穩(wěn)步前行，日臻至善——記計算機科學與工程學院許璠

許璠

■個人簡介

許璠，男，漢族，1999年1月出生，共青團員，計算機科學與工程學院計算機科學與技術專業(yè)2016級學生。曾獲國家獎學金；第43屆ACM國際大學生程序設計競賽亞洲區(qū)域賽北京站銀牌、沈陽站銅牌；2016—2017學年和2017—2018學年東南大學“三好學生”、2016—2017學年東南大學“優(yōu)秀團員”等榮譽稱號。

兩年前，當許璠進入東南大學計算機科學與工程學院學習時，他就開始思考這樣一個問題：作為計算機專業(yè)的大學生，他們的使命是什么？

眾所周知，隨著信息社會的高速發(fā)展，計算機領域的發(fā)展日新月異，并且逐步滲透到日常生活的方方面面。網絡技術的發(fā)展使得人們出門不再需要帶上零錢，只要有手機幾乎就可以獲得想要的一切服務，各種社交媒體也成了豐富人們生活的主要手段；人工智能的出現則慢慢在改變人們的工作生活方式，比如語音識別和翻譯的日益精準幫助人們更好地與異國友人交流，圖像識別在醫(yī)療領域輔助醫(yī)生做出越來越準確的判斷……當計算機技術好像已經發(fā)展到一個空前的高度時，隨著進一步的學習，許璠發(fā)現計算機領域還有無數的寶藏等待著人們去發(fā)掘。而當今世界，計算機技術已經越來越成為衡量一個國家綜合實力的重要指標，當代大學生已經被賦予了完成中華民族偉大復興的歷史使命。因此努力學好本領，提高專業(yè)素養(yǎng)，爭做新時代的弄潮兒是他義不容辭的責任。

夯實基礎，穩(wěn)步前行

《墨子》有言，行者必近而后遠。作為一名剛開始進行專業(yè)學習的大學生，許璠首先要做的是為日后的科研學習打下扎實的基礎。因此從大一開始，他就開始沉下心來從最基礎的課程學起。在學習的過程中，他發(fā)現了知識之間是存在很多奇妙的聯系的，比如高等數學看似枯燥乏味，而其間的思維方法是閃耀著人類智慧的火花的，在后面的專業(yè)課學習中他都能感受到很多處理問題的技巧來源于最基本的數學原理。再比如說大學物理，看似與計算機專業(yè)的學習沒有特別直接的關聯，但是它教給了當代大學生用更高等的數學方法去解決現實問題的手段。千里之行始于足下，許璠從基礎通識課就開始了自己踏實的學習，最終也取得了較為優(yōu)異的成績，事實證明，這對他日后的專業(yè)學習大有裨益。

大二、大三以后許璠開始接觸越來越多的專業(yè)課。由于在上大學之前對專業(yè)知識體系缺乏了解，他在剛開始學習專業(yè)課的時候感覺專業(yè)課晦澀難懂，因為其中有太多不熟悉的專業(yè)術語和專業(yè)名詞。但是任何事情，只要沉下心，便能發(fā)現其間的內在規(guī)律。通過不斷的探索和總結，他發(fā)現：很多學科有很明顯的銜接關系，比如從數字邏輯電路到計算機組織與結構再到現代微機接口與技術，正是知識不斷細化的過程，把握住這一點就可以發(fā)現不同課程學習的相通之處。其次是計算機方面的專業(yè)課程，只有關注如何不斷去將所學到的東西投入實踐，才能對知識有更為深刻的理解，畢竟計算機科學是一門高度面向應用域的學科。比如在學習計算機組成時，許璠動手去設計了一個較為完整的基于MIPS32指令集的多周期哈佛結構的CPU；在學習算法設計時，他通過學習AlphaGo的算法設計了一個基于蒙特卡洛樹機器學習框架的五子棋AI。理論聯系實踐的學習方式，讓許璠在專業(yè)課的學習過程中漸入佳境。

投身實踐，日臻至善

誠然，當代大學生絕對不應該僅僅滿足于學習課堂知識，因此許璠在這兩年中積極參加了各種競賽。一類是算法設計競賽，一類是機器人競賽。我們知道，算法設計可以說是計算機科學最為重要的一個方面，無論是硬件還是軟件，都需要設計算法去解決問題。因此他在課余時間利用在線的評測系統(tǒng)和題庫不斷學習和強化自己的算法能力。在大一的時候許璠參加了校內的“華為杯”程序設計大賽和短碼大賽，均進入了決賽并取得校級獎項，然而他覺得自己不應該僅僅滿足于此。在2018年的9月份許璠參加了ACM校隊的選拔，并成功進入校隊，代表學校參加了ICPC/ACM國際大學生程序設計大賽亞洲區(qū)域賽沈陽站和北京站的比賽，最終分別獲得一塊銀牌和一塊銅牌。因為熱愛，所以他還會在算法設計的這條路上對自己有更高的要求，爭取達到更高的水平。

機器人競賽是許璠在大學投入過精力的另一類比賽。人類對于機器人的遐想從來沒有停止，它也是未來世界各國將著重發(fā)展的一項產業(yè)，而機器人的控制和計算機技術是密不可分的，尤其是計算機視覺處理方面。當他第一次參加校內的機器人競賽的時候，初賽的任務是對給定的機器人攝像頭識別出的前方道路圖像擬合出路徑，由于許璠和他的組員都有較好的代碼能力，他們團隊在初賽中取得了很優(yōu)異的成績。但準備決賽的過程中，當需要把已經設計好的循跡算法下載到機器人上運行的時候，許璠發(fā)現，電腦上仿真出來的效果與實際結果相距甚遠。這是因為代碼仿真的結果是相當理想化的，也就是說實際的機器人的結構是和他們的設想存在區(qū)別的，他們幾乎將全部的準備時間都花在了修正機器人本身的結構誤差上，由于缺乏經驗，他們在決賽中的表現并沒有初賽中那么出色，但這也告訴了許璠一個非常重要的道理：任何工作現實和設想都是存在差異的，在準備做一件事情之前我們必須要做好應對各種可能出現的情況的十足準備。

由于日后想要從事計算機科研方面的工作，許璠也在不斷尋求提前接觸科研的機會。在大一的時候他加入了院科學與技術協(xié)會，得到了很多能與院內科研前沿的老師進行交流的機會。在大二的時候，由于在機器人競賽方面積累了關于圖像處理的經驗，自己本身又對深度學習比較感興趣，許璠加入了計算機科學與工程學院的影像實驗室進行學習。2017年11月許璠所在的團隊開始了多模態(tài)的核磁共振腦部腫瘤圖像自動分割算法研究的研學項目。我們知道，腦部腫瘤是一種對人類危害極大的疾病，目前最準確的檢測方法是腦部核磁共振。但由于人腦本身的結構異常復雜，初期的腫瘤癥狀又不太容易識別，因此他們想如果能夠借助算法輔助醫(yī)生判斷，在患者早期患病的時候就對腫瘤進行準確的判斷，可以大大提高患者日后的治療效率。

許璠和他的隊友們并不具有專業(yè)的醫(yī)學知識，因此他們想到可以通過深度學習的方法，通過在大量的數據集上訓練，來獲得一種比較有效的腫瘤診斷模型。目前學術界比較先進的深度學習圖像識別算法是：基于全卷積神經網絡的深度學習。通過研讀大量的論文，他們討論出的初步方案是：將整個學習過程分成多個階段，首先通過第一個神經網絡，在整個圖像中識別出腫瘤的大致位置，第一個神經網絡的分析結果作為輸入，經過第二個神經網絡得到腫瘤核，重復同樣的過程得到加強的腫瘤核。這一方案也得到了指導老師的肯定。他們的項目成功立項為國家級項目，在中期答辯中獲得了優(yōu)秀的等級。許璠期待能夠在結項之前將成果發(fā)表為專利和論文。

從許璠開始學習計算機專業(yè)到現在，雖然只有兩年多，但他已經在自己選擇的道路上走出了堅實的一步。因為計算機注定是要走在世界前列的科學，所以有太多太多的東西需要去學習，但他一直秉持著“有志者，事竟成”的信念。所有的問題看起來都是難以實現的，但是計算機的問題通常都是在實踐中才能不斷獲得新的知識的，在學習的過程中一定要避免紙上談兵，一步步地著手去做，事情才會慢慢變得簡單。對于一個本科生來說，可能科研聽起來是遙不可及的，但是這是每一個科研工作者必將面臨的過程。對于許璠來說，讀論文確實是一個很痛苦的過程，但任何經歷痛苦的努力過程，都會讓人們變得更強。他在真正成長為科研工作者之前，首先要有這樣的勇氣去做一些真正對社會有意義的科研活動。

東南大學“止于至善”的校訓激勵著許璠要一直嘗試去追求更高更遠的目標，雖然現在他的力量很渺小，但是他常常對自己說，他一定要盡最大的努力去做一個對理想負責的人?？茖W的道路是永無止境的，大學生處于學習知識的黃金年華，一定要把握住這寶貴的年華，在東南大學這樣濃厚的學術氛圍內汲取營養(yǎng)，成為新時代的領航者，為實現中華民族偉大復興而不斷奮斗。

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