做科研新得【转】

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=212252&do=blog&view=me [转载]转ICCV大神YuanDong Tian——业余做研究的心得（外二篇） 已有 950 次阅读 2014-3-24 15:14 |个人分类:科研点滴|系统分类:论文交流 除了要专心之外，做研究，有两个坎要过，一个平衡要把握。 其一，读别人文章是坎。读文章初时觉得文献浩如烟海不可胜计，每年又新增几百上千的文章，每篇艰深莫测，看也看不完，更不用说追踪研究领域的最新动态，很有挫败感。但看多了，就发现翻来覆去原来套路就这么些，新文章再出来，大概看个半小时或一小时就能领会其精神，这样，第一个坎就过了。 这其中的要义，是要多思多想，积极地归纳总结。我见过同学每天熬夜看一箱一箱的文章，但却不善此道，叫他说出这些文章的主线是什么，他却被各种细节所迷惑，说不出个所以然来。这样辛苦是辛苦了，却事倍功半，要是处于这种状态，那就是要糟糕，得停止继续看下去，回头好好想想了。 其二，做创新研究是坎。做研究一开始随意创新好像天地广阔，各种新思路层出不穷，一会一个想法。但是等到深入下去，就会发现自己做的和前人工作并无太大不同，这里走一步，做过了，那里走一步，也做过了，回头走一步好像没有前人工作，效果却不好，气急败坏之下贸然投文，篇篇被拒，就像是孙悟空自以为神通广大，却怎么样也逃不过如来的五指山。这时才知道自己渺小，同行们个个牛逼，挫败感顿生。借用《棋魂》里近藤光对佐为说的话：“以前看不到你的剑锋在哪，所以下棋时无知无畏；现在看到你的剑锋了，于是畏首畏尾，不敢出招。” 要过这个坎，首先得做深入研究，看到自己思路的浅薄和渺小；然后得要迎着困难，不停思考不停尝试，在这个过程中一点一点深入总结前人工作，看到它们的本质，分析它们的弱点，寻找改进的方案，最后走出原地踏步的怪圈，磨出一篇好文来一剑封喉。第一个阶段没过的人，往往思路很多却从未实行；第二个阶段没过的人，往往放弃了读博，都是很可惜的。 明白了这两个坎，心理上会有准备，做事就会有长远打算，耐心也能磨出来。 接下来，要掌握“细节”和“主题”之间的平衡。 大家都知道“细节决定成败”或是“一屋不扫，何以扫天下”这样的谚语，也知道“纲举目张”或是“提纲挈领”这样的成语，这两种观点初看起来是完全矛盾的——到底“大节”或是“细节”哪个重要？其实，这个抽象的哲学命题没有意义，不自己去尝试具体问题，是不知道里面的“度”在哪里的。尝试多了，大脑自然知道哪些细节是可以忽略的，哪些细节是关键，差之毫厘谬以千里。 读别人的文章，首先读到的是它的思路它的贡献，细节往往放在最后讲，这样显得条理清晰，逻辑清楚，论证有据。但真实做研究则截然不同，往往是先找到正确的细节，然后推广而成理论；先有乱七八糟但管用的方法，然后回头整理，扮一副堂皇的样子出来见人。事实上，就如同哲学理论不能解决任何具体问题一样，一个不为特定问题量身定做的理论，直接拿过来管用的概率是很小的。若是它真的管用（比如说深度学习），那么一定是有未被发现的深刻逻辑隐藏其中。因此，读的时候，不要被文章中的各种卖点迷惑住，通过思考，通过重复别人的实验，想方设法找出其中真正重要的东西，才是明路。 那自己做研究的时候要怎么办呢？作为贴着码工的标牌，其实骨子里是做数学证明的我，现在实践下来行之有效的办法，是主题和细节交替来，前者告诉自己“我想要达到的目标是什么”，而后者告诉自己“我现在能做到什么”，一边是文章满意度的上界，一边是下界，两边碰了头，文章就有了。具体来说，从正确的细节出发，可以为文章的主题定调，这样得到的往往是引理定理满天飞却不知所云的文章；另一方面，从自己想做的框架出发，可以确定什么样的细节是需要证明的，为将来的努力把准方向，许多小定理小结论虽然本身漂亮，但是于大节毫无关联，只好忍痛放弃。如此往复，直到最后大部分细节都思考过了，再从一个合理有趣的框架开始，从头到尾地理一遍，终于把所有的部件都组装起来，成一个细节上正确无误，大节上又有出彩贡献的理论，这样就功德圆满。 为此，需要写，不停地推倒重写，每次看似重复的劳动，其实都有新发现。或者只是某个符号错了，或者某个定义需要修改，或者突然发现其实整个逻辑都有漏洞，需要推倒重来。单纯的思考（表现为托腮发呆）往往又耗时，得到的结论还是错的，在单纯思考下很多问题粗想一想好像理所当然，不值得下笔，但真一下笔就发现问题所在，或是有隐含假设，或是有概念滥用。特别对刚开始做PhD的同学而言，往往有雄心没技术，经常思路发飘，一思考就容易陷入混乱，为了让思路更精确，把所思所想写下来组织好是很重要的，时间长了，套路领会了，思考的效率就会提高，才能很快找到要点。 实验科学要怎么办呢？以我这半年在谷歌的经验，虽然要解决的问题截然不同，但同样要遵循上述原则。一方面在已有解法上小修小补，找到能让效果更好的管用小设计，让自己至少出点活有绩效，这时，细节决定成败；另一方面则要推翻现在的解法，从大方向出发，思考现在手头做的是不是有长远意义，能否解决长远问题，如果答案是否定的，那么就应该尽早开始做正确的事情。后者传统上来说是项目经理要负责的，但是若是自己能提前想到，那效率会高很多。 最后，如何检验自己的成果呢，如何证明自己已经跨过难关了？很多人觉得博士生或是研究员们神秘莫测，但其实文章真正接收发表的时候，至少是我，对自己不懈努力苦心经营，每一点都思考到想呕吐的模型往往是非常鄙夷的—— 不过如此嘛，这么简单的东西居然想了好久才弄出来，啊啊啊，我实在是太笨了！ 有这样的想法，那发表出来的东西，基本靠谱 https://www.facebook.com/notes/yuandong-tian/%E4%B8%9A%E4%BD%99%E5%81%9A%E7%A0%94%E7%A9%B6%E7%9A%84%E5%BF%83%E5%BE%97%E5%A4%96%E4%BA%8C%E7%AF%87/10203673140697446