“人工智能在生物醫學應用” 第二期暑期實踐課題答辯
2019-12-06 15:21:33

科創圓夢,行勝于言

——記“人工智能在生物醫學應用”第二期暑期實踐課題答辯


11月15日下午,上外附中“人工智能在生物醫學應用”研究性課程第二期暑期實踐課題答辯在學校生物實驗室舉行。參與指導課題的中科院上海生命科學研究院張曼菲、彭美芳、杜思源、蔡希陽老師和校長助理黃桂蘭老師,課程發展中心主任助理嚴榮琴老師,生物教研組長沈耘老師作為評審專家共同出席了此次課題答辯。

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人工智能在生物醫學應用”答辯評審現場

本次參與答辯的暑期項目共有三個研究課題,分別是三維CT顱骨特征點的預測、二維人臉側面特征點的預測、二維手掌特征點的預測,這些研究的課題都屬于人工智能深度學習的領域。同學們利用暑假赴中科院上海生命科學研究院參與了項目實習,在實習期間,同學們學習利用了mimics、metlab等軟件,用大數據構建神經網絡,對人體頭面部和手掌等特征點進行訓練和預測,并從中挖掘具有研究價值的子課題。在答辯評審現場,三組學生代表展示了課題PPT,交流了研究目的和方法。老師們基于論文資料和同學代表發言提出了問題,也給予了指導性的建議。

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同學們匯報課題開展情況并回答專家提問


   此次答辯,各位同學通過交流與分享,了解了各個課題的研究背景和意義,研究內容與方法,三組都注重了人工和機器之間標點數據的差異,得出的結果都普遍樂觀。通過這一期的活動,同學們都對人工智能領域萌生了極濃厚的興趣,并愿意參與后續中科院的實習項目。


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優秀學員合影:(左起)胡婧、張抒悅、王宇純、

伍宇洋、王藝婷、周曙天、林芳怡

學生感想:

高一下半學期,我和我們項目的很多學員一樣,懷著對機器學習仰慕、憧憬的心情踏入生科院的課堂。在經過半年的學習和實習后,我們掌握了用機器學習輔助重復性的工作,讓勞動力從無意義的反復中解放出來,能夠進行更有創造力的活動。機器學習從令人敬畏的字眼變成熟悉的“伙伴”,而老師們的形象在我們腦海里也從嚴肅刻板的科研工作者變成了耐心溫良的師友。

在實習過程中,我看到了科研生活的全貌。與想象中的“高級”不同,這種生活的核心詞是“單調”。我曾問過幾位老師在生科院的辦公室里都干些什么,他們的回答是:看很多論文,然后寫一點論文。項目也是單調的,我們并沒有一開始就直接接觸代碼、算法或模型,而只是一人領了一千張照片回家標點,作為機器學習和測試的材料。就如成為達芬奇之前要先日復一日地畫雞蛋,要寫出莫泊桑的文字需要每天觀察家門口的馬車,雖然科學是屬于未來,正在爆炸性地快速發展,但也需要和研究文學、藝術一樣的耐心和恒心。就算是我們學生的項目,成功也不是一蹴而就的。

和物理組項目不同,生物組的項目更依賴團隊的合作,因此各人除了對自己任務有清晰的認識之外,也不應該因小失大,忘卻整個團隊項目的初衷。在合作的過程中要始終牢記目標,多與組員協調溝通,這樣才不會走冤枉路,答辯時思路也更加清晰,回答能夠統一而都支持中心思想。

——高二(5)班 王藝婷

 

在本次中科院生命科學院研究項目中,我們首先集體學習了機器學習的相關知識和原理,并自己嘗試進行編程。在課程結束后,我報名參加了暑期實踐項目,我所選擇的小組進行的是手掌特征點的預測。我們要通過人工標點,積累足夠的數據樣本,實現機器學習,讓機器自動給新的樣本標點。為了使機器學習的準確率更高,我們需要大量的數據,因此我們每個人都要完成近一千多張照片的標點。標點的過程比我想象中的耗時費力,我在標完一個文件夾后就想到放棄,但最終還是堅持了下來。為了完成標點任務,我每天都空出一段指定時間,專心致志地與手掌打交道。待每個人完成任務后,我們再次前往中科院進行機器學習訓練,看到自己親手標記的樣本被錄入數據庫,還真是頗有成就感呢。由于樣本數量還是較小,最終的機器學習結果并不理想,但老師幫助我們通過增強數據,將樣本數量擴大,提高了機器標點的準確率。在最后的結題報告中,我們組對我們的工作進行了整理匯總,共同完成了答辯。

通過這次研究項目的學習,我感受到了生物醫學與人工智能的完美結合,也體會到了機器學習的魅力。此外,我通過完整參與課題的研究,了解了研究一個課題的過程,也體驗到了科研人員在未知領域進行探究的不易。感謝各位老師的耐心指導!

——高二(4)王宇純

 

首先非常感謝學校與生科院的合作給我們提供了這次親身參加研究項目的機會。這次的經歷也讓我學到了很多。其中,在我看來對我將來大學學習和研究生活中最重要的一點,就是時間安排技巧。雖說我們有一整個暑假的時間完成科研項目,但除去各種各樣的其他事情,就比如我在八月參加SAT考試,留下的時間還是比較有限的。為了充分高效地利用這剩余的時間,制定時間安排計劃并且按照計劃進行是非常有必要的。

同時我們也應當注意不要把時間卡得太緊,要給意想不到的問題提前留出充分的時間。在這里,我也非常感謝我的指導老師張老師,她總是在第一時間解答我的疑問。同時我也非常感謝我的組員們給我提供的幫助。正是我們互幫互助,一起努力,才有今天的結果。

——高三(4)周曙天

 

在暑期的實踐項目中,我負責標記共806例樣本,每例樣本有6個特征點,這是一個極為可觀的數字,小組中的其他成員也承擔著同樣的工作量,但我們知道這和中科院老師所要做的前期工作,抑或是他們日常的工作量是難以相比的。于是,我們研究CT顱骨特征點的9人小組便在相對較短的時間內欣然完成了任務。在學習期間,人工智能這個詞和我之間的距離感被消除了,我也體會到了科學的嚴謹與有趣。將來繼續有和中科院的實習項目,我想我都會很感興趣,我也希望能在未來繼續踐行課程開始之初老師們所說的“科創園夢,行勝于言”這句話,在未來繼續學習、探索。

——高一(6)張抒悅


撰稿:高一6班  張抒悅

審稿:課程發展中心 、王超、周旭梅

編輯:李啟翔



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