过各种方式与主人交流。“我们给猫设定了两个大的性格处理逻辑分类，一类人开心时希望猫也开心，不开心就希望猫也跟着不开心；还有一类人开心时希望猫能安静一点，不开心时希望猫咪能逗乐。这是两类不一样的心理互动模式，我们的AI猫在和主人互动时，会通过观察主人的情绪变化来判断主人的性格类型，并判断主人希望以哪种方式进行交流。”
在赵梓合看来，目前国内AI玩具市场方兴未艾，但大部分玩具只是简单地加载了大语言模型，硬件和软件结合得较差。团队研发的AI猫能较好地贴合人类的情感需求，“我们的AI猫不会说‘人话’，它是以猫的行为和人交流，如摇尾巴等。它的身上还有一些触摸传感器，主人撸它时，也会及时提供交互反馈。”
在学校的支持下，团队迅速开启AI猫咪的产业化进程。“我们成立了Finnox边缘创智科技有限公司，已获得三轮融资，相关产品有望在今年底面市。”赵梓合说，“当下，很多人的情感需求无法得到满足，如上班族会遭遇各种各样的工作压力，独居老人也需要更多的陪伴等。这也是这项发明受到投资方重视的原因。”
目前，公司还在对AI猫咪的一些细节进行调整，有望今年底在北美率先上市。接下来，AI猫咪还将不断迭代升级，如添加监测主人关键生命体征的功能，为主人的健康保驾护航。
“未来，懂得人类情绪是具身智能进入家庭的重要前提，我们目前的尝试，也将为具身智能的发展提供有益的借鉴。”赵梓合说。
AI全彩水墨屏画框为媒
用玩偶连接虚拟和现实
在香港科技大学（广州），能为人类提供情绪价值的AI玩具远不止一只“宠物猫”。本届日内瓦发明展，香港科技大学（广州）人工智能学域博士生伍浩及其团队的发明“通往虚拟世界的AI全彩水墨屏画框”同样获得了发明展的评审团嘉许金奖。
AI全彩水墨屏画框
在学校，伍浩向记者展示了一个全彩水墨屏画框和五个毛茸茸的小玩偶。这些小玩偶都带有收音器和麦克风，通过Wi-Fi连接团队研发设计的一个虚拟世界。在虚拟世界中，这五个小玩偶是具有不同性格、不同身份的智能体，使用者可以拿着玩偶和它们对话，了解它们在虚拟世界中的遭遇，也可以通过手机端或PC端进一步了解虚拟世界的最新故事。“使用者和玩偶的对话会影响虚拟世界的故事演进，每隔几个小时，AI全彩水墨屏画框就会将虚拟世界的最新故事生成一幅画供我们欣赏，画框每天会更新5—10次。”伍浩说。
伍浩亲身演示了一遍与小玩偶的对话过程。只见他对着其中的一个红色玩偶说：“你最近在忙什么？”
红色玩偶回复他：“我最近在零点广场发现这里的日晷异常，我正在帮忙修复，你在忙什么？”
“我正在接受记者采访。”伍浩说。
“哇，听起来超酷，需要我帮你梳理思路，模拟问答？还是想悄悄练习一下临场反应？”红色玩偶说。
……
据了解，团队设计这款产品的初衷，是希望其能成为人们情感倾诉的对象。该产品既有真实世界的画框和玩偶，也有虚拟世界的智能体，它们互相连接，通过虚实结合的方式，让使用者既有实感，又能体验虚拟世界的丰富性。
伍浩认为，在AI玩具的赛道上，类似的产品非常多，但本质上都是一个玩偶加一个能对话的大模型。“我们深入市场研究后发现，在主打情感陪伴的这个领域还能做出更优质的产品。”为了推动该发明产业化，伍浩成立了广州奇物科技有限公司，“虽然在日内瓦发明展上的展品还处于样品阶段，但我们的软硬件体系已经成熟。要实现产业化，还有一些细节需要优化，希望下半年能开启商业化推广。”
依托人工智能和数字孪生技术
智慧大脑提速洪涝预警
在日内瓦国际发明展上，由中国工程院院士、华南理工大学党委书记唐洪武领衔，联合香港特别行政区政府渠务署共同研发的“香港智慧水浸预测及预警系统——淼弈析”项目荣获展会金奖。这一成果不仅标志着我国在智慧水务与城市洪涝防控领域已达到国际领先水平，更为粤港澳大湾区城市水安全保障体系建设提供了坚实的技术支撑。
“淼弈析”智慧水浸预测及预警系统。
近年来，在全球气候变化与快速城市化的双重叠加影响下，极端降雨事件频发，城市内涝防控面临的挑战日趋严峻。传统基于物理机制的洪涝模拟模型因计算效率低、响应时间长，难以满足城市洪涝灾害快速预警与实时响应的实战需求，成为制约城市防洪应急能力提升的关键瓶颈。
为破解这一行业痛点，筑牢城市水安全防线，唐洪武院士团队充分发挥华南理工大学学科交叉融合优势，深度联动香港渠务署的本土场景需求与工程实践经验，突破传统物理模型的时效限制，创新构建了可解释人工智能（XAI）的城市洪涝快速预警模型，成功研发出“淼弈析”智慧水浸预测及预警系统。
据介绍，该系统以卷积神经网络（CNN）、长短期记忆网络（LSTM）等前沿人工智能技术为核心，以高精度水力模型的海量模拟结果为训练基底。通过引入可解释人工智能技术，团队深入解析输入特征对模型输出的影响机制，在提升预测性能的同时，有效破解了传统深度学习模型的“黑箱问题”，显著增强了模拟过程的透明度、可解释性与结果可信度，为应急决策提供了更加可靠的技术支撑。
依托人工智能技术和数字孪生技术，该系统可根据香港天文台数据，以6分钟为间隔进行滚动预报，实时预测未来两小时的洪涝演进过程。在单核单线程条件下，仅需约3分钟即可完成香港全域近1000平方公里的实时模拟。
未来，研发团队将持续深耕智慧水务与城市水安全领域，不断优化技术体系与系统功能，推动相关创新成果在粤港澳大湾区乃至全国更多城市落地应用，为我国城市水安全保障体系现代化建设贡献核心科技力量。
研究非机动车动能回收
广州高中生获发明金奖
本次日内瓦国际发明展上，来自番禺区祈福英语实验学校的高中生蔡云帆、邓沛妮、刘芯、刘亦若、章昀初、刘涛鸣、汤松睿在学校教师邓九贵、冯杰云的指导下，斩获发明展金奖——青年天才特别金奖。
记者了解到，获奖发明“非机动车动能回收装置2.0”可实现非机动车损耗动能的稳定转化与高效存储，解决了非机动车下坡、滑行时动能浪费的痛点，同时支持标准220V交流电输出，手机、平板等外接设备可即插即充，真正实现了“变废为宝”。
据悉，非机动车在城市骑行中，下坡、制动时会产生大量动能损耗，这些动能往往被白白浪费，学生们通过科学的机械结构与电路设计，将这些闲置动能转化为可利用的电能，不仅能延长非机动车续航里程，还能减少能源浪费，契合全球绿色低碳的发展趋势，兼具环保意义与市场应用前景。
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统筹编辑：嵇沈玲
文、图/广州日报新花城记者：武威 通讯员：李玮翀、卢庆雷
