“人工智能在生物医学应用” 第二期暑期实践课题答辩
2019-12-06 15:21:33

科创圆梦,行胜于言

——记“人工智能在生物医学应用”第二期暑期实践课题答辩


11月15日下午,上外附中“人工智能在生物医学应用”研究性课程第二期暑期实践课题答辩在学校生物实验室举行。参与指导课题的中科院上海生命科学研究院张曼菲、彭美芳、杜思源、蔡希阳老师和校长助理黄桂兰老师,课程发展中心主任助理严荣琴老师,生物教研组长沈耘老师作为评审专家共同出席了此次课题答辩。

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人工智能在生物医学应用”答辩评审现场

本次参与答辩的暑期项目共有三个研究课题,分别是三维CT颅骨特征点的预测、二维人脸侧面特征点的预测、二维手掌特征点的预测,这些研究的课题都属于人工智能深度学习的领域。同学们利用暑假赴中科院上海生命科学研究院参与了项目实习,在实习期间,同学们学习利用了mimics、metlab等软件,用大数据构建神经网络,对人体头面部和手掌等特征点进行训练和预测,并从中挖掘具有研究价值的子课题。在答辩评审现场,三组学生代表展示了课题PPT,交流了研究目的和方法。老师们基于论文资料和同学代表发言提出了问题,也给予了指导性的建议。

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同学们汇报课题开展情况并回答专家提问


   此次答辩,各位同学通过交流与分享,了解了各个课题的研究背景和意义,研究内容与方法,三组都注重了人工和机器之间标点数据的差异,得出的结果都普遍乐观。通过这一期的活动,同学们都对人工智能领域萌生了极浓厚的兴趣,并愿意参与后续中科院的实习项目。


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优秀学员合影:(左起)胡婧、张抒悦、王宇纯、

伍宇洋、王艺婷、周曙天、林芳怡

学生感想:

高一下半学期,我和我们项目的很多学员一样,怀着对机器学习仰慕、憧憬的心情踏入生科院的课堂。在经过半年的学习和实习后,我们掌握了用机器学习辅助重复性的工作,让劳动力从无意义的反复中解放出来,能够进行更有创造力的活动。机器学习从令人敬畏的字眼变成熟悉的“伙伴”,而老师们的形象在我们脑海里也从严肃刻板的科研工作者变成了耐心温良的师友。

在实习过程中,我看到了科研生活的全貌。与想象中的“高级”不同,这种生活的核心词是“单调”。我曾问过几位老师在生科院的办公室里都干些什么,他们的回答是:看很多论文,然后写一点论文。项目也是单调的,我们并没有一开始就直接接触代码、算法或模型,而只是一人领了一千张照片回家标点,作为机器学习和测试的材料。就如成为达芬奇之前要先日复一日地画鸡蛋,要写出莫泊桑的文字需要每天观察家门口的马车,虽然科学是属于未来,正在爆炸性地快速发展,但也需要和研究文学、艺术一样的耐心和恒心。就算是我们学生的项目,成功也不是一蹴而就的。

和物理组项目不同,生物组的项目更依赖团队的合作,因此各人除了对自己任务有清晰的认识之外,也不应该因小失大,忘却整个团队项目的初衷。在合作的过程中要始终牢记目标,多与组员协调沟通,这样才不会走冤枉路,答辩时思路也更加清晰,回答能够统一而都支持中心思想。

——高二(5)班 王艺婷

 

在本次中科院生命科学院研究项目中,我们首先集体学习了机器学习的相关知识和原理,并自己尝试进行编程。在课程结束后,我报名参加了暑期实践项目,我所选择的小组进行的是手掌特征点的预测。我们要通过人工标点,积累足够的数据样本,实现机器学习,让机器自动给新的样本标点。为了使机器学习的准确率更高,我们需要大量的数据,因此我们每个人都要完成近一千多张照片的标点。标点的过程比我想象中的耗时费力,我在标完一个文件夹后就想到放弃,但最终还是坚持了下来。为了完成标点任务,我每天都空出一段指定时间,专心致志地与手掌打交道。待每个人完成任务后,我们再次前往中科院进行机器学习训练,看到自己亲手标记的样本被录入数据库,还真是颇有成就感呢。由于样本数量还是较小,最终的机器学习结果并不理想,但老师帮助我们通过增强数据,将样本数量扩大,提高了机器标点的准确率。在最后的结题报告中,我们组对我们的工作进行了整理汇总,共同完成了答辩。

通过这次研究项目的学习,我感受到了生物医学与人工智能的完美结合,也体会到了机器学习的魅力。此外,我通过完整参与课题的研究,了解了研究一个课题的过程,也体验到了科研人员在未知领域进行探究的不易。感谢各位老师的耐心指导!

——高二(4)王宇纯

 

首先非常感谢学校与生科院的合作给我们提供了这次亲身参加研究项目的机会。这次的经历也让我学到了很多。其中,在我看来对我将来大学学习和研究生活中最重要的一点,就是时间安排技巧。虽说我们有一整个暑假的时间完成科研项目,但除去各种各样的其他事情,就比如我在八月参加SAT考试,留下的时间还是比较有限的。为了充分高效地利用这剩余的时间,制定时间安排计划并且按照计划进行是非常有必要的。

同时我们也应当注意不要把时间卡得太紧,要给意想不到的问题提前留出充分的时间。在这里,我也非常感谢我的指导老师张老师,她总是在第一时间解答我的疑问。同时我也非常感谢我的组员们给我提供的帮助。正是我们互帮互助,一起努力,才有今天的结果。

——高三(4)周曙天

 

在暑期的实践项目中,我负责标记共806例样本,每例样本有6个特征点,这是一个极为可观的数字,小组中的其他成员也承担着同样的工作量,但我们知道这和中科院老师所要做的前期工作,抑或是他们日常的工作量是难以相比的。于是,我们研究CT颅骨特征点的9人小组便在相对较短的时间内欣然完成了任务。在学习期间,人工智能这个词和我之间的距离感被消除了,我也体会到了科学的严谨与有趣。将来继续有和中科院的实习项目,我想我都会很感兴趣,我也希望能在未来继续践行课程开始之初老师们所说的“科创园梦,行胜于言”这句话,在未来继续学习、探索。

——高一(6)张抒悦


撰稿:高一6班  张抒悦

审稿:课程发展中心 、王超、周旭梅

编辑:李启翔