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美本申请顶级竞赛干货分享|如何准备2022年丘成桐中学科学奖?

作者:传兮留学 发布时间:2022-05-19 18:08:40
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  美本申请顶级竞赛干货分享| 如何准备2022年丘成桐中学科学奖?

  

  我的丘奖准备&获奖心路历程

  

  2022丘成桐中学科学奖(丘奖)内地赛区已于4月15日开始报名。数学、物理、化学、生物、计算机、经济金融建模六大奖项同步开通网上注册报名通道。丘成桐科学奖自开辟以来,就在国际上极具影响力和认可度。参赛院校不乏国内外顶尖高中,且受到了国内外的高校招生官的一致青睐。作为曾经备战丘奖的一员,我想分享一下自己的备赛以及参赛心路历程。

  

  一.结缘丘赛:我眼中的丘成桐中学科学奖

  

  从最开始接触科研这条路时,我就通过各种路径了解了国内含金量较高的科研类赛事。首当其冲的就是丘奖,从那时起,就一直向往着自己的项目能够进入丘奖的颁奖台。我当时参加丘奖只是为了荣誉,同时希望获得清华大学招生的优惠政策。虽然现在看来,作为一个高考路径的学生,丘奖并没有让我去到清华,但在这一整个科研的过程中我比同龄人更早确定了自己未来的方向,同时也跟很多清华的学长们和老师成为了朋友,这为我之后成为清华大学的科研助教(Research Assistant)、大一发表顶级会议论文,还有申请本科转学奠定了极大的基础,整体来说是一次难得可贵、十分难忘的经历。

  

如何准备2022年丘成桐中学科学奖?


  二.高中生为什么要参加丘奖?

  

  针对这个问题我希望分两类人群进行分析:

  

  a.备战高考的普高学生:

  

  丘奖是众多高中生科研类型比赛中难度较高,门槛较高的比赛,目前按照清北的政策丘奖是没有实际优惠的,所以丘奖就毫无用处吗?答案肯定是否认的。中国大学生经常会面临的一个大问题就是大学专业的选择,选择一个好的专业顺风顺水,读到不合适的专业痛苦整个四年,所以丘奖是一个很好的对未来领域做出选择的机会,可以在比赛过程中认清自己真正想做什么不想做什么。

  

  b.备战美国和英国顶尖大学的出国党&美高以及海外高中生:

  

  丘奖是国内赛事中国际知名度较高的比赛,甚至可以比肩ISEF,所以大部分参加丘奖的选手都是为了背景提升,同时相比较国内的应试教育,国外更喜欢学生自己动手做的大项目,这是高中生个人能力和素养的体现。

  

高中生为什么要参加丘奖?


  三. 高中生想要参加丘奖需要具备什么能力?

  

  首先,需要牢牢掌握课内知识或者有把握拿下申请需要的硬性指标,也就是说,对于普高生,需要对高考科目的学习得心应手,做项目和比赛的同时不会耽误到课内知识的吸收程度;对于出国党和美高生,需要同时保持一个较高的(符合心中标准的)GPA,不能指望参加丘奖弯道超车。

  

  其次,参加计算机类的参赛者需要具有一定的计算机功底,也就是说需要会C,C++,Python,Java一类的语言;参加数学物理等领域的视情况而定,比如纯理论研究不需要太多的编程要求,但要求较深的学科知识和理解能力。

  

  更重要的是,参赛者需要有充足的自我学习和自我探索能力,因为项目进行时会遇到各种各样的问题不能指望一个个都问别人。

  

  最后,有学科特长的选手,比如参加过数学物理或者信息等竞赛的同学可以优先考虑此类比赛。

  

高中生想要参加丘奖需要具备什么能力?


  四.我的丘赛备战过程:

  

  1.第一阶段基础学习:19年,我选择清华大学人文与计算科学实验室作为培养地点,在之后我自己选择了人工智能说唱歌词生成作为课题并在19年8月进行了开题。前三个月的时间,我在教授的推荐下学习了人工智能的相关基础内容,包括机器学习的入门知识还有深度学习的经典网络。然而学习了这些内容后我还是对具体的实践一头雾水,于是开始在网上学习python语言,同时在github上克隆项目并进行代码解读。

  

  2.第二阶段项目攻坚: 19年末,我第一次通过改写LSTM网络实现了机器对歌词押韵的学习。20年初,我第一次见识到GPT-2模型的强大,并很快进行了复现和训练,得到了第一版的说唱生成模型。接下来,我用了三个月的时间进行模型改进与结合,最后实现了可以指定主题的说唱歌词生成模型。5月份的时候开始初版论文的撰写,仅一周时间就完成了7000字的论文,并完成了项目答辩。6月份的时候我开始对论文进行重构,使用标准的latex格式和顶会模板在overleaf进行编辑,一个月的时间内完成了较为专业的论文的撰写,也为后来丘奖做出了铺垫。8月份我凭借项目在一个人工智能大赛中获得头奖,于是继续参加了接下来的丘奖。

  

  3.第三阶段收获成果:9月,我针对丘奖实现了一个基于Django的展示平台。10月我成功通过复赛,并将论文翻译为了英文版。最后一个月的时间不断练习英语口语,并完成了12月的最终答辩,获得丘成桐科学奖的优胜奖。总的来说,我在自己的努力下攻克众多难关实现了模型训练,展示平台构建,论文撰写,答辩等流程,最后用项目参加丘奖,一路过关斩将,并在比赛中逐步对项目进行完善。过程中遇到的困难数不胜数就不一一列举了,参加项目就要做好挑战自我的准备。

  

丘赛备战过程


  五.准备丘赛中挑战最大的是什么?

  

  在准备丘赛的过程中遇到了很多的挑战。首先是关于Python环境的搭建,各种第三方库的安装,接着是对前沿人工智能自然语言处理领域模型的研究,其中涉及各种复杂的数学原理和线性代数知识。其次是是模型训练需要GPU,由于家里没有显卡只能通过Google Colab免费的显卡进行训练。再之后是论文的撰写,其中包括论文结构、内容的调整,还有使用overleaf进行排版。最后是纯英文答辩,对英语能力也是极大的挑战。

  

  在此,需要强调一些对于高中生而言相对较为困难的地方:

  

  1.对于前沿领域的快速理解和应用能力。如果想要完全掌握前沿领域的相关知识,对于一个普通的高中生来说无论在时间上还是精力上都是不太允许,所以需要学生对前沿知识有快速的理解能力,能够抽象出大概的原理和使用方法就足够了。

  

  2.个人能力。面向只有一人参赛的队伍,参赛者需要承担所有的任务,包括项目实现、论文撰写、沟通、答辩等等,这是对一个人多方面的考验。同时时间观念也很重要,参赛者需要能够合理规划时间和进度,合理地push自己,避免拖延。此外遇到困难时,没有队友的话很容易崩溃,所以还要磨炼自己的意志,控制情绪。

  

  3.论文撰写。一篇完美的论文包括排版优美,结构合理,内容充实、创新。这就需要写作者多阅读顶会文章,熟悉专业论文写作模式,同时还要多多阅读文献,为论文增加必要的引用。

  

准备丘赛中挑战最大的是什么?


  六.通过参加丘奖收获了什么?

  

  首先,收获快乐。所有的艰辛在程序跑通、答辩完毕、拿到奖的时刻都显得微不足道了,这种长期努力而得到的快乐是十分惬意的。

  

  其次,收获伙伴。比赛过程中,会认识很多很厉害的伙伴,一起交流项目,学习经验等,在项目外的收获是会远远大于项目本身的。

  

  同时,收获奖项。丘成桐奖含金量不用再赘述,项目还可以一物多用,参加其他赛事或者发表论文,SCI论文的含金量也是极大的。

  

  最后,收获意志力。过程中极大磨炼一个人的意志,而这种品质对其它学科和事情也是至关重要的。

  

通过参加丘奖收获了什么?


  七.给想要备战2022丘赛的小伙伴们的建议:

  

  (一)关于赛事规划思路

  

  a.确定升学目标:

  

  首先想好未来的升学目标,是参加高考选拔还是进行美本的申请。这一点十分重要,因为高中开始就应该养成目标导向的习惯,做事要有目的性,拒绝上头。否则不管前因后果参加比赛很有可能把自己推入漩涡。

  

  b.做好时间管理,准备投入足够多的时间:

  

  对课内的事情做好时间安排,可以具体到每周甚至每天的做项目和学习时间的分配。做好分配才能合理地推进项目进度,同时保证课内的东西不落下。

  

  c.做好心理准备,意识到自己将会涉足新的领域,遇到新的困难和挑战:

  

  对于第一次做项目的人来说,这无疑是一次巨大的挑战,需要做好心理准备,清醒地知道自己将要做什么,为了什么而做,会有怎样的后果,遇到困难和挫折怎么办。这些东西提前想好,就可以防患于未然,免得到时候遇到问题了应接不暇。

  

  d.证明学术实力,直接助力申请:

  

  对于走美本申请路线的同学,如果发现项目进行得不错,那么就可以和自己未来的申请规划进行结合,开辟属于自己的路线。申请中,这样的一条路线是十分难得的,很难不获得招生官的青睐。

  

给想要备战2022丘赛的小伙伴们的建议


  (二)关于选题的建议

  

  在近两年丘奖的获奖课题中,“人工智能”“大数据”相关的研究占据了半壁江山,深刻体现了产业界与学术界对于教育的影响。在选题时结合当下行业热点,向行业前沿靠拢,是个不错的选择。

  

  要想在众多课题中脱颖而出,不仅要考虑到行业特点,也要考虑到自身个性,选择适合中学生身份的研究方向。对此我整理了两个选题思路供大家参考:

  

  1.从个人生活、学习以及生活背景角度出发

  

  这类课题需要学生从生活中的问题和现象出发,归约到已知的问题形式,再用已有的方法去尝试解决这个问题。此类选题的优势在于其源自于生活,具有现实意义,而研究的问题本身就是一个创新,能够更好地体现学生的创新意识与能力。

  

  以我参加丘奖的选题为例:我的选题就是这么来的。因为我本身就是说唱爱好者,同时也参加信息学竞赛,在得知AI能够主力文本生成这个方向后,我决定创新性地尝试通过AI对说唱歌词进行生成。

  

  2.从科学前沿出发

  

  这类课题研究计算机科学与技术领域已有的常见问题,创新点主要集中在研究方法上,一般是对已有的方法进行一些微创新,或是把原来两种不同的方法整合在一起。

  

  比如,我的项目最后也是这样的:我通过当时热门的GPT-2模型,结合传统的LSTM模型和LDA主题分析模型,对生成重复度较高的问题提出了一些创新性的小改进,最后便产生了较为出色的效果。

  

  (三)丘奖参赛建议

  

  1.课题选择需要考虑个性化。

  

  2.要注重时间管理,拉长项目准备时间线,给充足时间在每个阶段收获进步。

  

  3.项目选择要慎重,三思而后行。切勿盲目跟风,要巧妙借势,结合自身优势。

  

  4.及时调整心态,关注心理健康,及时干预和调整。

  

  5.目光要放长远,结合目标,顾全大局。要衡量好丘奖对自己的价值有多大,避免头重脚轻,如果遇到无法解决的困难要学会放弃,及时止损,科研不是唯一路径,不要忘了主要目标。

  

  如果家长同学们想要了解传兮留学在竞赛指导和科研项目方面给予的支持,可以扫描下方二维码添加微信预约我们专业的学术导师进行咨询,已有传兮咨询老师好友则无需重复填加,直接咨询即可!

  

  本文作者:宇卿,2020年丘成桐中学科学奖计算机得奖者,北京邮电大学在读,正在积极准备美国本科转学申请中。


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  • 管老师

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    首席教育顾问

    IECA美国独立教育协会专业升学顾问
    英国杜伦大学翻译学硕士
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    美研资深留学顾问

    德国TU-Freiberg经济数学硕士
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