上海财大教授陆品燕:我在理论计算机科学中研究“数钱”

2019-10-25 | 作者:微软亚洲研究院

“可能大部分人对数学的印象是枯燥乏味的,但在数学家的眼中,数学特别优美和激动人心。我认为数学的美感是非常深刻的,当你真正感受到它,一定不会觉得枯燥,一定会觉得它太神奇、太美了。”

微软亚洲研究院院友,上海财经大学信息管理与工程学院教授、理论计算机科学研究中心主任陆品燕

今年,微软亚洲研究院院友、上海财经大学教授陆品燕荣获第八届世界华人数学家大会(International Congress of Chinese Mathematicians, ICCM)数学奖银奖。ICCM 数学奖是华人数学界的最高奖项,被誉为“华人菲尔兹奖”,表彰45岁以下在基础数学和应用数学方面有杰出成就及在促进数学事业发展方面有卓越贡献的华人数学家。

从微软亚洲研究院主管研究员到高校教师,陆品燕始终在理论计算机科学领域中孜孜不倦地追寻着数学带来的深刻的美感。在清华大学读博期间,陆品燕来到微软亚洲研究院实习,并以杰出的研究成果获得了“微软学者奖学金”。2009年博士毕业后,陆品燕开启了与微软亚洲研究院同行的7年旅程。

“博士毕业后的5-10年,对一个学者未来的研究生涯是非常关键的。7年里,我从一个刚刚毕业的博士生,成长为一个相对成熟的研究者。微软亚洲研究院给了我一个能够期待的最好的环境让我成长。”

理论计算机科学:学科的根基,交叉的前沿

“有人用‘数钱’来概括我的两大研究方向,”陆品燕教授介绍说。“数”研究的是计数(也就是数数)问题的计算复杂性和算法设计的问题,“钱”则指计算经济学,尤其是算法机制设计,比如设计必应(Bing)广告关键词的拍卖机制,提升其效率和速度。“理论计算机科学为什么非常有用?我认为体现在两个维度——它是计算机科学的基础,并且处于和其他学科交叉的前沿。”

在计算机被创造前,理论计算机科学就已经作为数学的一个分支出现了,它关注计算的基本理论、算法和复杂性,关注计算机科学最本质、最核心的部分。无论是计算机的发明制造,还是计算机算法的应用,这些划时代的科技革新,都建立在理论计算机科学的基础之上。因为这样一个基础性的特点,理论计算机科学对于数学和计算机科学两个学科都有本质的重要性,这也是陆品燕教授既获得来自数学界的 ICCM 数学银奖,又被授予来自计算机界的 CCF 青年科学家奖的原因。

陆品燕在 ICCM 2019世界华人数学家大会颁奖典礼现场

同时,当不同学科之间发生交叉与融合时,将会触及到学科最本质的问题、模型和方法论。因此理论计算机科学处在计算机科学和许多其他学科交叉的前沿,包括生物信息学、量子计算、计算经济学等等。在学科交叉方面,陆品燕主要研究计算机和物理学、经济学的交叉。例如,针对统计物理中配分函数的计算,他用相关性衰减设计了一个近似计数算法的方法,对统计物理原本的认知也产生了很大的影响。

在陆品燕看来,理论计算机科学的价值更蕴藏在计算思维中,计算思维在各个学科中都具有很强的普适性。很多学科和现象都在本质上和计算密切相关,但原来缺乏合适的语言来描述,在计算机科学思维和方法的帮助下,很多新的问题、新的视角就可以被提出。比如经济学中的许多问题就和算法与复杂性非常相关,计算思维的引入能够为描述和解决经济学问题提供全新的思路。

“人们对数学的观点非常两极分化。可能大部分人对数学的印象是枯燥乏味的,但在数学家的眼中,数学特别优美和激动人心。我认为数学的美感是非常深刻的,当你真正感受到它,一定不会觉得枯燥,一定会觉得它太神奇、太美了。”

与MSRA同行

回顾与微软亚洲研究院共同走过的7年旅程,给陆品燕留下深刻印象的,除了自由宽松的研究氛围,还有人与人之间高度的相互理解和沟通。“这里的人都是优秀的研究者,所以不管是同事还是领导,当你和不同的人交流,就算学术观点各异,对待问题的角度不同,他们也都完全能够理解对方为什么会这么想。”

陆品燕认为,不论是同事之间的日常交流合作,还是研究员与研究院的联系,处处都体现了合作精神和共赢的文化,“这么多优秀的研究员构成了微软亚洲研究院这个强大的群体,而研究院又给研究员们提供了良好的研究环境,让他们能够心无旁骛地做研究。”

顺畅的理解和沟通也要归功于微软亚洲研究院“由内行领导内行”的管理方式。“研究院的管理者都是国际知名的学者,所以他们特别能理解学术研究的过程,理解和支持研究员的研究工作。这样的管理理念其实是非常难得的,在很多其它地方一些不合理现象的根源就是因为外行领导内行。”

回忆起他的直属领导,微软亚洲研究院常务副院长郭百宁,陆品燕一直非常感激,“我觉得他是我能遇到的最好的老板,他非常爱惜人才,在各个方面都给我提供了非常好的资源和宽松的环境,也经常给我一些引导性的建议,真的在尽他所能地帮助我的成长。”因为陆品燕的家庭原因,研究院还破例为他在上海安排了一间办公室,让他能够在上海远程工作,这些人性化的制度安排都让陆品燕记忆犹新。

陆品燕(中)与微软亚洲研究院同事合影

“大家都很感谢在微软亚洲研究院的经历,很多同仁即使离开了研究院,也会继续保持着非常好的关系,时不时参加一些院友的活动和聚会。我觉得这是特别难得的一种氛围。”加入上海财经大学后,陆品燕也会时常与前同事和院友们交流理念和观点,以及通过不同的平台相互给予支持,共同促进科研与教育事业的氛围的改善。今年8月,微软亚洲研究院在上海举办第21届“二十一世纪的计算”大会时,陆品燕带了一批自己的学生来到现场聆听讲座;在陆品燕今年主办的第30届国际算法与计算会议 ISAAC 2019中,他也邀请了他的前同事、微软亚洲研究院高级研究员陈卫来作会议报告。

“很多院友现在也在高校做研究和教育,大家会一起聊一聊高校教育的发展和问题,通过这些方式来进行更多的交流,也让微软亚洲研究院的一些优良的理念、制度、文化可以更好地传播出去。” 陆品燕认为,一个国家的崛起和复兴往往是和这个国家大学的崛起同步的,之前的欧洲、美国都是很好的例子。“我觉得现在中国已经到了这样一个关键的点,一方面在硬件、软件、人才等很多条件方面已经有了足够的基础来建设世界一流的大学,但另一方面,在教育制度和文化等方面还有提升的空间。我希望自己可以在这样一个重要的历史进程中贡献自己的一点微薄之力。”这也是陆品燕当初决定全职加入高校的原因。

最重要的是,选择你真正的兴趣

从企业研究院进入高校任教,陆品燕能够清晰地感受到两者的差别。企业研究院具有场景、数据的优势,成果转化也会比较快,能够集中人力物力在一个应用场景上做到精益求精;高校则更关注原创性、发散性、基础性的研究,研究者可以更加漫无边际地跟随自己的好奇心和想象力来做自己喜欢的研究,这正是陆品燕眼中两者的主要差别和吸引力所在。“微软研究院在企业研究院中比较独特,它更像是一所大学,鼓励原创性的、基础性的研究,其他企业研究院更多从事的是和自身业务场景比较相关的应用方向的研究。”

高校与企业研究院需要的能力也不尽相同。除了扎实过硬的学术研究能力之外,在企业研究院,与产品部门沟通协作的能力也非常重要,研究员需要在具体的应用场景中提炼问题,进行研究,最后将技术转化回产品,助力产品的优化。而成为高校教师后,科研以外的另一项重要任务是教学,因此需要更多教学和培养人才的能力。担任教授和实习生导师的多年经验让陆品燕在引导学生方面积累了许多心得,擅长挖掘不同类型学生的长处,帮助他们找到感兴趣的研究问题,激发学生真正的兴趣和内驱力。

陆品燕(右四)与微软亚洲研究院实习生一起打乒乓

陆品燕在微软亚洲研究院培养的许多实习生,现在也都已经在欧美和亚洲的知名高校和企业从事研究工作,包括微软研究院主管研究员朱泽园,UIUC 助理教授周源,还有一位俄罗斯籍实习生 Nick Gravin,在微软亚洲研究院实习时就获得了“微软学者奖学金”,在美国从事了三年博士后研究后,加入了陆品燕在上海财大组建的团队。”还有许多优秀的学生正在读博或者做博士后,我非常期待他们未来的发展。”

而对于尚未进入或即将踏入博士阶段的同学,陆品燕也给出了自己的建议,“在选择读博士前,一定要想清楚自己到底是否适合读博,是不是真的热爱这个学科,科研是不是你想要的生活。读博不是适合所有人的,传统观念可能会认为读到博士就一定比硕士发展好,这是完全不对的。而一旦你选择了这条道路,学习、做研究、写论文就是必经之路,一路上肯定有很多困难,但只要你真的喜欢、热爱你所做的事情,你就不会在意是否辛苦,而是从成就感中获得快乐。”