ISEF国际科学工程大赛参赛规则及历年获奖作品分析

作为MIT官网的强烈推荐的赛事,近年来ISEF在留学生圈子中越来越出名。参赛人数的增加、研究内容的不断深入,使得获奖难度逐年提升。当赛道不断“内卷”时,你可否想到过利用交叉学科来丰富你的研究,让评委们眼前一亮呢?

在所有交叉学科中,“计算机+X”可谓是“王炸”组合。它不仅契合当下发展迅速、影响力广泛的CS学科,也可以摆脱地域限制,让学生足不出户地做科研。

为了让大家更好地了解ISEF,我们邀请老师做了一场“计算机+X”的专题讲座,现在就一起来回顾下吧!

01、ISEF赛事解析

1、什么是ISEF

国际科学工程大赛(Internationa Science and Egineering Fair,ISEF)由美国Society for Science在1950年首次举办,被誉为青少年科创“世界杯”,从首届创办以来,ISEF为全球知名大学、名企输送了大量顶尖科技人才。

讲座回顾 | 冲击ISEF的“王炸”组合:“计算机+X”选题秘籍大公开!接好这份参赛攻略!

2、ISEF参赛规则

老师

作为青少年科研赛事的业界标杆,ISEF对于参赛选手与项目有着严格的规则要求,以下是2023年ISEF的具体参赛规则。

  • 参赛对象针对高中生(9-12年级),在2022年5月1日前必须小于20岁;
  • 每位参赛者每年只能提交一项作品,且该作品的研究时间不得早于2022年1月1日
  • 团队项目不得超过3人且团队项目成员在报名后不能修改;
  • 团队项目与个人项目会一起评审,根据项目质量进行评选;
  • 文献综述类科研项目不得参加ISEF;
  • 如参赛项目是一个大型科研项目的一部分,学生仅可展示自己完成的部分。

3、ISEF评审标准

· 研究问题-10分

考察学生是否能在生活中发现有价值的问题并清晰阐述。

· 研究计划与方法-15分

根据问题采用适合的研究方法,如数据分析和实验等。

· 研究执行-20分

研究的核心部分,进行数据收集整理等,应用具体方法解决问题,并最终得出有数据支撑的结论。

· 研究创新性-20分

· 课题呈现-35分

包括项目海报制作和答辩,清晰准确且有逻辑地将项目展示给评委。

 

02、计算机+X历年获奖作品解析

“好的开始是成功的一半”,一个有价值的选题对于整个研究过程至关重要。在机构归纳出的选题方法中,从交叉学科角度出发是确定ISEF选题的一个重要的思路,并且近几年的ISEF获奖作品中,交叉学科也备受评委青睐。

在此背景下,“计算机+X”的搭配组合越来越成为获奖热门。有了计算机学科的“加持”,学术研究不仅可以摆脱地理和时间因素限制,为学生节省通勤和实验的时间,并且易于生成大量数据,生成平缓的学习曲线。接下来我们将在获奖作品进行具体分析。

2021 ROBO First Award/George D.Yancopoulos Innovator Award

讲座回顾 | 冲击ISEF的“王炸”组合:“计算机+X”选题秘籍大公开!接好这份参赛攻略!

课题名称:Dilated Silhouette Convolutional Neural Network: A Novel Deep Learning Framework for Real-time Human Action Recognition

机构评析👇

  1. 项目选题来源于生活,有很强的故事性,体现高中生的学术思考。
  2. 课题硬核,使用具体数据与该领域其他数据进行比较,证明自己研究的先进性和优越性。
  3. 指明研究成果的应用场景,体现项目的实用价值

2022 ROBO Second Award

讲座回顾 | 冲击ISEF的“王炸”组合:“计算机+X”选题秘籍大公开!接好这份参赛攻略!

课题名称:Self-Supervised 3D Human Motion ReconstructionGeometric Consistency-based Self-Supervised Neural Network:A Novel Deep learning Framework for 3D Human Shape and Motion Reconstruction

机构评析👇

  1. 清晰阐释了该项目所在领域仍存在的缺陷,从而引出自己的研究问题。
  2. 用大量的计算公式,完成从2D到3D的建模,保证研究的严谨性和先进性
  3. 在课题展示中体现项目的社会价值

老师

以上两个课题是计算机赛道的典型案例,接下来我们将其与“计算机+X”赛道中的项目进行对比分析,我们可以发现其中存在着很一些不同之处。

2021 PHYS First Award/Peggy Scripps Award for Science Communication

讲座回顾 | 冲击ISEF的“王炸”组合:“计算机+X”选题秘籍大公开!接好这份参赛攻略!

课题名称:The Fast and Inconspicuous: New Near Earth Asteroids Discovered Using Deep Learning and Synthetic Data Are Fainter and  Move Faster than Those Previously Discovered

机构评析👇

  1. 该项目为计算机与物理天文的结合项目。
  2. 基于所研究领域仍存在的问题,提出一个新的设想。
  3. 应用已有的神经网络框架,在研究方法上做出创新。

2022 TMED First Award/Gordon E. Moore Award for Positive Outcomes for Future Generations

讲座回顾 | 冲击ISEF的“王炸”组合:“计算机+X”选题秘籍大公开!接好这份参赛攻略!

课题名称:BiDEx - A Screening System for Rapid Proactive Detection of Patients With Liver Fluke Infection Using a CNN Model To Detect Orphistorchis viverrini Eggs From Microscopic Fecal Images and a NN Model for Infection Risk Assessment

机构评析👇

  1. 该项目为AI与生物结合
  2. 该项目的技术难度并不高,应用了已有的框架,将项目的突破点放在“如何将技术应用到实际问题中”,富有强烈的地域特色

2022 ENEV First Award

讲座回顾 | 冲击ISEF的“王炸”组合:“计算机+X”选题秘籍大公开!接好这份参赛攻略!

课题名称:Eqwis: Rapid Animal Detection and Driver Warning System To Mitigate Animal Vehicle Collisions Using Artificial Intelligence

机构评析👇

  1. 有强烈的地方特色,解决了当地存在的实际问题,有很强的应用价值。
  2. 并没有硬核的算法,但是将技术与实际问题很好地结合起来。

 

机构说

关于科研,我们建议这样做······

  1. 科研赛事需要个性化,强调一致性与延伸性,切勿左右开弓,各种尝试
  2. 学会合理利用就读学校所在地的地区优势
  3. 注重时间管理,拉长时间线,让每个阶段都能有所进步
  4. 重视项目选择,切勿盲目跟风,巧妙借势,举一反三,成果最大化
  5. 注重心态调整,关注学生的心理健康,及时干预和调整
  6. 目光长远,顾全大局

04、关于ISEF的Q&A

我们搜集了家长们对于ISEF或计算机学科存在的普遍疑问,就这些问题给大家做下解答:

家长A:参加计算机相关项目的学生需要具备怎样的知识储备?

机构W老师:如学生想参加的是纯计算机项目,那么对学生计算机知识的要求是很高的,最基本的要求是掌握一到两门计算机语言,并且最好曾参加过计算机相关的赛事并获得过奖项。如学生想参加的“计算机+X”,只需要对于python有一定了解即可。

家长B:怎样的课题适合参加ISEF,有更高的获奖几率?

老师:只要不是文献综述类的课题都是可以参加ISEF的,都有获奖的几率。机构在课题准备时会强调创新性以及学生的个人特点,机构历年晋级ISEF总决赛的学生概率在30-40%。

家长C:学生从何时开始准备ISEF比较合适?

机构W老师:9-12年级学生能够参加ISEF,其实9年级就可以开始准备ISEF了。根据ISEF的参赛规则,项目的研究实践不可超过一年,我建议学生预留9个月以上的时间准备项目,确保能给孩子打下牢固的知识基础、也有充足的时间去打磨参赛项目,ISEF也很支持连续多年参赛。

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