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微软青年学者王树森:做研究不是吃快餐

教育部博士研究生学术新人、微软学者奖学金获得者——身冠学术界及产业界诸多青年学者奖项的王树森是计算机学术界一颗冉冉升起的新星。

“我非常认同母校浙大竺可桢学院的院训‘志存高远,追求卓越’——做人,要有目标,也要为之脚踏实地地努力。有问题就立刻解决,拒绝拖延”秉持扎实的科研基础和严谨的学术态度,王树森已在机器学习的顶级刊物上发表十余篇文章,多次在国际学术会议上进行报告。此外,他曾在全球计算机研究的顶级机构微软、谷歌及百度长期实习。今年7月起,王树森将在伯克利攻读博后,研究领域是设计随机近似算法加速矩阵计算和机器学习。

机器学习背后的秘密

Q: 能和我们分享一下你现在的主要研究工作吗?

A: 我从事的是机器学习基础部分,就是用更好的算法缩短计算需要的时间和内存,让大规模计算问题能用有限的计算资源解决。很多机器学习方法在面对几万个数据样本时就算不动了,我研究的加速计算,即使面对几十、上百万个数据样本,用同样的机器也能算得动。我还做了很多理论工作来确保算法的正确性和精度。

具体而言,我设计随机近似算法加速矩阵计算和机器学习,让有限的计算资源就能解决较大规模的问题。一是对随机近似算法做理论分析,证明损失的精度不会太大;二是通过实验验证算法在真实数据上的有效性。我希望我的算法不仅漂亮,还是实际有用的。

Q: 你对机器学习领域的发展怎么看?

A: 以我有限的知识,很难对一个学科的发展做出判断,只能谈一谈现在和未来短期内的研究热点。一是大数据问题下的机器学习模型求解。例如设计有效的并行算法,通过高性能计算平台来加速计算;或设计算法对精度和计算代价进行折中,这样可以在缺少计算资源的条件下获得一个可以接受的解。另一个是众所周知的深度学习。随着深度学习技术的成熟,学术瓶颈期肯定会到来,未来的发展会降缓。

Q:机器学习在跨学科研究中的作用是什么呢?

A机器学习是应用科学,主要目的是解决实际问题,在其他学科的应用主要有两种。一种是直接用机器学习现成的工具解决其他学科的问题,用户甚至不用了解工具背后的原理。这是最方便直接的应用,但也是不成熟的,因为既熟悉应用背景知识,又懂机器学习,自然能做得更好。另一种是根据具体问题建立具体的机器学习模型,如概率图模型,这只有懂机器学习的人才能做好。机器学习已经在生物、金融等多个领域有成熟的应用,即我所说的后者。

Q:机器学习应该准备哪些预备知识?初学者应当如何入门?

A机器学习最重要的数学知识是凸优化和概率统计,几乎所有机器学习的分支都需要用到。我建议初学者先从简单的优化、概率统计开始。想做偏理论工作,可以进一步学习凸分析、矩阵分析。如果开始涉足某个小领域的研究,可以先用“tutorial”、“introduction”等关键词搜索入门教程,几十页到一百多页的文章比较适合初学者阅读。

机器学习还是一门应用技术,大家还应该掌握相应的编程技能。大数据时代,很有必要学习Spark编程或者GPU编程。了解计算平台的工作原理对科研有指导作用,也为今后工作做好准备。

学者修炼手册

Q:能聊聊你是怎样拿到微软学者的吗?

A微软学者是博士生非常高的荣誉,竞争激烈——需要与亚太地区上百个优秀的博士生竞争这10个名额。我在博士第一年(2012年)提交了申请材料,但当时自己的成果并不够突出,连提名(一共30个名额)也没能获得。

第二年我继续提交申请。那时我有6篇文章,自认为其中一篇是很不错的,顺利获得了提名。在北京答辩后,最终我成为10位微软学者之一。想要通过答辩,需要有拿得出手的工作。所以成果的质量最重要,数量是次要的。

2013年,王树森(图左)申请微软学者时和两位同学的合影

Q:拿到学者之后有什么变化么?

A拿到微软学者的同学都非常优秀,出路很不错。

微软学者是一种认可和鼓励。它让我更快乐,更自信,不再浮躁。已经有6篇发表文章的我,又得到这项很高的荣誉,自然可以静下心来充实自己,踏踏实实做更高水平的工作,不再急于求成。微软学者是一块金字招牌,对找实习、工作、申请奖学金大有裨益。

做研究不是“吃快餐”

Q:能否给青年人一些建议?

A做研究不是“吃快餐”,现用现学是不可取的,也不能指望看博客、听报告就能快速积累和提高。想要做好学术,必须踏实学习、积累,靠读书和论文打下基础。以我为例,数学基础对科研非常重要,所以我花了很大的功夫来夯实基础。这才使我有能力从事高水平的科研工作。

我建议低年级的博士先要系统地读书读论文。博士生应该学得够宽,见多识广有助于找对研究方向,解决科研问题。但对于想在学术界发展的同学,做得专和深更重要。人的精力有限,很难在多个领域做出突出成绩。应该集中精力在一两个小领域,才更容易取得有价值的成果,获得认可,助力今后在学术界的发展。

科研之路注定是艰险而充满趣味的,追求科研成就不可能一蹴而就,大神的人生也并非一路开挂。希望有更多莘莘学子带着追求卓越、勇攀高峰的精神,踏平难关,一路向前。

快速进阶:微软学者奖学金

微软学者奖学金是微软亚洲研究院在1999年启动的一项面向亚太地区重点高校的计算机科学、电子工程、信息科学或应用数学专业低年级博士生的项目。该奖学金用于发现、鼓励和资助优秀的、有潜力的低年级博士生更好地开展基础研究工作。除了奖金以外,研究院也邀请这些获奖者来研究院与全球顶尖的科研院一起进行学术研究。