上海財大教授陸品燕:我在理論計算機科學中研究“數錢”

“可能大部分人對數學的印象是枯燥乏味的,但在數學家的眼中,數學特別優美和激動人心。我認為數學的美感是非常深刻的,當你真正感受到它,一定不會覺得枯燥,一定會覺得它太神奇、太美了。”


上海財大教授陸品燕:我在理論計算機科學中研究“數錢”

微軟亞洲研究院院友,上海財經大學信息管理與工程學院教授、理論計算機科學研究中心主任陸品燕

今年,微軟亞洲研究院院友、上海財經大學教授陸品燕榮獲第八屆世界華人數學家大會(International Congress of Chinese Mathematicians, ICCM)數學獎銀獎。ICCM 數學獎是華人數學界的最高獎項,被譽為“華人菲爾茲獎”,表彰45歲以下在基礎數學和應用數學方面有傑出成就及在促進數學事業發展方面有卓越貢獻的華人數學家。

從微軟亞洲研究院主管研究員到高校教師,陸品燕始終在理論計算機科學領域中孜孜不倦地追尋著數學帶來的深刻的美感。在清華大學讀博期間,陸品燕來到微軟亞洲研究院實習,並以傑出的研究成果獲得了“微軟學者獎學金”。2009年博士畢業後,陸品燕開啟了與微軟亞洲研究院同行的7年旅程。

“博士畢業後的5-10年,對一個學者未來的研究生涯是非常關鍵的。7年裡,我從一個剛剛畢業的博士生,成長為一個相對成熟的研究者。微軟亞洲研究院給了我一個能夠期待的最好的環境讓我成長。”

理論計算機科學:學科的根基,交叉的前沿

“有人用‘數錢’來概括我的兩大研究方向,”陸品燕教授介紹說。“數”研究的是計數(也就是數數)問題的計算複雜性和算法設計的問題,“錢”則指計算經濟學,尤其是算法機制設計,比如設計必應(Bing)廣告關鍵詞的拍賣機制,提升其效率和速度。“理論計算機科學為什麼非常有用?我認為體現在兩個維度——它是計算機科學的基礎,並且處於和其他學科交叉的前沿。”

在計算機被創造前,理論計算機科學就已經作為數學的一個分支出現了,它關注計算的基本理論、算法和複雜性,關注計算機科學最本質、最核心的部分。無論是計算機的發明製造,還是計算機算法的應用,這些劃時代的科技革新,都建立在理論計算機科學的基礎之上。因為這樣一個基礎性的特點,理論計算機科學對於數學和計算機科學兩個學科都有本質的重要性,這也是陸品燕教授既獲得來自數學界的 ICCM 數學銀獎,又被授予來自計算機界的 CCF 青年科學家獎的原因。

上海財大教授陸品燕:我在理論計算機科學中研究“數錢”

陸品燕在 ICCM 2019世界華人數學家大會頒獎典禮現場

同時,當不同學科之間發生交叉與融合時,將會觸及到學科最本質的問題、模型和方法論。因此理論計算機科學處在計算機科學和許多其他學科交叉的前沿,包括生物信息學、量子計算、計算經濟學等等。在學科交叉方面,陸品燕主要研究計算機和物理學、經濟學的交叉。例如,針對統計物理中配分函數的計算,他用相關性衰減設計了一個近似計數算法的方法,對統計物理原本的認知也產生了很大的影響。

在陸品燕看來,理論計算機科學的價值更蘊藏在計算思維中,計算思維在各個學科中都具有很強的普適性。很多學科和現象都在本質上和計算密切相關,但原來缺乏合適的語言來描述,在計算機科學思維和方法的幫助下,很多新的問題、新的視角就可以被提出。比如經濟學中的許多問題就和算法與複雜性非常相關,計算思維的引入能夠為描述和解決經濟學問題提供全新的思路。

“人們對數學的觀點非常兩極分化。可能大部分人對數學的印象是枯燥乏味的,但在數學家的眼中,數學特別優美和激動人心。我認為數學的美感是非常深刻的,當你真正感受到它,一定不會覺得枯燥,一定會覺得它太神奇、太美了。”

與MSRA同行

回顧與微軟亞洲研究院共同走過的7年旅程,給陸品燕留下深刻印象的,除了自由寬鬆的研究氛圍,還有人與人之間高度的相互理解和溝通。“這裡的人都是優秀的研究者,所以不管是同事還是領導,當你和不同的人交流,就算學術觀點各異,對待問題的角度不同,他們也都完全能夠理解對方為什麼會這麼想。”

陸品燕認為,不論是同事之間的日常交流合作,還是研究員與研究院的聯繫,處處都體現了合作精神和共贏的文化,“這麼多優秀的研究員構成了微軟亞洲研究院這個強大的群體,而研究院又給研究員們提供了良好的研究環境,讓他們能夠心無旁騖地做研究。”

順暢的理解和溝通也要歸功於微軟亞洲研究院“由內行領導內行”的管理方式。“研究院的管理者都是國際知名的學者,所以他們特別能理解學術研究的過程,理解和支持研究員的研究工作。這樣的管理理念其實是非常難得的,在很多其它地方一些不合理現象的根源就是因為外行領導內行。”

回憶起他的直屬領導,微軟亞洲研究院常務副院長郭百寧,陸品燕一直非常感激,“我覺得他是我能遇到的最好的老闆,他非常愛惜人才,在各個方面都給我提供了非常好的資源和寬鬆的環境,也經常給我一些引導性的建議,真的在盡他所能地幫助我的成長。”因為陸品燕的家庭原因,研究院還破例為他在上海安排了一間辦公室,讓他能夠在上海遠程工作,這些人性化的制度安排都讓陸品燕記憶猶新。

上海財大教授陸品燕:我在理論計算機科學中研究“數錢”

陸品燕(中)與微軟亞洲研究院同事合影

“大家都很感謝在微軟亞洲研究院的經歷,很多同仁即使離開了研究院,也會繼續保持著非常好的關係,時不時參加一些院友的活動和聚會。我覺得這是特別難得的一種氛圍。”加入上海財經大學後,陸品燕也會時常與前同事和院友們交流理念和觀點,以及通過不同的平臺相互給予支持,共同促進科研與教育事業的氛圍的改善。今年8月,微軟亞洲研究院在上海舉辦第21屆“二十一世紀的計算”大會時,陸品燕帶了一批自己的學生來到現場聆聽講座;在陸品燕今年主辦的第30屆國際算法與計算會議 ISAAC 2019中,他也邀請了他的前同事、微軟亞洲研究院高級研究員陳衛來作會議報告。

“很多院友現在也在高校做研究和教育,大家會一起聊一聊高校教育的發展和問題,通過這些方式來進行更多的交流,也讓微軟亞洲研究院的一些優良的理念、制度、文化可以更好地傳播出去。” 陸品燕認為,一個國家的崛起和復興往往是和這個國家大學的崛起同步的,之前的歐洲、美國都是很好的例子。“我覺得現在中國已經到了這樣一個關鍵的點,一方面在硬件、軟件、人才等很多條件方面已經有了足夠的基礎來建設世界一流的大學,但另一方面,在教育制度和文化等方面還有提升的空間。我希望自己可以在這樣一個重要的歷史進程中貢獻自己的一點微薄之力。”這也是陸品燕當初決定全職加入高校的原因。

最重要的是,選擇你真正的興趣

從企業研究院進入高校任教,陸品燕能夠清晰地感受到兩者的差別。企業研究院具有場景、數據的優勢,成果轉化也會比較快,能夠集中人力物力在一個應用場景上做到精益求精;高校則更關注原創性、發散性、基礎性的研究,研究者可以更加漫無邊際地跟隨自己的好奇心和想象力來做自己喜歡的研究,這正是陸品燕眼中兩者的主要差別和吸引力所在。“微軟研究院在企業研究院中比較獨特,它更像是一所大學,鼓勵原創性的、基礎性的研究,其他企業研究院更多從事的是和自身業務場景比較相關的應用方向的研究。”

高校與企業研究院需要的能力也不盡相同。除了紮實過硬的學術研究能力之外,在企業研究院,與產品部門溝通協作的能力也非常重要,研究員需要在具體的應用場景中提煉問題,進行研究,最後將技術轉化回產品,助力產品的優化。而成為高校教師後,科研以外的另一項重要任務是教學,因此需要更多教學和培養人才的能力。擔任教授和實習生導師的多年經驗讓陸品燕在引導學生方面積累了許多心得,擅長挖掘不同類型學生的長處,幫助他們找到感興趣的研究問題,激發學生真正的興趣和內驅力。

上海財大教授陸品燕:我在理論計算機科學中研究“數錢”

陸品燕(右四)與微軟亞洲研究院實習生一起打乒乓

陸品燕在微軟亞洲研究院培養的許多實習生,現在也都已經在歐美和亞洲的知名高校和企業從事研究工作,包括微軟研究院主管研究員朱澤園,UIUC 助理教授周源,還有一位俄羅斯籍實習生 Nick Gravin,在微軟亞洲研究院實習時就獲得了“微軟學者獎學金”,在美國從事了三年博士後研究後,加入了陸品燕在上海財大組建的團隊。”還有許多優秀的學生正在讀博或者做博士後,我非常期待他們未來的發展。”

而對於尚未進入或即將踏入博士階段的同學,陸品燕也給出了自己的建議,“在選擇讀博士前,一定要想清楚自己到底是否適合讀博,是不是真的熱愛這個學科,科研是不是你想要的生活。讀博不是適合所有人的,傳統觀念可能會認為讀到博士就一定比碩士發展好,這是完全不對的。而一旦你選擇了這條道路,學習、做研究、寫論文就是必經之路,一路上肯定有很多困難,但只要你真的喜歡、熱愛你所做的事情,你就不會在意是否辛苦,而是從成就感中獲得快樂。”


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