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。

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

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

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

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

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

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。