李国杰谈研究生的学习.pdf

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1、INSTITUTEOFCOMPUTINGTECHNOLOGY漫谈研究生的学习和科研李国杰中国科学院计算技术研究所2010.09.29INSTITUTEOFCOMPUTINGTECHNOLOGY我做硕士和博士论文研究的体会几句开场白我一生颇多周折，从4岁半开始读小学，直到42岁才读完博士，在学校学习时间花了26年，大学7年（1年湖南大学＋6年北大），3年硕士（科学院），4年博士（Purdue)。我在湖南大学、北大，中国科大都学习过，在清华大学也工作过2年（140机联合设计），在国外读了4年博士，作为一个老学生，有足够的经历

2、谈做学生的体会。我的研究生生涯主要是做基础研究，没有受过严格的工程训练（大学毕业后的10年在工厂里做技术员，有较多工程实践），因此我今天的报告关于做研究和写论文的内容可能更适合硕博连读生和博士生。但关于研究生的科学态度和责任方面的内容不限于做基础研究，也涉及工程技术人员。1980年完成的硕士论文1980年11月在计算所完成了硕士论文：“阵列流水算法和流水式阵列处理机”，部分内容“用参数确定法设计阵列流水算法”发表在1982年第2期《计算机学报》上。这是我发表的第一篇学术论文。（1981年在《计算机动态》上发表一篇综述性

3、文章“一种新的体系结构—数据流计算机”）被引次数189次到美国读博士时，将硕士论文成果修改成一种设计最优SystolicArrays的通用方法，1985年发表在IEEETransactiononComputer期刊上，Google学术搜索上统计已被引用189次，一直到2010年还有人引用。做硕士论文及后续研究的体会研究的动因可能是因为脉动（Systolic）算法是一种有趣的算法，有一种美的享受。对我的硕士论文评价也是“提出了一种有趣的方法”。问题要新。SystolicArray（脉动阵列)是孔祥重教授（H.T.Ku

4、ng)和他的学生C.E.Leiserson1978年提出的。试图寻找更通用的方法。尽提出用参数法设计脉动阵列可能找到最优算法，如果已（SystolicArray）算法可能与证明是NP问题，就要争取在我读大学是物理系学生有关，某种统计意义下最优。借用了物理学中刚体运动的基直接与大师联系，取得大师本原理，将计算机中数据的的指导。“移动”看成刚体的平移。博士论文研究及论文引用情况选择资深导师还是年轻有为的导师？选择热门领域还是冷门领域做研究？为什么选择“ParallelProcessingofCombinatorialS

5、earchProblems”作为博士论文研究题目?研究生常见的困惑：如何钻入一个有问题可研究的“处女地”？（半年多“奉命”做卡尔曼滤波器的并行处理找不到入口）一旦打开一个缺口，新的需要研究的问题不断冒出来。在博士研究的过程中，已发表多篇国际学术会议（包括顶级会议ISCA)和IEEE期刊论文，其中1985年在IEEEComputer上发表的“MultiprocessingofCombinatorialSearchProblems”已被引用95次（Google学术搜索统计）直到2008年还被计算机科学技术百科全书引用。从异常

6、实验结果中发现科学问题我在美国做博士研究时，发现用多个计算机并行做组合搜索，有时加速比大大超过线性，有时又比单机还慢。这种异常当时的知识无法解释。我抓住这种异常现象做了两年的深入研究，写出了高质量的博士论文，有关并行搜索的研究成果在国际期刊和国际学术会议上发表了近20篇论文。发现异常（Anomaly)往往是研究工作的起点。凡是实验或模拟结果与预想的结果不同，这里可能就藏着要研究的问题。许多研究生做论文研究时，往往根据一些假设的条件，先做分析得出一结论，然后做模拟实验验证结果，如果结果异常，不符合分析的结论，就换一批数据，

7、直到结果满意为止。这样的结论往往没有普遍性，别人无法重复。其实问题很可能出在“assumption”上。国外学者审稿常常先看assumption,如认为不合理就不想看文章的内容了。关键是要产生新的知识论文研究的目的是“MakeKnowledge”我的博士论文通过严格的理论推导，证明了组合搜索的并行处理效率的上下界。找到了并行处理出现超线性加速比的必要条件和并行不如串行的充分条件。我的博士论文的价值在于告诉人们：并行处理不能扩大求解组合爆炸问题的规模，只能从N到N+logN：世上没有免费的午餐，在并行组合搜索中，如果你

8、想获得超线性的加速，必然要冒并行可能不如串行的风险。G.KarypisandV.Kumar在IPPS93国际学术会议的一篇论文中指出，LiandWah提出了根据DP函数方程的形式和递归的性质对动态规划分类的方法。将动态规划分成monadic-serial,monadic-nonserial,polyadic-seri