【ISEF/丘賽】課題推薦：腦科學(xué)影像原理探究

致力于腦科學(xué)前沿技術(shù)探索的

美國(guó)硅谷企業(yè)家埃隆·馬斯克

于2019年7月16日在舊金山召開發(fā)布會(huì)

稱其在人類與計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的

“超高帶寬腦機(jī)接口”研究方面有了新的進(jìn)展

芯片直連大腦

通過(guò)USB-C接口就可以直接讀取大腦信號(hào)

可用iPhone操控

最快2020年將進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)

該項(xiàng)目主要有兩項(xiàng)創(chuàng)新：一是通過(guò)神經(jīng)手術(shù)機(jī)器人向大腦內(nèi)快速植入大量4-6微米粗細(xì)的“線”，這種“線”是比頭發(fā)絲還細(xì)的柔軟聚合物，可有效避開血管等組織，減輕大腦炎癥反應(yīng)，使植入技術(shù)更安全。二是“線”上布滿微小電極和傳感器，可從大量細(xì)胞中捕獲信息并將其無(wú)線發(fā)送到計(jì)算機(jī)以供分析。

馬斯克的腦機(jī)接口系統(tǒng)讓許多人細(xì)思恐極，如果芯片真的可以植入大腦并發(fā)揮作用，那對(duì)于科學(xué)來(lái)說(shuō)絕對(duì)是一個(gè)劃時(shí)代的突破，但這同時(shí)也涉及到人的生存與思維意識(shí)的終極倫理問(wèn)題。

翰林&有方精選科研項(xiàng)目

腦 科 學(xué) 影 像 原 理 探 究

大腦是神經(jīng)系統(tǒng)最高級(jí)的部分，可以主導(dǎo)生物體內(nèi)一切活動(dòng)過(guò)程，也是科學(xué)上至今都無(wú)法解釋明白其工作原理的一個(gè)器官。

科研圈內(nèi)，對(duì)于腦科學(xué)的研究從未停止，越來(lái)越多的人對(duì)其產(chǎn)生了濃厚的興趣，本期翰林&有方推薦的科研課題，就帶大家一起去初步探索神秘的大腦~

1.課題簡(jiǎn)介

在本期的翰林&有方課題：腦科學(xué)影像原理探究中，來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)的導(dǎo)師將帶你：對(duì)兩種常用的插值正弦圖補(bǔ)全法和基于深度學(xué)習(xí)的方法進(jìn)行比較。通過(guò)選取合適的圖像質(zhì)量量化參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行分析，全面掌握各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)算法的理解。

本課題是醫(yī)學(xué)物理和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的綜合研究，研究者（學(xué)生）將獲得使用Python以及深度學(xué)習(xí)框架Keras對(duì)圖像進(jìn)行處理的技能，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)分析現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力，以及通過(guò)接觸前沿科技問(wèn)題來(lái)擴(kuò)展視野。

2.課題研究放假

量子物理? ?計(jì)算機(jī)圖形學(xué)

計(jì)算機(jī)? ?人工智能? ?機(jī)器學(xué)習(xí)

應(yīng)用數(shù)學(xué)? ?統(tǒng)計(jì)學(xué)? ?數(shù)據(jù)科學(xué)

3.課題適合學(xué)生

9-11年級(jí)高中在讀

4.課題導(dǎo)師介紹

導(dǎo)師：賓夕法尼亞大學(xué)? ?博士后

博士后目前就讀于賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院

研究方向?yàn)镃T圖像處理算法

曾多次在醫(yī)學(xué)算法方向上發(fā)表論文

曾多次在頂尖國(guó)際會(huì)議發(fā)言

5.科研課題成果

成果1：在英文期刊中發(fā)表學(xué)術(shù)論文

項(xiàng)目保證為學(xué)員在正規(guī)的英文學(xué)術(shù)期刊中發(fā)表論文。正規(guī)的學(xué)術(shù)期刊均要求由獨(dú)立審稿人決定論文的錄用與否。因此，論文的成功發(fā)表標(biāo)志著這篇文章已達(dá)到學(xué)界公認(rèn)的學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。翰林&有方學(xué)者最優(yōu)秀的學(xué)生，不但可以沖擊EI、SCI等高級(jí)別期刊，而且有機(jī)會(huì)參與全球頂級(jí)的學(xué)術(shù)會(huì)議。

成果2：第一作者身份

項(xiàng)目堅(jiān)持幫助學(xué)生以第一作者身份發(fā)表論文。在申請(qǐng)過(guò)程中，招生官最看重的是學(xué)生在科研項(xiàng)目中的參與程度，而第一作者順位恰恰是這一點(diǎn)的最佳證明。近年來(lái)，有大量的中國(guó)學(xué)生在教授署名的論文中掛名，這使得第一作者身份的含金量更為突出

成果3：高效備戰(zhàn)具有高影響力、高含金量的科研學(xué)術(shù)活動(dòng)

學(xué)生可以直接使用項(xiàng)目的成果論文沖擊多項(xiàng)全球頂級(jí)的科研賽事，其中包括：被譽(yù)為“中國(guó)青年的諾貝爾獎(jiǎng)”的丘成桐科學(xué)獎(jiǎng)、谷歌科學(xué)獎(jiǎng)和達(dá)特茅斯大學(xué)舉辦的ISEC論文比賽。

成果4 ：獨(dú)一無(wú)二的課題

項(xiàng)目的導(dǎo)師會(huì)為每個(gè)學(xué)生提供獨(dú)一無(wú)二的課題，連接最前沿的科研方法和學(xué)生感興趣的學(xué)術(shù)方向，保證學(xué)生研究?jī)?nèi)容的差異性。

成果5：美國(guó)TOP30院校導(dǎo)師的推薦信

項(xiàng)目將為學(xué)生提供項(xiàng)目導(dǎo)師撰寫的推薦信。導(dǎo)師作為推薦人，來(lái)自于美國(guó)頂尖學(xué)府的科研團(tuán)隊(duì)，保證了推薦信的可信度；而導(dǎo)師所提供的豐富的細(xì)節(jié)和生動(dòng)的描述能更好展現(xiàn)學(xué)生的過(guò)人之處，從而大大提高了推薦信的價(jià)值。