活动背景

 Part 2.  主题分享

Hack3日立分赛场主讲老师、清华大学深圳国际研究生院未来人居研究院徐卫国教授带来“基于大模型的建筑方案生成设计”主题分享，结合团队研究成果、课程实践与实际落地项目，深入阐释了AI与经典算法融合在三维模型建构、建筑设计与建造中的应用逻辑和实践路径，为赛事聚焦的 “未来智慧城市”、“银龄守护” 两大核心议题，提供了极具价值的技术参考与创新思路。

分享中，徐卫国教授首先提出，三维模型建构是建筑设计的核心，也是AI技术的重要应用场景，这一过程不能单一依赖人工智能算法，需实现AI算法与非人工智能经典算法的融合运用。他指出，当前人工智能算法以深度学习为核心，结合大数据、云计算成为各行业应用基础，而集群、Lsystem枝杈、分型等非人工智能经典算法，源于自然规律，能精准模拟复杂自然形态，对三维建模同样至关重要。徐教授以海洋海绵动物原型建模的课程案例为例，介绍了先通过经典算法提炼生物形态特点、构建基础模型，再输入主体结构、微观结构、生长环境等条件，借助AI大模型优化完成复杂三维形态模拟的全过程，直观验证了算法融合思路的可行性。

为让抽象的算法应用落地，徐卫国教授结合巧克力主题咖啡屋、上海咖啡杯造型咖啡屋两个实际项目，详细梳理了AI赋能建筑设计从概念到建成的完整流程。他表示，大模型最初生成的设计灵感多为二维图像，需通过“概念生成 — 三维转化 — 建筑深化 — 结构保障 — 打印规划 — 现场实施”关键步骤，转化为可建造的三维建筑模型，并结合3D打印技术实现实体落地。其中，上海咖啡杯造型咖啡屋已成功建成并投入使用，从大模型生成二维设计概念图，到模型尺度调整、细部深化，再到结构计算、机械臂路径规划与现场叠层打印，全程实现了 “智能生成设计+ 3D打印建造” 的创新融合，打破了传统建筑设计与建造的模式。

同时，徐卫国教授分享了团队在建筑智能设计领域的前沿研发方向 —— 用于建筑方案设计的生成式大模型。该模型具备多模态输入、模型可编辑两大核心特点，支持文字描述、草图绘制等多种需求输入方式，能直接生成可根据建筑功能、尺度要求调整优化的三维建筑模型，用户可提出修改要求，模型将实时计算、迭代升级，直至满足设计需求。这一过程由语言梳理、形状匹配、图形展示三大智能体协同完成，精准实现从需求捕捉到模型可视化的全流程衔接。

对于建筑行业的智能化发展趋势，徐卫国教授作出预判，未来建筑生成大模型将与结构、给排水、暖通、电力等各专业大模型联动匹配，自动生成可直接用于施工的 BIM 模型，结合工地机器人智能建造手段，实现设计、施工全流程智能化，智能计算系统将逐步替代专业设计师、工程师，机器人将替代传统建筑工人，这一革命性行业变革预计七八年有望实现。他同时强调，通用大模型无法直接适配各行业专业需求，需像培养专业人才一样，对大模型进行针对性专业训练，打造建筑、工业设计等领域的专属大模型，赋予其专业的审美能力、文化认知与设计技巧，才能真正让大模型赋能专业领域创新。

徐卫国教授的此次分享，不仅为建筑设计领域的智能化创新提供了清晰的方法论和实践案例，更将算法融合、专业大模型培养的核心思路延伸至所有需要三维模型建构、创新设计的领域。其分享的技术路径与创新思维，为本次清华SDG挑战赛日立分赛场的参赛者打开了思路，也为参赛者将技术创新与 “未来智慧城市”、“银龄守护” 的社会需求相结合，打造兼具技术价值与社会意义的创新方案，提供了重要的方向指引。

Part 3.  命题阐析

日立（中国）有限公司日立中国研究院开放创新推进部章一苇部长介绍了日立发展布局与技术积淀，明确本次赛事楼宇、健康、机器人三大核心命题方向，分享创新方法与实践思路，并表示日立将为优质创新成果提供孵化、推广等全方位支持，邀青年学子共探未来智慧城市与银龄守护的创新解决方案。

章一苇首先介绍，日立作为百年技术企业，全球业务布局广泛，以IT与OT深度融合为核心优势，聚焦能源、轨道交通等社会创新事业，技术积淀深厚。其全球五大研发据点覆盖中国多城，日立中国研究院聚焦绿色基础设施、尖端AI等领域研究，研究方向与本次赛事命题高度契合，且研究院使命随中国发展不断升级，重点开展源于中国的技术创新，为日立各事业部门提供技术支撑。

随后，章一苇阐释本次赛事核心命题，提炼出楼宇、健康、机器人三大关键词。他表示，日立在楼宇领域拥有电梯、数字系统、安全监控等完善技术体系；健康领域聚焦中日共同面临的人口老龄化问题，探索养老资源供需矛盾的解决之道；机器人与AI领域，客观看待人形机器人在生活场景的应用现状，聚焦实际需求创新。本次核心探索方向，是实现三大领域融合，探讨人、机器人、楼宇设备在建筑空间的共生模式，徐卫国教授的相关研究也为该方向提供了重要启发。

为给参赛同学创新提供思路，章一苇分享了日立内部backcast创新方法，倡导设想三五十年内可实现的未来场景，反向推导技术落地路径与商业价值。同时结合电梯创新、养老健康、青年私密空间需求等实际案例，解读创新探索方向，特别希望学子提案能结合日立电梯核心产品打造针对性方案。

对于赛事成果，章一苇表达了日立的期待与支持，希望学子带来兼具应用场景与商业设计的创新想法，鼓励相关专业结合物理性研究拓展方案。他明确，日立中国研究院将对具备商业价值与技术潜力的创新成果，通过实习、联合开发等方式孵化至demo级别；优秀成果还将获得赴日交流机会，向日本市场推广。

章一苇最后表示，期待青年学子跳出固有框架、自由发散思维，打造兼具技术创新、社会价值与落地性的方案，日立也将以自身技术积淀与产业资源，与青年携手，共同探索未来智慧城市与银龄守护的新路径。

主办方简介

清华x-lab

清华x-lab成立于2013年，它作为一个面向清华大学全体师生及校友的公益性教育平台，旨在发掘和培养具有创意、创新和创业精神的人才。x-lab根植于清华大学经济管理学院，与二十三个院系联合共建，通过教育、培育和生态建设三个环节，构建行之有效的“三创”教育体系，致力于促进清华大学科技成果转化，为国家输送创新创业人才，助力国家创新驱动发展战略的实现。

清华x-lab为广大师生提供了位于清华经管学院新楼的3000平方米创新空间及位于清华科技园的700平方米办公场地，兼具开放性、交叉性、国际性，满足师生多样化的需求。同时，清华x-lab邀请近百位行业专家为创新创业团队提供指导，帮助创业学生完成工商注册，为项目发展打造良好的生态环境。

十三年来，清华x-lab成绩斐然。日前，已有超过10万人次参与了清华x-lab组织的各类课程、品牌赛事、讲座论坛、参访交流等活动；2900多个处于不同创业阶段的项目踊跃加入，其中超过950支团队成立公司，300多支团队获得融资，项目累计融资数额超过227亿人民币。

日立集团

自1910年创业以来，日立始终秉承“和”、“诚”、“开拓者精神”的创业精神，以及“通过优秀的自主技术及产品开发贡献于社会”的企业理念，不断为解决社会课题贡献力量。作为全球少数兼具IT（信息技术）、OT（运营技术）与产品于一体的跨国企业，日立拥有独特的综合竞争优势，能够整合技术与领域知识，为社会基础设施转型提供助力。当下，日立在聚焦“数字系统&服务”“能源”“轨道交通”“产业互联”四大事业领域的同时，积极促进新的增长事业，以Lumada为核心，从数据中创造价值，助力客户及社会课题的解决。

日立于20世纪60年代来到中国，成为早期进入中国市场的少数外资企业之一。日立以成为“在中国值得信赖的合作伙伴”为目标，在中国开展了广泛的事业活动，努力为解决中国社会课题及构建可持续发展社会做出贡献。截止到2025年3月末，日立集团在中国拥有86家合并报表子公司，正式员工约3.4万名，三大事业领域在中国市场的营业收入达到10,154亿日元（约491亿元），约占日立集团全球总营业收入的10%。

日立中国研究院于2000年作为日立在华研发机构在北京设立，2005年和2016年分别在上海和广州成立分支机构，致力于先进技术在中国本地的创新与应用，并与日立相关事业部和集团公司紧密合作，积极贡献于日立在华事业的开拓和成长。