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清華姚班校友馬騰宇 十年磨一劍,遙摘萬里星

 wupin 2021-05-17

編者按

2011年1月,清華大學(xué)交叉信息研究院成立,由計(jì)算機(jī)科學(xué)最高獎(jiǎng)“圖靈獎(jiǎng)”得主、科學(xué)院院士、美國(guó)科學(xué)院外籍院士姚期智先生領(lǐng)導(dǎo),是國(guó)內(nèi)首個(gè)致力于交叉信息科學(xué)研究的教學(xué)科研單位。

桃李春風(fēng)恰十載。姚先生曾言“人生是為一場(chǎng)大事而來”,而清華大學(xué)交叉信息院在成立之初就奔著“為國(guó)家培養(yǎng)人才”,引領(lǐng)“圖靈之路”這般大事而來。

十年間,清華大學(xué)交叉信息學(xué)院始終以為建設(shè)世界一流的交叉信息研究機(jī)構(gòu),培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的拔尖創(chuàng)新人才為目標(biāo)。其中,創(chuàng)立于2005年的清華學(xué)堂計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班(姚班)和創(chuàng)立于2019年的清華學(xué)堂人工智能班(智班),已建成計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能領(lǐng)域的人才培養(yǎng)高地;創(chuàng)建于2011年的清華大學(xué)量子信息中心,已成為量子計(jì)算機(jī)和量子網(wǎng)絡(luò)的重要前沿研究基地。

十年蹤跡十年心。十年間,清華大學(xué)交叉信息院培養(yǎng)了大批優(yōu)秀學(xué)子,他們從清華出發(fā)走向世界,為學(xué)科的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。今天為大家介紹的,是2012屆姚班校友馬騰宇。

馬騰宇

2012屆姚班校友,于普林斯頓大學(xué)獲得博士學(xué)位,現(xiàn)為斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)的助理教授。研究興趣包括機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí),深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)和高維統(tǒng)計(jì)。曾獲得NIPS'16最佳學(xué)生論文獎(jiǎng),COLT'18最佳論文獎(jiǎng)、ACM博士論文獎(jiǎng)榮譽(yù)獎(jiǎng)和2021斯隆研究獎(jiǎng)。

“茶園”故事:憶清春歲月

在茶園(清華大學(xué)交叉信息研究院的別稱)學(xué)習(xí)的課程,是馬騰宇在清華印象最深刻的記憶之一。他特別提到了姚期智先生的《計(jì)算機(jī)應(yīng)用數(shù)學(xué)》這門課:“當(dāng)時(shí)姚先生給出了一個(gè)拜占庭將軍問題,我們大家都想了很久也沒有給出一個(gè)很好的解法。即使后來我們有一些進(jìn)展,但也都是比較局部的解決?!绷硗猓?strong>孫曉明老師開設(shè)的《理論計(jì)算機(jī)I&II》等其它專業(yè)課程也讓馬騰宇受益匪淺:“在茶園所學(xué)到的知識(shí)和技巧,對(duì)我后來的學(xué)習(xí)和科研都起到了很大的幫助。”

姚班的同學(xué),擁有著各種不同的學(xué)習(xí)背景。但在馬騰宇看來,之前的學(xué)習(xí)背景并不是關(guān)鍵,大家也不可能只靠以前的背景就能獲得成功?!半m然剛開始也許會(huì)有些許影響,比如我自己的數(shù)學(xué)競(jìng)賽背景會(huì)讓我在大一的數(shù)學(xué)課上不那么吃力?!瘪R騰宇說,“但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來說,這種影響并不是最關(guān)鍵的。我想大學(xué)教育的過程,其實(shí)也是讓學(xué)生把之前不會(huì)的東西一點(diǎn)一點(diǎn)學(xué)會(huì)的過程?!?/p>

馬騰宇記得,大一初入學(xué)時(shí)自己還不太會(huì)編程和算法,而同學(xué)楊弋是IOI的金牌,“所以我有很多不會(huì)的問題,經(jīng)常會(huì)去問他;他也很熱心地幫助我,同時(shí)推薦我去看《算法導(dǎo)論》,讓我收獲很大?!?/p>

馬騰宇和同獲“斯隆獎(jiǎng)”的鬲融(2004年從河北省保送至清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系,后進(jìn)入“清華姚班”)也保持著很良好的關(guān)系。“我和鬲融學(xué)長(zhǎng)還有更近的一層關(guān)系。我們博士是同一個(gè)導(dǎo)師,所以對(duì)我而言,他更多的是一個(gè)師兄或者說是一個(gè)mentor。我博士一年級(jí)的時(shí)候,鬲融學(xué)長(zhǎng)是博士五年級(jí),給了我很多幫助,也教了我很多技術(shù)。”馬騰宇覺得與鬲融的交流合作十分愉快,“他是一個(gè)非常好的一個(gè)mentor,我在與他的交流合作中學(xué)到了很多東西。我們也一直保持長(zhǎng)期合作的關(guān)系,關(guān)心的問題也比較相像。”此外,馬騰宇和姚班許多同學(xué)在畢業(yè)后依舊保持著聯(lián)系。而在姚班所結(jié)識(shí)的聰明又勤奮的同學(xué),也是他一生的財(cái)富。

科研之路:上士問道,勤而行之

談及本科期間的科研經(jīng)歷,馬騰宇回憶,自己主要和俞華程同學(xué)一起,在孫曉明老師的指導(dǎo)下做了兩篇關(guān)于組合數(shù)學(xué)的論文。后來在 MSRA(微軟亞研院)研究學(xué)習(xí)時(shí),在陳衛(wèi)和王亞軍老師的組里做了一些關(guān)于matroid algorithms的研究。

而馬騰宇本人,也并不是在一開始就決心走學(xué)術(shù)的道路?!皠傞_始的時(shí)候,我只是想把自己的科研做好、把博士讀好。到了博士四五年級(jí)的時(shí)候,我才開始考慮是要去業(yè)界工作,還是找教職?!瘪R騰宇說,“最終還是綜合考慮了自己的興趣和實(shí)際情況,決定繼續(xù)在學(xué)術(shù)的道路上走下去。”

現(xiàn)在,馬騰宇主要做理論深度學(xué)習(xí)方面的研究。“理論深度學(xué)習(xí)的問題有很多,不只是有監(jiān)督學(xué)習(xí),也包含神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在無監(jiān)督學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)中的使用,還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性等問題?!瘪R騰宇組里的每個(gè)學(xué)生的研究也都多少有些不同,“但是大家的主線都是用在研究深度學(xué)習(xí),或者說神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在不同的領(lǐng)域里的使用”。

對(duì)于深度學(xué)習(xí)理論與實(shí)踐之間的差距,馬騰宇覺得是正常的,而且這種差距也正是發(fā)展深度學(xué)習(xí)理論有趣和有意義的地方。“深度學(xué)習(xí)實(shí)踐的發(fā)展速度非???,理論如果想要很快理解所有實(shí)踐中的問題,也確實(shí)有一些難度。因?yàn)槲覀兊睦碚摴ぞ?、?shù)學(xué)工具可能并不完善?!瘪R騰宇說,“但理論和實(shí)踐一定程度上也是相輔相成的,在實(shí)踐很成功的時(shí)候,理論可能更多地在提供解釋和支撐。但是當(dāng)實(shí)踐遇到瓶頸時(shí),理論反過來可能會(huì)給實(shí)踐一些靈感。雖然并不是每一個(gè)理論都能有這樣的效果,但是有一些理論我相信是能對(duì)實(shí)踐有幫助,這也是我希望能夠發(fā)展的理論?!?/p>

而馬騰宇在自己的研究中,也注重理論與實(shí)踐之間的關(guān)聯(lián)性:“我90%的論文都有一些實(shí)驗(yàn),用來證明理論是有實(shí)際的相關(guān)性的,而不是單純的'紙上談兵’。理論啟發(fā)了新的方法,我們就用實(shí)驗(yàn)去測(cè)試這個(gè)方法的實(shí)際效果和潛力。我希望并且也相信也這樣的理論會(huì)越來越多?!?/p>

馬騰宇的博士導(dǎo)師 Sanjeev Arora和姚期智先生都是非常重要的計(jì)算機(jī)科學(xué)家,兩位對(duì)他產(chǎn)生了很大的影響。在馬騰宇看來,兩位導(dǎo)師的共同點(diǎn)是對(duì)科研非常執(zhí)著和熱情。“姚先生最近還有很多單一作者的工作,我想他肯定非常忙碌,但他還在科研方面如此活躍,我十分敬佩?!庇袝r(shí)候馬騰宇回到叉院做講座,能夠看到姚先生前來,這讓他感到“非常榮幸”?!拔腋ο壬涣鞯臅r(shí)候,會(huì)討論一些科研問題,可以說他對(duì)所有的前沿問題都非常關(guān)心,而且對(duì)細(xì)節(jié)也很了解,我覺得這是一種對(duì)于科研的執(zhí)著?!瘪R騰與說,“Sanjeev也是這種風(fēng)格。他對(duì)關(guān)心的問題會(huì)執(zhí)著地追求,當(dāng)我們很難在一個(gè)研究方向上走下去的時(shí)候,他還會(huì)一直想新的思路,然后把問題做下去。”

在工作中,馬騰宇會(huì)去追求一種長(zhǎng)期效應(yīng)(long term effect)。“關(guān)注long term impact主要是希望每個(gè)工作都能關(guān)注一些比較長(zhǎng)期問題,有質(zhì)量地完成,而不是簡(jiǎn)單地寫寫論文、發(fā)表就大功告成了?!奔词拐撐年P(guān)注的是一些比較技術(shù)性的問題,馬騰宇也希望這些技術(shù)有比較廣的應(yīng)用。從做科研的方法上來講也類似,“比如說在讀博士的時(shí)候,多學(xué)一些技巧,多關(guān)注一些不一定直接用在科研項(xiàng)目上的技術(shù)。我在讀博士的時(shí)候也做過挺多方向,有很多東西當(dāng)時(shí)學(xué)了之后,也沒有直接發(fā)論文。但是慢慢地,在后來的研究中,這些技術(shù)還是會(huì)用到的。當(dāng)然,不一定說做的每件事情都能有長(zhǎng)期的影響力,但至少這是一個(gè)值得努力的方向?!瘪R騰宇說。

現(xiàn)在的馬騰宇,不僅是一個(gè)學(xué)者,也是一位“師者”。馬騰宇覺得,執(zhí)教的經(jīng)歷與科研的體驗(yàn)“區(qū)別還是很大的”:“科研的話,目標(biāo)是探索發(fā)現(xiàn)。教學(xué)的重點(diǎn),是要讓學(xué)生去理解已知的知識(shí)。已知的知識(shí),也分熟知的結(jié)論和最新剛剛理解的新發(fā)現(xiàn)。教學(xué),就是要把知識(shí)以一個(gè)最簡(jiǎn)單,或者說最符合邏輯的方法教給學(xué)生。”馬騰宇當(dāng)前正在執(zhí)教CS229,這是非常著名的人工智能課程,“尤其CS229的學(xué)生是非常多樣的,來自不同的院系,他們對(duì)于知識(shí)的理解和掌握程度也是不一樣的。所以教學(xué)的體驗(yàn),其實(shí)跟科研還是有很大區(qū)別的?!?/p>

祝福母校,祝?!安鑸@”

馬騰宇感受到,過去5年到10年間,茶園的學(xué)生變得越來越強(qiáng)了。“我當(dāng)時(shí)的簡(jiǎn)歷申請(qǐng)放到現(xiàn)在,感覺可能要比很多學(xué)生差很多。所以說,我覺得清華整體上的學(xué)生實(shí)力一直在進(jìn)步,這是個(gè)很好的事情?!瘪R騰宇說,“我現(xiàn)在也帶了很多清華的學(xué)生。沒記錯(cuò)的話,張皓辰和董克凡都來自姚班,他們的科研也都做得很好。有一些暑期實(shí)習(xí)生,也來自姚班,做得都很不錯(cuò)?!?/p>

馬騰宇希望學(xué)弟學(xué)妹們能夠努力學(xué)習(xí)、珍惜機(jī)會(huì),他說:“姚先生建立了這么好的一個(gè)環(huán)境,提供了這么多優(yōu)質(zhì)的課程,這個(gè)機(jī)會(huì)是很特殊的。姚班的聲望在國(guó)際上也很高,比如我們?cè)阡浫W(xué)生的時(shí)候,提起姚班,大部分的教授都是了如指掌的?!痹诳蒲泻蛯W(xué)習(xí)方面,馬騰宇建議大家可以盡量把問題研究清楚,不要太急功近利:“盡管剛開始的時(shí)候,這樣效率可能會(huì)低很多,但是把問題搞清楚了之后,很多事情就變簡(jiǎn)單了?!?/p>

“我非常感謝母校和茶園的培養(yǎng)。我已經(jīng)看到清華的學(xué)生,包括科研在內(nèi)所有的方面都在非??焖俚剡M(jìn)步,這是讓我非常開心的一件事情?!瘪R騰宇高興地說,“希望清華越來越好!希望茶園越來越好!”

來源 | “清華大學(xué)交叉信息研究院”《從茶園走向世界》校友訪談系列

排版 | 趙佳

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