Vision Science Mentorship Programme

为了给同学们提供一流世界名校科研机会，多伦多大学高级研究员Dr.Michael W开放自己实验室的在研项目，采取导师制科研辅导方式，为国内本科生、研究生提供绝佳真实科研实践经历。项目顺利完成，学生获得证书、导师推荐信、参加国际会议并且获得文章发表，为有意申研的同学提供强有力支撑！现将有关事宜通知如何：

一、学生收获

1. 科研成果发表

国际会议文章

高质量科研成果有机会可发SCI

2.国际学术交流

导师带领参加业界有影响力的学科国际会议

3.项目证书

获得导师签字证书以证明参加本次科研项目

4. 推荐信

导师推荐信

5. 科研能力提升

科研调查能力

科研计划（Research Proposal）设计与书写能力

科研实验设计能力

科研论文书写能力

科研成果展示汇报能力

6. 综合能力提升

英文表达和英文写作能力

科研思维训练

二、科研背景Q and A

1. 什么是视觉科学，是什么专业？

视觉科学（Vision Science）是一门研究人类和非人类生物视觉的科学学科。它既是一门独立的学科，同时也与其他众多学科交叉重叠，如生命科学（眼科学、视光学、神经科学、心理学等）、计算机科学（计算机视觉、人工智能和计算机图形学等）、工程学（数据可视化、人机交互工程等），是一门典型的跨学科研究科学。

2. 跨学科应用科学的特点是什么？

视觉科学的跨学科性质使得视觉科学家通过多领域视角深入理解视觉，从诸多看似无关的学科中，借用其研究思路和科研成果，用以解决视觉感知研究中的各种问题，推动科技应用的创新和发展。

3. 课程、理论项目和解决现实世界问题科研的区别是什么？

在现实世界中解决问题比完成学校课程或理论项目更难，因为处理现实问题并不像学校课程有足够清晰的研究边界和知识框架。作为学生而言，习惯了在学校的学习环境，拥有给定的研究边界和知识框架。学生在解决问题中，会遇到很大的阻力和疑惑，甚至不知道应该如何入手去解决问题。该科研项目手把手教你真正地完成科研流程，并且解决问题，很多人会因此惊讶于他们拥有强大的学习和探索的自由。

4. 科研导师制的具体流程和优势是什么？

导师将指导学生通过一系列明确高效的步骤，经历一次科研项目的完整开发过程。学生一开始会得到一个前沿并且宽泛的研究课题，导师将指导学生通过文献回顾和团队头脑风暴来缩小具体课题的研究范围。这个过程将帮助学生在解决问题的过程中自主建立研究边界和知识框架。随后，导师将与学生一起制定一个合理的行动计划来解决在上一步中提出的问题。该计划要求学生设想他们在项目执行阶段可能遇到的每一个可能的结果。这个过程将帮助学生锻炼批判性思维能力，成为一个更深入的思考者。为了执行项目实践，学生们需要学习新的技能来完成项目中的步骤。例如，设计行为实验需要学生学习计算机编程的基础知识；分析数据结果需要学生用到更复杂的统计模型；在这个过程中导师将为学生提供技术指导，帮助学生学习掌握所需的新技能。在最后的成果汇报环节中，项目将要求学生用通俗易懂的语言传达复杂的想法和发现，以确保他们的听众能够理解他们在谈论什么，这一步将帮助学生提升书面表达和口头表达的技巧。

5. 通过该科研活动，学生的专业知识收获是什么？

因为视觉科学所涉猎的领域极其广泛，所以本科研项目的教学及辅导重点并非研究该学科的全部知识点，而是邀请来自全球顶尖实验室的科研学者进行教学与深度辅导，以真实世界的前沿研究为课题，向学生传授跨学科研究所必备的学习方法和科研方法；培养学生主动学习、问题导向和多维思辨的习惯；助力学生完成从求学者到科研者、创新者的思维模式的转变。

在本科研项目中，学生将学习并研究横跨视觉科学的主要领域，包括计算神经科学（Computational Neuroscience）、计算视觉（Computational Vision）、行为分析（Behavioural Analysis）、计算机视觉（Computer Vision）、机器学习（Machine Learning）等。

三、项目优势

1.项目性质：该项目为导师主导科研项目，科研全程由导师带领，即由科研导师组织发起，给予希望参与导师在研科研的学生提供绝佳机会，因此参加项目学生将获得大量与导师直接沟通交流，以及科研辅导的机会，并且在导师亲自带领下进行文章撰写、发表以及参加国际会议。

2.科研课题为导师在研课题，极具科研价值

3.项目结束后与导师保持高度联系，实现真正的导师制，包括参加国际会议，文章发表、建立专业学术人脉

4.学生将收获科研实力提升、导师推荐信、国际会议参与、高质量国际会议文章发表，为研究生申请提供强有力支持

5.导师所在的视觉中心在世界一流科研中心实验室中排前5名

6.导师设立office hour,为学生在科研过程中遇到问题进行单独辅导

四、课题方向

1. How do human observers use movement information to recognize a person’s identity?

如何利用运动信息来识别一个人的身份？人类拥有一种独特的识别能力，可以仅仅根据一个人的走路的姿势就能识别出他是谁。前沿研究中对通过步态感知进行身份识别的理解给予了很多关注。由于步态的周期性，相对来说更容易提取其中的动态信息，使观察者了解步行者的身份。然而，对于其他动作更复杂的运动来说又是另一种情况了。该项目旨在从行为层面上探索人类运动的潜在动态信息。学生将使用运动捕捉数据，学习数据可视化和分析的技能。此外，学生还将学习人类视觉感知和最先进的机器学习算法之间的联系，从而汲取关于这一主题的灵感。

2. How do people perceive 3D space in a virtual and/or augmented environment?

人们在虚拟和/或增强现实环境中如何感知3D空间？元宇宙作为互联网的下一个迭代方向，将要为其用户提供一种更加身临其境的虚拟3D世界的体验。它利用了现代设备的优势，如使用头戴式虚拟现实（VR）设备和基于智能手机、平板电脑和可穿戴设备的增强现实技术（AR）。然而，关于人们如何在这些虚拟环境中进行感知和与物体互动，仍有许多需要研究的空间。如何这些技术的目标是取代和/或增强人们现实中的体验，那么就需要研究人们虚拟现实和真实环境中的感知方式有怎样的相似性和差异性。本项目旨在探索VR和AR中的3D空间感知问题。学生们将使用Unity3D进行技术开发，用于设计行为实验来研究这一课题。

3. How do people use different types of visual information to perceive 3D space and objects?

人们是如何利用不同类型的视觉信息来感知三维空间和物体的？不同类型的视觉信息，界定了我们周围复杂的三维世界，但其中许多信息的利用被已熟练应用的人们认为是理所当然的。科技界一直试图利用不同视觉信息的力量来重新创造我们也能自如操作的现实版本。通过3D电影，我们操纵双眼视差和立体感，为观众创造更强的深度感；通过头戴式显示器的虚拟现实，我们通过实时的视点依赖性渲染将双眼差异与运动视差结合起来，以产生更多的沉浸式体验。然而，尽管技术开发在提高各种媒体的视觉保真度方面投入了大量的精力，我们仍然无法达到与我们自己双眼看到的现实一样的沉浸感水平。因此，有必要研究人们实际上是如何利用光的模式中的视觉信息来感知三维世界的，并利用这一研究方向的见解来开发能够帮助我们实现更多沉浸式虚拟体验的技术。这个项目将使用计算机图形学和通过Python实现机器学习中的技术，设计行为实验来研究人类的3D视觉感知。

五、科研导师介绍

Dr Michael W

1. 多伦多大学高级研究员（全世界视觉科学研究排名前五实验室）

2. 计算机学会、电气和电子工程师协会（IEEE）、国际视觉科学学会和国际生态心理学会教员；

3. 他目前的研究正在使用虚拟现实（VR）来研究屏幕上描绘的三维空间与观察者所处空间之间的关系，并通过这一系列的研究结果来改善现有的电信技术，以及大幅度增强人类在屏幕显示与数字内容互动时的主观存在感。

六、科研安排

1. 项目时长：15 — 19周

a) 2周共7.5小时基础理论与方法讲解，学生线下作业时间约5 – 10小时

b) 16周共24小时导师小组辅导，学生线下作业时间约48 – 80小时

c) 1周共2小时论文答辩

d) 每两周1个小时office hour

2. 招生人数：5-10人

3. 授课形式：Zoom远程直播授课

4. 项目安排

a) 项目前期准备：学生将在项目开始之前收到导师布置的学习材料，相关课题及专业阅读清单，帮助学生为即将开始的科研学习提前做好准备。

b) 第1-2周：理论基础

通过5次在线课程，完成以下专业技能方面的学习：

1) 学生根据自身兴趣选择课题，成立4-5人的课题小组

2) 学习文献阅读的方法和技巧

3) 学习课题背景调查方法

4) 学习科研文章写作

时长：线上直播指导每周3-4小时，共5节课—7.5小时

学生线下作业时间约5 – 10小时

c) 第3 — 18周：科研实践

1) 小组成员每周与导师见面进行深度沟通，在导师指导下逐步推进科研进展，产出实验数据及论文，并提交国际会议发表

2) 根据小组选定的课题，在导师指导下阅读课题综述、同行评议等大量背景文献，深入了解该课题的背景知识、目前研究进展和存在问题、以及前景与可探索方向；

3) 根据文献阅读，分析该课题可继续探索方向，逐步优化、最终选择并确定该课题背景下的一个特定问题方向作为此次科研题目；

4) 收集资料，在导师指导下，就该科研题目开始设计实验流程，并产出实验计划；

5) 根据实验计划，进行实验，收集实验数据，并每周与导师讨论实验进展，不断优化实验过程以得到更好的数据

6) 在导师指导下根据实验数据总结研究成果

7) 在导师指导下撰写（并向国际会议发表）研究报告

时长：线上导师辅导每周1 – 2小时，共16周（24小时）

学生线下作业时间约48–80小时

d)第19周成果展示

1) 制作科研成果展示幻灯片

2) 撰写英文演讲稿

3) 在导师指导下优化答辩技巧

4) 向来自全球的行业专家评议组演示汇报

时长：2小时

e)项目后续

小组实验被国际会议选中并收录后，小组成员跟随导师（在疫情允许情况下）参加国际会议，或在线上进行成果展示，随后由收录的国际会议发表该小组科研文章。

七、项目其它：

费用:2300英镑/人，5人开班

项目开始日期：7月11日-11月18日（招满开班，具体日期表根据参加项目学生协调确定）

奖学金：校园大使奖学金，有机会获得200-2000元校园大使奖学金（详情联系项目负责老师）

申请条件：

1. 本科生、研究生相关专业

2. 四级500；六级480，满足一项即可，未到达语言要求者可申请面试；导师面试最终获得录取

申请截止：5月15日，满班截止（由于该项目为导师制科研项目，小班进行，竞争激烈，建议尽早报名占据名额）

多伦多大学计算机视觉科学科研项目联系信息

陈老师，微信号：someday129（可微信咨询或报名，请标注国内学校+专业+姓名）

校内申请流程：完成校内申请表及相关材料提交交至国际处

 

国际处联系人