階段 我 學(xué)生
階段一: 全包培養(yǎng) 從Idea, 方法,實驗,論文起草都由我來完成 主要從事一些編程的工作
階段二: 輕輕放手 提出Idea,論文起草由我完成 讓學(xué)生去尋找一些解決方法,從事編程工作
階段三: 大膽放手 只提出Idea 鼓勵學(xué)生自己尋找方法,嘗試撰寫論文,從事編程工作
階段四: 理想狀態(tài) 只提出大的研究方向 從Idea, 方法,實驗,論文起草都由學(xué)生完成,從事編程工作
計算機(jī)圖形學(xué)研究對實習(xí)生的要求相對比較嚴(yán)格,因為它的門檻很高,除了要有idea,還需要把這個idea實現(xiàn)到極致,做出最漂亮的結(jié)果。我對學(xué)生的要求非常嚴(yán)厲,但是從另一方面而言,學(xué)生出成果也很快很出色。我有責(zé)任讓這些學(xué)生學(xué)到知識,提高能力,做出成績,這樣才對得起把這些學(xué)生交給我的老師和家長。對學(xué)生要求嚴(yán)格的一個簡單方法就是以身作則,如果我對自己要求更嚴(yán),比學(xué)生還用功,那么這種工作態(tài)度就會激勵身邊的學(xué)生一起熱情地投入到項目中。
就像Harry和百寧常說的,我們從全國各地選拔上來的學(xué)生就像是一些優(yōu)秀的的運(yùn)動員苗子。我們要培養(yǎng)的是能參與國際競爭的奧林匹克團(tuán)隊。進(jìn)入研究院的學(xué)生都是很好的苗子,但是真的要把這些好的苗子培養(yǎng)成世界一流運(yùn)動員,需要一個艱巨和漫長的過程。在這個過程中,教練員必須要保持耐心。
五.2007年:科學(xué)研究中的猜想
研究院是一個智商密度很高的地方,不僅有許多聰明員工和實習(xí)生在這里工作,而且有很多世界一流的科學(xué)家絡(luò)繹不絕地到這里交流訪問,形成了一個非常寬松而活躍的學(xué)術(shù)交流平臺。在與這些海內(nèi)外知名學(xué)者的交流中,我總能在研究方法和思路上深受啟發(fā)。比如每次和前任院長沈向洋的交談都讓我受益匪淺。他會經(jīng)常鼓勵我思考一些視覺和圖形學(xué)交叉領(lǐng)域的研究問題。與另外一位理論組的訪問學(xué)者滕尚華 教授的交流也極大地幫助我開拓了研究思路。
2005年尚華第一次來研究院訪問的時候,我們一起做了一個網(wǎng)格形變的項目,尚華對這個項目中涉及到一些非線性優(yōu)化算法的穩(wěn)定性和收斂性做出了重要貢獻(xiàn)。我們合作的論文也發(fā)表在SIGGRAPH 2006上。此后,每次尚華來研究院我們都會在一起聊天。盡管尚華是一個計算機(jī)理論科學(xué)家,他對應(yīng)用領(lǐng)域的很多研究問題卻有著濃厚的興趣。有一次在閑聊時候,他提到在做研究的過程中直覺很重要,有的時候?qū)σ恍]有把握的方向需要做出猜想(conjecture)。他還提到了自己的一個非常好的研究工作就是這樣做出來的。當(dāng)時理論界已經(jīng)證明單純形法 在最壞情況下具有指數(shù)復(fù)雜度。按照常理這樣一個高復(fù)雜度的算法應(yīng)當(dāng)很難被應(yīng)用,可是單純形法卻在工業(yè)界被廣泛應(yīng)用。尚華和他的合作者就猜想既然實踐已經(jīng)證明了單純形法的實用性,那么一定存在著某種限定條件使得單純形法的復(fù)雜度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于指數(shù)復(fù)雜度。沿著這一思路,他們最終證明了在大量的工業(yè)應(yīng)用中單純形法只是多項式復(fù)雜度。這一研究工作在理論界和工業(yè)界都產(chǎn)生了深刻的影響,相對于傳統(tǒng)的最壞情況分析(worst case analysis),這一工作開創(chuàng)了光滑分析(smoothed analysis)。他們的論文也在2008年獲得了計算機(jī)理論學(xué)界享有盛名的G?del獎。
當(dāng)時,我在做一個關(guān)于動態(tài)散射媒體/煙霧的實時繪制項目,但是卻碰到很多困難。煙霧的數(shù)據(jù)表達(dá)是一個包含有很多高頻特性的體數(shù)據(jù),我們嘗試用一些數(shù)學(xué)模型去近似表達(dá)煙霧的數(shù)據(jù),然后在這個數(shù)學(xué)模型上進(jìn)行有效繪制計算。但是根據(jù)這些數(shù)學(xué)模型得到的繪制效果卻不讓人滿意,因為原始數(shù)據(jù)在數(shù)學(xué)函數(shù)的逼近下會丟失掉一些細(xì)節(jié),所以煙霧繪制出來的效果總是太過光滑,真實感頗為欠缺。另一方面,直接采用煙霧的原始數(shù)據(jù)會極大地降低繪制效率并且增加存儲開銷。這時候我們的項目基本上陷入了停頓。而尚華的關(guān)于科研猜想的一番談話如醍醐灌頂般激發(fā)了我的靈感——是不是可以嘗試不要丟掉殘差(原始數(shù)據(jù)減去函數(shù)逼近而剩下的即為殘差),在繪制過程中通過某種途徑把殘差補(bǔ)償進(jìn)去(當(dāng)時完全不知道該如何補(bǔ)償)。有了這個思路,我馬上找任重一起討論如何利用殘差。很快我們就解決了殘差數(shù)據(jù)的有效存儲和繪制算法,實驗結(jié)果表明這個猜想非常完美地把富有真實感的細(xì)節(jié)表現(xiàn)出來了。這項研究成果也發(fā)表在2008年的SIGGRAPH上。就是這樣,一個利用早期被我們丟棄的殘差數(shù)據(jù)的算法成為了這整個項目中最核心的部分,而大膽猜想為我們在窮途末路中找到了重新開路的明燈。