無(wú)心栽柳柳成蔭

我的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)生涯是從初中一年級(jí)開(kāi)始的，當(dāng)時(shí)學(xué)校的計(jì)算機(jī)教師來(lái)班上宣講，詢問(wèn)是否有學(xué)生對(duì)信息學(xué)競(jìng)賽感興趣，那時(shí)的我對(duì)計(jì)算機(jī)編程沒(méi)有任何了解，只是單純陪同朋友參加。沒(méi)想到的是，計(jì)算機(jī)竟會(huì)成為我人生中非常重要的一部分，我深深地喜歡上了它。

初中的信息學(xué)競(jìng)賽，我從C++ 語(yǔ)言開(kāi)始到學(xué)習(xí)算法，到后面學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、微積分、數(shù)論及統(tǒng)計(jì)等高階數(shù)學(xué)知識(shí)，熟悉C++、Java、Python、JavaScript 等編程語(yǔ)言；曾參加NOIP、USACO 競(jìng)賽，并獲得優(yōu)異成績(jī)。同時(shí)，我在個(gè)人博客發(fā)表了30 余篇算法原創(chuàng)文章，于2019 年首次提出并命名的“反悔貪心算法”閱讀量達(dá)14 000多人次，并被多篇國(guó)際學(xué)術(shù)論文引用，在算法領(lǐng)域獲得了大量認(rèn)可及普遍使用。信息學(xué)競(jìng)賽的經(jīng)歷極大地培養(yǎng)了我的建模能力及邏輯分析能力，通過(guò)編程解決了很多實(shí)際問(wèn)題。但是，我一直沒(méi)有機(jī)會(huì)走進(jìn)大學(xué)，真正感受科研的魅力。參與中學(xué)生英才計(jì)劃，是我首次接觸與計(jì)算機(jī)科研相關(guān)的內(nèi)容，對(duì)于我來(lái)說(shuō)是全新的體驗(yàn)，既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。

英才計(jì)劃提供了將理論與實(shí)踐相結(jié)合的平臺(tái)

感謝電子科技大學(xué)田玲教授和康昭副教授的指導(dǎo)。在與導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的第一次交流中，導(dǎo)師完全沒(méi)有架子，我對(duì)田玲教授第一印象是“溫文爾雅、充滿知性美”，康昭副教授則是“充滿自信、平易近人”，他們對(duì)我的循循教導(dǎo)打消了我對(duì)科研未知的忐忑感。

目前，國(guó)內(nèi)及國(guó)際科學(xué)界對(duì)人工智能及AI 視覺(jué)識(shí)別的研究百花齊放，百家爭(zhēng)鳴。高一時(shí)，我參加了卡耐基- 梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)夏校“機(jī)器學(xué)習(xí)及人工智能 （視覺(jué)識(shí)別）”，有一定的科研基礎(chǔ)，并在IEEE 發(fā)表了2 篇文章：《基于自適應(yīng)振蕩器的外骨骼步態(tài)學(xué)習(xí)和調(diào)控》《使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)新聞進(jìn)行自動(dòng)情感分類》，田玲教授建議我在前期視覺(jué)識(shí)別領(lǐng)域?qū)W習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入研究。

在導(dǎo)師指導(dǎo)下，我通過(guò)查閱文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)在人工智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)中非常熱門。所有用于檢測(cè)動(dòng)物或人等實(shí)例的監(jiān)控和攝像機(jī)，主要使用基于目標(biāo)檢測(cè)的技術(shù)。比如車輛的自動(dòng)駕駛識(shí)別，特斯拉已將激光雷達(dá)全部改為攝像頭進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，并已達(dá)到L4 級(jí)自動(dòng)駕駛，對(duì)目標(biāo)檢測(cè)器的識(shí)別精度要求非常高。傳統(tǒng)的目標(biāo)檢測(cè)器無(wú)法有效檢測(cè)和分類現(xiàn)實(shí)世界中的未知物體，從而導(dǎo)致產(chǎn)生誤解或工作效率低下。導(dǎo)師認(rèn)真聽(tīng)取了我的選題匯報(bào)，經(jīng)多次交流及論證，分析課題的前沿性及實(shí)現(xiàn)方法、現(xiàn)有目標(biāo)識(shí)別算法優(yōu)化的可行性及復(fù)雜性、數(shù)據(jù)分析的難易度、計(jì)算能力的調(diào)度等，并結(jié)合當(dāng)前視覺(jué)識(shí)別研究的前沿，最終確定研究選題“開(kāi)放世界目標(biāo)檢測(cè)”。

開(kāi)放世界檢測(cè)器（ORE）

我們?cè)O(shè)計(jì)了一種被稱為開(kāi)放世界檢測(cè)器（ORE）的新方法，使用增量學(xué)習(xí)檢測(cè)所有已知和未知實(shí)例。這是一種無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)方法，主要基于2 種著名的目標(biāo)檢測(cè)方法：Faster R-CNN 和MaskR-CNN。在ORE 中使用對(duì)比聚類、基于能量的分類器和自動(dòng)未知標(biāo)記區(qū)域提議網(wǎng)絡(luò)，有效地檢測(cè)未知實(shí)例并評(píng)估模型。

該模型使用MS COCO 數(shù)據(jù)集、Pascal VOC 數(shù)據(jù)集和TACO 數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試。結(jié)果表明，荒野影響、絕對(duì)開(kāi)集誤差和平均精確率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法——Faster R-CNN 和帶有Resnet-50 或Resnet-101 的MaskR-CNN。ORE 可以檢測(cè)現(xiàn)實(shí)世界數(shù)字圖像中的未知實(shí)例，可以進(jìn)一步廣泛地用于其他研究領(lǐng)域，監(jiān)測(cè)或檢測(cè)未知物體。最終，在導(dǎo)師指導(dǎo)下，我完成了17 頁(yè)的中英文科研論文，現(xiàn)已入選2023 年IEEE 人工智能國(guó)際論壇（視覺(jué)識(shí)別）分會(huì)會(huì)議通訊文章。

此外，兩位導(dǎo)師要求我大量閱讀人工智能、深度學(xué)習(xí)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練等方面的文獻(xiàn)，以充實(shí)我的知識(shí)儲(chǔ)備。同時(shí)，作為成都外國(guó)語(yǔ)學(xué)校國(guó)際部的學(xué)生，我的時(shí)間安排比較靈活，田玲導(dǎo)師安排我參加了電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)課程旁聽(tīng)，讓我提前體驗(yàn)到了大學(xué)學(xué)習(xí)的艱辛與樂(lè)趣。導(dǎo)師對(duì)我在科研過(guò)程中提出的問(wèn)題也進(jìn)行了詳細(xì)的解答，即使有時(shí)提出的問(wèn)題很幼稚，他們也不厭其煩。在論文撰寫過(guò)程中，導(dǎo)師在文獻(xiàn)搜集、模型搭建、特征點(diǎn)選取、數(shù)據(jù)分析、論文寫作等環(huán)節(jié)均為我提供了大力支持，在我遇到困難和疑惑時(shí)及時(shí)提供幫助。鑒于視覺(jué)識(shí)別數(shù)據(jù)分析的計(jì)算硬件要求很高，他們還主動(dòng)協(xié)調(diào)課題組的服務(wù)器，分擔(dān)我的數(shù)據(jù)處理分析工作。

以夢(mèng)為馬，步履不停

在科研過(guò)程中，我學(xué)到了在參加計(jì)算機(jī)算法競(jìng)賽中學(xué)不到的知識(shí)。競(jìng)賽主要關(guān)注解決問(wèn)題的能力，已經(jīng)給出了問(wèn)題，而科研更加注重設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力，后者更接近于真正的科研學(xué)者及軟件工程師的工作環(huán)境。

英才計(jì)劃為我提供了提前體驗(yàn)科研過(guò)程的平臺(tái)，在1 年的學(xué)習(xí)研討中，不僅讓我體驗(yàn)到了與高中學(xué)科知識(shí)完全不同的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，獲得了寶貴的一線科研經(jīng)驗(yàn)，并學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考；更重要的是培養(yǎng)了我在科研學(xué)習(xí)中不急不躁、專注、堅(jiān)韌不拔的品質(zhì)。同時(shí)，也讓我對(duì)未來(lái)的大學(xué)專業(yè)及職業(yè)生涯有了更加清晰的認(rèn)識(shí)。

對(duì)計(jì)算機(jī)的熱愛(ài)仍在繼續(xù)，我將帶著一顆堅(jiān)定自信的心，踏上追夢(mèng)的旅程，拼搏、奮斗，書(shū)寫屬于自己的精彩。

王禹涵

2022 級(jí)英才計(jì)劃計(jì)算機(jī)學(xué)科學(xué)生

就讀于成都外國(guó)語(yǔ)學(xué)校，師從電子科技大學(xué)田玲教授，在英才計(jì)劃培養(yǎng)期間完成課題“開(kāi)放世界目標(biāo)檢測(cè)”，論文入選2023 IEEE 人工智能國(guó)際論壇（視覺(jué)識(shí)別）分會(huì)會(huì)議通訊文章。2021—2022 年度在IEEE 發(fā)表2 篇人工智能方向論文；獲得2022 年度丘成桐科學(xué)獎(jiǎng)（計(jì)算機(jī)）中國(guó)賽區(qū)二等獎(jiǎng)。