外来客网

科研四境界

王国维在《人间词话》指出:“古今之成大事业、大学问者,必须经过三种境界:“昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路”此第一境界也;“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴”,此第二境也;“众人寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处”,此第三境也”。王国维是国学大师,他提出的研究三境界主要指的是文科方面的研究,主要以查文献,阅读文献,然后提出新见解。

文科研究有时辅之以考据,这有点类似于今天的科研实验,胡适研究《红楼梦》就是一个很好的例子。在考证曹雪芹的生平之后,胡适得出结论:贾宝玉的原型就是曹雪芹,《红楼梦》就是曹雪芹家族生活的描述。当然,古代文科考据与今天科研实验还是有一些差距。在今天,科研活动日益复杂与分工精细,科研阶段历时不断增长。在宋代,苏东坡21岁就中进士了,在文科研究方面已经历时多年,卓有建树。而今天约22岁读研究生才刚刚开始从事科学研究,要出一流的研究成果,还得需多年的磨练。 因此,古代王国维提出三境界已经难以全面概括了。结合我自身的科研经历和人工智能算法的发展,我认为科研活动可以分为四个境界,分别与人工智能的四大算法相对应。

首先,第一境界为监督科研,对应于人工智能的监督学习算法(Supervised Learning)。第一境界基本发生在我们的研究生阶段,以硕士生阶段为主,也经常发生在博士生的前半阶段。我们有导师指导,在导师的监督下开展科研。如何做由导师指导,做的效果好坏有导师评价。导师根据我们做的效果与他期望的结果之间的偏差,进行指导,以尽可能减少误差,这与监督学习算法的工作模式类似。

第二境界为半监督科研,对应于人工智能的半监督学习算法(Semi-Supervised Learning)。该境界主要发生在博士后阶段,也有时发生在博士生阶段的后半段。随着我们研究问题的深入和研究能力的提高,导师不必要也没法给予太精细全面的指导,只能指导部分环节,这与半监督学习的工作方式比较类似。

第三境界就是强化科研,对应于人工智能的强化学习算法(Reinforcement Learning)。该境界主要发生在博士(博士后)毕业参加工作后较长的时间,一般从讲师到教授阶段,也包括为了获得各类学术帽子的科研阶段。在该阶段,科研主要为职称、帽子等奖励目标去搞项目,表现好业绩突出的会得到这些奖励。奖励刺激大家不断努力搞科研,最终达成一个又一个目标。这类似强化学习的奖励刺激原理,算法的目标就是最大化奖励函数。

第四境界就是深度科研,对应人工智能的深度学习算法(Deep Learning)。该境界主要发生在正教授职称拿到之后,或者是带上了各类学者、杰青的帽子之后,具体要看各人的设定的目标。一般来说,该阶段在该实现的目标都实现之后,更难的目标(比如院士或诺贝尔奖等)已经不可能获得的情况下。俗话说:“曲高和寡”、“高处不胜寒”,很多科研人员很难到达这个境界。

评论 (0)