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王上上
“人生海阔、享受随机”
计算机科学与技术专业2024级硕士毕业生
高中母校: 郑州一中
本科学校:上海科技大学
导师:邵子瑜教授
课题组:上海科技大学信息学院 – 智能、信息与决策实验室(IID Lab)
毕业去向: 美国南加州大学计算机系人工智能方向博士
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在校经历
1. 发表国际期刊及会议十篇(包括IEEE TMC和INFOCOM等中国计算机学会推荐A类期刊论文和A类会议论文)
2. 2024年上海市优秀毕业生
3. 2024年上海科技大学优秀毕业生
4. 2023年上海科技大学硕士研究生国家奖学金
5. 2021年上海科技大学信息学院优秀本科毕业论文
6. 2021-2023 年 两次上海科技大学三好学生
7. 2021-2024 年 四次信息学院优秀助教
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研究生毕业典礼之后,回到寝室收拾行李, 发现了两张尘封已久的录取通知书: 一张是上科大信息学院的本科录取通知书,另一张是上科大信息学院的硕士研究生录取通知书。回转时光沙漏,七年的青春岁月如同细水长流,那些珍贵的瞬间,不由自主地涌上心头。与上科大共同成长的七年间,从知识海洋的挣扎潜泳、不断探索到良师益友的敦敦教诲、促膝长谈;一次次思维火花的碰撞、一次次不舍昼夜的绞尽脑汁、一次次山穷水尽后的柳暗花明,而我, 也在一次次的历练过程中见证了自我的蜕变成长。
探索与利用之间的权衡
本科时光,充满了挑战与成长的记忆。刚入上科大,我就体验了在传统中学教育体制下培养出的惯性思维,与国际化、高标准、严要求的高水平大学教育体系之间的冲撞。无论是信导课超难编程作业的“折磨”,还是数学分析课中如天书般的精巧证明, 让人揪心。好在经过一年的磨合期之后,我终于适应了这一套教育体系, 但依旧有不少迷茫。
转折点发生在大二上学期,彼时邵子瑜教授面向本科生开设《概率论与数理统计》课程 , 如今课程已经改名为《面向信息科学的概率论与数理统计》。与传统的概率统计课程不同,邵老师强调数学建模、计算思维和推断思维;以贝叶斯统计推断为核心,以条件概率与条件期望为两大基本点展开系统性的教学,将概率论、数理统计、数据科学、随机算法四大部分有机地融合在一起。在教学过程中,邵老师以机器学习、人工智能、计算机系统、网络通信、电路设计,及理论计算机等许多信息学科的应用为例,激发我们学习的兴趣和热情,并且强调理论联系实际、知行合一。这门课程给与我全新的认知,开始体会到数学和现代信息科学相结合的魅力。学习完《概率论与数理统计》这门课之后,我又相继学习了《数学物理方法》、《线性代数在信息科学中的应用》和《随机过程》等一系列进阶课程。慢慢地, 前行的迷雾在逐步消退,未来努力的方向也开始清晰起来。在一段时间的摸索之后,我终于明确了未来的发展方向:利用数学工具来建模和处理信息学科尤其是机器学习相关领域的问题。 之后我向邵老师了解他领导的IID实验室的情况,看是否能够开展本科阶段的科研工作。邵老师向我介绍了实验室的详细情况,并特别强调IID实验室培养学生的理念: 不希望学生成为调包侠和调参师, 而是培养学生成为桥梁型的科学家与工程师,使得他们能够以有性能保证的算法设计为核心,将数学理论知识与工程实际应用紧密的联系起来,成为数学与工程之间的对话者。这正是我想要的!很幸运能够得到邵老师的认可,加入IID实验室,邵老师也因此成为我的科研导师。
一开始,导师并没有安排具体的课题给我。相反,他督促我花时间、下功夫夯实并掌握科研的硬功夫。他为我推荐了选自麻省理工、斯坦福、普林斯顿等诸多国际顶级学府的精品课程资源、阅读素材与海量习题,涵盖主要数学分支与算法分支,通过对不同学科基础知识的学习、训练与反思,让我练好数学与算法的基本功。“慢慢来,比较快”,“磨刀不误砍柴工”,是导师常常勉励我的话,希望我们不要急躁,要静下心来练好硬功夫。在数学与算法的基础训练阶段结束后,他为我量身定制了丰富的文献阅读计划,让我逐步构建国际前沿研究成果的知识体系,掌握常见的数学建模技巧、算法设计与理论分析工具,学会从不同角度审视工程设计与优化背后的数学原理,在对现有工作进行批判式阅读的同时形成自己独立的科研视角。同时他还督促我和组里的其他学生定时开展体育锻炼,强健体魄,通过长跑等活动锤炼意志力和信念。
在导师开设的《强化学习》本研一体课程中,我对“探索与利用之间的权衡”这一知识点印象特别深刻。因为其不仅仅是在线智能算法设计的精髓,更对人生选择有指导意义。导师也建议我充分利用上科大超高的推免率,做好探索与利用之间的权衡。换句话说,在保证能拿到推荐免试资格的前提下,广泛学习“探索“出兴趣的边界,提升科研能力;而不是留在舒适区里“利用”已有经验巩固成绩,加入GPA内卷。我很开心我在大三和大四的时候很好的践行了这一原则,开阔了科研视野,明白了自身天赋与兴趣的最佳结合点在何处,也因此我本科期间的GPA中规中矩, 顺利拿到了推免资格。
相信才能看见
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在大三暑假,我面临着第一个科研课题的选择: 是接手组里学长学姐们已经做出半成品的工作,还是挑战一个领域内的公开小难题?前者自然顺风顺水, 没有太大挑战,可以岁月静好, 是作为刚入门科研小白的一个稳健选择。而后者自然挑战多多, 导师也只有一些模糊尚未成型的想法。在选择的关键时刻,我不禁想起了导师在概率统计课程上推荐的三个视频。第一个是2007年卡耐基梅隆大学Randy Pausch教授的最后一课,感人至深,鼓励大家找到自己真正热爱的方向,follow your heart。第二个是2005年苹果公司创始人Steve Jobs 在斯坦福大学毕业典礼上的发言,朴实无华, 鼓励大家开放心态, 走出自己的道路和养成终生学习的习惯,Stay Hungry,Stay Foolish。第三个是JFK的登月演说,激荡人心,We choose to go to the moon, not because they are easy, but because they are hard (我们为什么要登月,不是因为它容易,恰恰相反,是因为它很困难), 鼓励大家走出舒适区,树立起“挑战自我,超越极限,从绝望中寻找希望,人生终将辉煌”的奋斗意志。
重温这三个视频给与我极大的精神力量,我也毅然选择了后者。当然一开始压力是有的, 从何种视角切入?证明思路与工具怎么选择?问题接踵而来。在导师的不断鼓励和引导下,我开始调研相关文献,并从第一性原理出发来分析问题。最终,功夫不负有心人,在与导师的讨论过程中我灵光一现,发现了解决问题的关键钥匙, 最后攻克了这个一开始如“洪水猛兽”般的科研难关。相关成果成为我的本科毕设论文,也很荣幸的被评为优秀本科毕业论文。 这段经历不仅锻炼了我的心智,让我能更从容地面对挑战和困难,也为我未来的科研工作奠定了坚实的基础。
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图1.获得优秀本科毕业论文时与导师合影
2021年本科毕业之后,我留在导师组里继续攻读硕士学位,聚焦于资源受限条件下的感知决策一体化智能算法相关研究。在本科毕设的基础上,通过不断的建模、讨论和论文修改,我完成了人生中的第一篇会议文章和期刊文章, 获得了科研人生的种种第一次。最难忘的当属2023年初夏,连续参加在美国纽约和意大利罗马举行的两个国际顶级会议。在未知城市和会场中的随机游走,给与我极其丰富的人生体验。通过主动而热情的沟通,我有幸结识了来自世界各地、不同学科领域的杰出研究者。与他们交流,不仅极大地拓宽了我的视野,更让我接触到了众多新兴的研究方向和科研前沿,这些经历对我个人成长和学术探索有着不可估量的价值。在会场中除了见到耳熟能详的诸多学术大牛之外,我还结识了一批志同道合的学术伙伴,包括来自卡耐基梅陇大学的一位博后,来自清华交叉信息研究院的一位博士生,以及分别来自中山大学和武汉大学的两位硕士生等,大家相谈甚欢,喜悦之情溢于言表。的确,能够经常在有趣的城市,和有趣的新老朋友一起谈论科研与人生中的有趣之事,这就是做学术之人的一大福利!我也因此坚定了在学术道路上继续前行的决心。
一年之后的今天,会议上听到的讲座内容有部分已经开始淡忘。但我不会忘记,在罗马开会的间隙,一个清晨,我乘坐着驶向威尼斯岛的列车,意外地目睹了远方另一列火车在水面上划过。那一刻,我从朦胧的睡意中苏醒,透过我那散光的双眼,世界变得模糊,只剩下一片逐渐扩散的蓝色光芒。我心中不禁涌起一个猜测:那定是海水粼粼的波光。那抹蓝色,由淡转浓,仿佛是黎明的曙光,预示着我克服重重困难后的希望。它赋予了我信心,让我坚信,所有的努力和坚持终将得到回报。随着列车的行进,导师的话又一次回荡在我脑海中: “不是看见了才选择相信,而是选择相信才能看见!”
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图2.在纽约的帝国大厦俯瞰纽约市景
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图3.在罗马的圣彼得大教堂顶端俯瞰罗马城
一直游到海水变蓝
回顾这些年的科研经历,我从一个不会游泳的旱鸭子,开始慢慢变得敢于下水,不惧呛水,终擅御水。从充满未知与随机的黑暗森林里,逐步冲破迷雾,走向学术的海边,游向大海,一直游到海水变蓝。在此过程中,我特别感谢我的导师,他是一位值得信赖的良师益友,在充满随机的学习和生活中为我提供珍贵的向导。他坚持质量大于数量的科研原则,培养了我的科研品味,明白了好的科研与等价于高阶无穷小量或者白噪声的灌水式科研的区别。此外,“科研允许失败”, “人生宽广如海洋,对各类意外有极强的容错性,让我们享受生命中的每一份随机之喜” 这些温暖的话语也时不时的缓解我在挑战科研难关时的焦躁情绪。
除了本科和硕士期间在科研上的悉心帮助和监督,导师也十分重视“授人以渔”和“言传身教”,培养学生的科研软技能。从平时的时间管理、精力管理到研究会议论文修改、期刊论文rebuttal,他都会躬身亲临,细致入微。我印象最深的有两个方面。
一个是导师的“差分阅读法”。所谓“差分”,其关键点在与就同一个话题要对比不同教科书的写作内容,不能只听一家之言,也不能妄图穷尽各家所书。更加有效和科学的方法应该是批判式阅读,集各家所长,去各家所短,从自己的需求和目标来整理资料,凝练精华, 将被动知识转换为主动知识。导师经常强调此方法的重要性,要求我们在课程学习过程中去实践和尝试。不妨进一步拓展,在科研过程中,“差分”也同样重要。横看成岭侧成峰,通过阅读不同领域的论文,往往可以通过交叉学科的思维来解决问题。让我自豪的是,我的本科毕业论文中的核心贡献便是来源于“差分”思维。之后在我多次担任《概率论与数理统计》课程助教的过程中,我也尝试运用“差分”的思维,借助不同教科书以及导师的课上讲解,来逐步形成一套属于自己的概率统计知识体系。进一步开始“胡思乱想”,人生何不也“差分”一下?海纳百川、有容乃大、福祸相依,随机变化,保有应变的能力和接纳的思维才是不二法门。
另一个则是导师在学术报告上严肃、严格和严谨的态度。导师每逢新同学入组或者学期开始,总会在组会上强调学术报告在一篇论文生命周期中的重要性,也多次亲自进行多达两小时的讲解,从Slides制作、报告前准备和报告后答疑等多个角度来解析学术报告的真谛。例如,一定要先明确你的听众后再开始准备。如果是学术小同行,则可以快速略过基础知识,直击痛点,对核心贡献单刀直入。如果是学术大同行,则要着重花心思在基础背景的引入上,将复杂的内容简易、通俗化。导师常常开玩笑说,要将你的大同行想象成80岁的老人,准备的报告不能有任何逻辑跳跃,必须步步为营,以防听众丢失耐心。导师还多次强调对于不同类型报告的要求。如果是时间短的国际会议报告,则必须短平快,将已经接收的论文重新解构和阐述,坚决要求在10到15分钟内完成。如果是长时间的学术报告,则要保证对每个基础的概念做详细的解释,通过简单但不平凡的具体例子来表现对应概念的工程含义。此外,导师还要求,重要的学术报告至少练五十遍,保证讲的时候清晰流利,目光始终面对听众。在导师指点下完成这些训练,不仅让我的几次大会报告收到诸多好评,吸引了不少志同道合的学术伙伴; 而且更重要的是在我的海外博士项目申请时起到关键作用,让我如愿拿到令人满意的Offer。
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图4.在IID实验室和小伙伴们度过难忘时光!聚是一团火,散作满天星!
乘风破浪,
扬帆远航!
我申请出国攻读人工智能方向博士学位的计划,得到了导师的全力支持。为了进一步增强我的理论统计学基础以及对统计学习理论前沿的认知,他写下热情洋溢的推荐信给北京大学数学科学学院的老师,使我得以入选2023年7月初在北京大学北京国际数学研究中心举办的理论统计暑期学校。在北大暑期学校期间,有幸见识到宾夕法尼亚大学陈昱鑫老师、魏玉婷老师、苏炜杰老师以及耶鲁大学吴毅弘老师这四位青年领军人物的风采,受益良多, 让我对未来的科研方向有了更清晰的认知。四位老师中,陈魏伉俪所做的学术工作我相对最为熟悉,日常讨论中导师也多次表达对相关工作的欣赏之情;苏老师曾经获得全国大学生数学竞赛全能金奖;而吴老师数学功底也是十分了得,据说吴老师本科期间上随机过程课时,就在没有学过任何先验知识的前提下,独立的得到了洗牌问题对应马尔科夫链收敛速度的渐进表达式。
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图5.在北京国际数学研究中心参加理论统计暑期学校
在博士申请的准备阶段,导师和我一起认真分析了所有可能的申请学校以及可能的导师任选,并在申请文书的写作方面给与我许多有益的帮助。非常幸运,能够收到六所顶尖高校的博士项目录取以及全额奖学金资助。在经历了一段甜蜜的选择烦恼之后,我最终决定去美国南加州大学计算机系攻读人工智能博士学位,并有幸获得南加州大学维特比工学院授予博士生的最高奖学金:持续四年的维特比奖学金(Viterbi Fellowship)。有意思的是我在南加州大学的博士生导师培养学生的理念和IID实验室培养学生的理念基本是一致的,即培养学生成为数学与工程之间的对话者。因为我的博士生导师在任教前就接受过概率图模型与分布式机器学习系统、随机微分方程与扩散模型(生成式人工智能)等课题的训练,深深认同这个理念。
负笈远行奔赴异国求学之际, 回首在上科大七年的青春岁月,感慨万千!非常感谢上科大给我提供的优质教育、感谢上科大信息学院这一温暖的大家庭给予我的温情、感谢导师春风化雨的悉心指导、感谢一路走来助我进步的所有老师们、感谢与我一同成长,共同进步的小伙伴们!因为你们,我的个性得以充分展现,能够在时代的洪流中享受随机、经历磨难、不惧选择。至此之后,世界纵有万般随机与挑战,我也会一往无前!
祝大家万事顺意,前程似锦!青山不老,绿水长流,来日方长,后会有期!