计算机科学直博申请经验分享(AR:VR)

本场嘉宾

Zixuan Liu

  • 温州肯恩大学本科
  • 约翰霍普金斯计算机硕士
  • 范德堡大学计算机博士在读

Susie:那我们就直接开始吧。刘老师可以先简单介绍一下自己的背景,方便大家更好地认识您。

Zixuan:

大家好,我叫Zixuan Liu,目前是在范德堡大学读计算机科学博士。本科之后在约翰霍普金斯读了计算机硕士,现在博士阶段主要做的是computer-aided intervention,也就是计算机辅助干预,具体来说是计算机辅助外科手术和图像导航手术

我的研究主要是利用机器人技术以及混合现实、增强现实,为外科医生提供辅助系统,帮助提高手术效率和成功率,同时减少重复性手术。

Susie:所以可以理解为,您研究的重点并不是去设计或制造一个全新的机器人,而是基于已有的机器人平台,开发辅助系统,对吗?

Zixuan:

对的。我不做新型机器人的机械设计,主要是使用已有的单臂机器人,结合其他技术手段,开发手术辅助系统。确实也有人专门做机器人本体设计,但那一般是在机械工程下面。

Susie:那在您这个领域,目前有哪些比较前沿或者比较有代表性的研究方向?

Zixuan:

目前最明显的趋势还是自动化。虽然完全自动化的手术机器人还需要很长时间,但已经有一些研究能在特定环节实现较高程度的自动化,比如在内窥镜环境下自动完成缝合。

这一方向目前是学术界比较领先的研究之一。我们学校有老师在做,之前在霍普金斯也有老师做过相关工作,前段时间还在 Science 上发了一篇文章,展示了在内窥镜下实现高度自动化缝合的成果。

当然,目前这些系统仍然离不开医生在场。未来可能会朝着更高自主性的方向发展,但这肯定是一个比较长期的过程。

Susie:那您现在结合 AR 和 VR 技术,主要是为了提升自动化水平吗?

Zixuan:

不完全是。一般来说,VR 更多用于 training,比如给住院医师或实习医生提供虚拟训练平台,让他们在进入真实手术室之前进行练习。

AR 则更多用于实际手术过程中的导航和指引。AR 仍然需要医生在场,它是把关键信息投影到医生视野中。我们的工作更多是让这些投影更准确、更贴合实际手术场景,同时在后台实现更自动化的数据采集和处理。

Susie:听起来这是一个和医生高度协作的研究流程。

Zixuan:

是的。医生懂医学,但不懂工程;我们懂工程,但不是医学生。所以整个过程就是紧密合作。医生提出需求和痛点,我们用工程和计算机的方法去解决

Susie:回到更宏观的问题,计算机博士这个大类下面,其实有非常多细分方向。您能不能帮大家梳理一下?

Zixuan:

计算机科学本身非常广。除了我做的机器人和医疗方向,还有很多其他方向。机器人下面又可以细分成感知、视觉、运动规划、人机交互、学习方法,比如强化学习、模仿学习等。

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除此之外,还有机器学习、计算机视觉、自然语言处理、大模型等目前比较热门的方向。再传统一些的,有计算机网络、系统方向,包括操作系统、分布式系统、数据库、体系结构。还有编程语言、形式化验证、cyber-physical systems,这些方向相对小众,但非常重要。

Susie:那在这么多方向中,您是如何找到自己研究兴趣的?

Zixuan:

我觉得大多数人一开始都是不知道自己真正想做什么的。本科阶段就是一个不断尝试的过程,可以通过上课、做项目、进实验室、实习等方式探索

当你发现某个方向,你可以持续做半年到一年,而且并不感到厌倦,那这个方向就有可能是你未来愿意长期投入的。之后就需要系统性地学习相关课程,从基础到研究生层级的课程,再逐步深入科研。

Susie:那对于非计算机本科背景的学生,比如数学、物理专业,申请计算机博士是否可行?

Zixuan:

是完全可行的。数学和物理在基础能力上甚至有优势。需要补的是计算机的核心课程体系,比如数据结构、算法、操作系统、面向对象编程、网络等。这些课的目的不是让你成为专家,而是理解计算机科学的基本范式。

当这些基础补齐之后,再结合你原本擅长的研究方向,其实是非常有竞争力的。

Susie:那在科研相关性上,比如之前做的是 AR/VR,但不是医疗应用,这样转医疗方向会不会有问题?

Zixuan:

如果完全没有医疗相关经验,直接申请我这个方向会比较困难。因为老师会担心你是否真的适合这个领域。如果你有 AR/VR 或 AI 背景,那是很好的工程能力证明,但最好之前有一些和医疗相关的尝试,哪怕是桥梁性质的。相反,如果你已经有医疗相关经验,工程能力是相对更容易培养的。

Susie:关于本科直博和硕士后申博,您怎么看?

Zixuan:

两种路径都很常见。如果本科阶段已经积累了足够的科研经历,完全可以直接申博。如果本科阶段还在探索方向,硕士阶段可以用来补强科研和方向判断。导师在评估时,更看重的是科研经历的深度,而不是你走了哪条路径

Susie:在申请材料中,您觉得最重要的是什么?

Zixuan:

推荐信是最重要的。比推荐人头衔更重要的是推荐人对你的了解程度。其次是文书文书要清楚展示你的研究思考,而不是简单罗列经历。

Susie:面试一般会怎么进行?

Zixuan:

风格差异很大。有的老师会考基础知识,有的会讨论研究问题,有的只围绕你的简历。总体来说,核心是考察你对研究的理解深度和研究兴趣是否清晰

Susie:最后一个问题,您这个方向毕业后的去向如何?

Zixuan:

如果去业界,医疗器械公司是主要去向,比如做手术机器人、医疗图像、AR/VR 相关岗位。当然也可以去大型科技公司,从事相关技术方向。是否去 academia,则更多取决于博士期间研究的原创性和发表情况。

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