FINAL PROJECT SHOWCASE
当高中生挑战大学科研 —— 用行动践行麻省理工 "Mind and Hand(手脑并用、知行合一)"的灵魂。
GROUP RESEARCH
在麻省理工导师与清华博士助教团队的指导下,学员们自由组队开展攻坚,在结业答辩中重磅发布四大硬核课题成果。
UAV Autonomous Obstacle Avoidance Algorithm
提升无人机在室内巡检、灾害救援和复杂空间中的自主飞行安全。创新性地将感知噪声转化为概率碰撞梯度,实现更主动、更稳健的避障规划。
100% 目标到达率 · 平均安全余量 +14.1% · 最小安全余量达传统方法 2.23 倍
Intelligent Traffic Light
在不扩建道路的前提下减少拥堵、通勤时间与能源消耗。模型同时考虑车辆密度、道路容量、行人等待和多路口协同,实现从"固定计时"向"实时决策"的升级。
SUMO 平台 20 轮仿真 · 车辆平均等待时间较固定信号灯降低 42.5%
Sign Language Translator (CSL)
利用人工智能打破听障人群在教育、医疗和日常生活中的沟通障碍。对比 ST-GCN、BiLSTM、CNN2D 和 Transformer 四类模型,成功跑通端到端识别流程,并定位数据稀疏与类别不平衡这一核心瓶颈。
提取 75 个人体与手部关键点 · 四类模型对比实验
Nuclear Accident Rapid Diagnosis System
融合异常检测、贝叶斯因果判断、三级报警分组和 SHAP 可解释 AI,帮助操作员更快识别事故根因、理解 AI 判断依据,提升核安全系统的响应效率与可信度。
报警负荷降低超 75% · 主要场景关键报警零遗漏 · AI 解释控制在 60-120 秒应急窗口内
INDIVIDUAL DEFENSE
硬核数学、工程思维与人文立意 —— 一次独立理解、工程实现与现场思辨的综合检验。
深入数学底层
运用泰勒展开推导 Euler 法、改进 Euler 法与 RK4 的误差阶数,深入分析算法的收敛性与绝对稳定域。
深入数学底层
从导数与积分的基本定义出发,完整推导一阶线性 ODE 的积分因子法,并准确回答解析解的验证方法。
深入数学底层
将微分方程转化为 Euler 法与 VBA 可执行的离散步骤,打通数学原理、数值算法与程序实现。
控制建模与跨学科应用
将人类握力建模为大脑、肌肉与感知反馈构成的闭环系统,探索其在神经康复与辅助医疗中的应用。
控制建模与跨学科应用
运用微分方程研究生存概率与风险率,并将模型延伸至生物、金融和工程可靠性领域。
控制建模与跨学科应用
构建风洞闭环控制模型,通过 200 组计算分析控制增益与稳态误差,揭示 P 控制的能力边界。
控制建模与跨学科应用
以电热水器为对象对比 P 控制与 PI 控制,直观验证积分作用对消除稳态误差的重要性。
控制建模与跨学科应用
针对阀门卡滞引发的积分饱和问题,设计条件式 Anti-windup 算法,并完成 9 种工况的对比实验。
软件与工程实践
开发可扩展的 Excel ODE Plotter,实现求解器与导数表达式解耦,展现成熟的软件架构思维。
软件与工程实践
从真实代码故障出发,总结分步测试、控制变量与独立验证等方法,将 Debugging 转化为系统的问题解决能力。
软件与工程实践
从零学习 VBA、Euler 法与动态系统仿真,在不断发现和修正错误中建立起工程实践能力。
哲学思考与人文表达
将 For Loop 与闭环控制类比为四季更替与人生迭代:"每一轮循环的形式看似相同,但随着时间变量的推移,我们在迭代中不断学习与成长。"
RESEARCH POSTERS

四足机器人复杂地形运动控制与动态稳定性研究

原子层沉积与先进材料工艺模拟研究

面向伤口感染监测的多层比色智能敷料设计

pH 响应型酶促水凝胶的闭环治疗—监测系统
TOPICS LIBRARY
覆盖计算机科学与 AI、机器人、工程学、物理/化学、生物医药五大方向。
| 课题类别 | 课题研究内容 |
|---|---|
| 计算机 / AI | 多模态人工智能专题:面向听障人群的智能手语识别与实时翻译方法研究 |
| 计算机 / AI | 生成式人工智能专题:面向复杂知识任务的大语言模型智能体研究 |
| 计算机 / AI | 计算机视觉专题:复杂环境下的多目标识别、追踪与行为预测研究 |
| 计算机 / AI | AI for Science 专题:基于机器学习的复杂科学系统预测与参数反演 |
| 机器人 | 自主机器人专题:复杂动态环境下四旋翼无人机自主避障与路径规划研究 |
| 机器人 | 仿生机器人专题:四足机器人复杂地形运动控制与动态稳定性研究 |
| 机器人 | 人机协作专题:基于视觉感知的机械臂自主抓取与柔性操作研究 |
| 机器人 | 群体机器人专题:多智能体协同决策与无人系统集群控制研究 |
| 工程学 | 智慧交通专题:基于实时交通流感知的信号灯自适应控制与系统优化 |
| 工程学 | 智能控制专题:复杂非线性系统的状态估计、反馈控制与稳定性分析 |
| 工程学 | 航空航天工程专题:可重复使用飞行器轨迹优化与自主制导控制研究 |
| 物理 / 化学 | 核物理与人工智能专题:核事故复杂工况的 AI 快速诊断与事故演化预测 |
| 物理 / 化学 | 天体物理专题:系外行星轨道动力学与宜居性参数模型研究 |
| 物理 / 化学 | 新能源材料专题:锂离子电池电极材料中的离子传输与性能优化研究 |
| 物理 / 化学 | 环境化学专题:新兴污染物在水环境中的迁移、转化与降解机制研究 |
| 生物医药 | 智能生物材料专题:pH 响应型酶促水凝胶的闭环治疗—监测系统研究 |
| 生物医药 | 生物传感专题:面向伤口感染监测的多层比色智能敷料设计与性能优化 |
| 生物医药 | 生物制药系统建模专题:生物制药分离纯化流程建模与系统优化 |
ADMISSIONS
学员来源学校(部分):北京市海淀未来学校、北京十一学校、北京稻香湖学校、上海杨浦双语学校等全国 108 所合作中学。