稳步前行，日臻至善——记计算机科学与工程学院许璠

稳步前行，日臻至善——记计算机科学与工程学院许璠

许璠

■个人简介

许璠，男，汉族，1999年1月出生，共青团员，计算机科学与工程学院计算机科学与技术专业2016级学生。曾获国家奖学金；第43届ACM国际大学生程序设计竞赛亚洲区域赛北京站银牌、沈阳站铜牌；2016—2017学年和2017—2018学年东南大学“三好学生”、2016—2017学年东南大学“优秀团员”等荣誉称号。

两年前，当许璠进入东南大学计算机科学与工程学院学习时，他就开始思考这样一个问题：作为计算机专业的大学生，他们的使命是什么？

众所周知，随着信息社会的高速发展，计算机领域的发展日新月异，并且逐步渗透到日常生活的方方面面。网络技术的发展使得人们出门不再需要带上零钱，只要有手机几乎就可以获得想要的一切服务，各种社交媒体也成了丰富人们生活的主要手段；人工智能的出现则慢慢在改变人们的工作生活方式，比如语音识别和翻译的日益精准帮助人们更好地与异国友人交流，图像识别在医疗领域辅助医生做出越来越准确的判断……当计算机技术好像已经发展到一个空前的高度时，随着进一步的学习，许璠发现计算机领域还有无数的宝藏等待着人们去发掘。而当今世界，计算机技术已经越来越成为衡量一个国家综合实力的重要指标，当代大学生已经被赋予了完成中华民族伟大复兴的历史使命。因此努力学好本领，提高专业素养，争做新时代的弄潮儿是他义不容辞的责任。

夯实基础，稳步前行

《墨子》有言，行者必近而后远。作为一名刚开始进行专业学习的大学生，许璠首先要做的是为日后的科研学习打下扎实的基础。因此从大一开始，他就开始沉下心来从最基础的课程学起。在学习的过程中，他发现了知识之间是存在很多奇妙的联系的，比如高等数学看似枯燥乏味，而其间的思维方法是闪耀着人类智慧的火花的，在后面的专业课学习中他都能感受到很多处理问题的技巧来源于最基本的数学原理。再比如说大学物理，看似与计算机专业的学习没有特别直接的关联，但是它教给了当代大学生用更高等的数学方法去解决现实问题的手段。千里之行始于足下，许璠从基础通识课就开始了自己踏实的学习，最终也取得了较为优异的成绩，事实证明，这对他日后的专业学习大有裨益。

大二、大三以后许璠开始接触越来越多的专业课。由于在上大学之前对专业知识体系缺乏了解，他在刚开始学习专业课的时候感觉专业课晦涩难懂，因为其中有太多不熟悉的专业术语和专业名词。但是任何事情，只要沉下心，便能发现其间的内在规律。通过不断的探索和总结，他发现：很多学科有很明显的衔接关系，比如从数字逻辑电路到计算机组织与结构再到现代微机接口与技术，正是知识不断细化的过程，把握住这一点就可以发现不同课程学习的相通之处。其次是计算机方面的专业课程，只有关注如何不断去将所学到的东西投入实践，才能对知识有更为深刻的理解，毕竟计算机科学是一门高度面向应用域的学科。比如在学习计算机组成时，许璠动手去设计了一个较为完整的基于MIPS32指令集的多周期哈佛结构的CPU；在学习算法设计时，他通过学习AlphaGo的算法设计了一个基于蒙特卡洛树机器学习框架的五子棋AI。理论联系实践的学习方式，让许璠在专业课的学习过程中渐入佳境。

投身实践，日臻至善

诚然，当代大学生绝对不应该仅仅满足于学习课堂知识，因此许璠在这两年中积极参加了各种竞赛。一类是算法设计竞赛，一类是机器人竞赛。我们知道，算法设计可以说是计算机科学最为重要的一个方面，无论是硬件还是软件，都需要设计算法去解决问题。因此他在课余时间利用在线的评测系统和题库不断学习和强化自己的算法能力。在大一的时候许璠参加了校内的“华为杯”程序设计大赛和短码大赛，均进入了决赛并取得校级奖项，然而他觉得自己不应该仅仅满足于此。在2018年的9月份许璠参加了ACM校队的选拔，并成功进入校队，代表学校参加了ICPC/ACM国际大学生程序设计大赛亚洲区域赛沈阳站和北京站的比赛，最终分别获得一块银牌和一块铜牌。因为热爱，所以他还会在算法设计的这条路上对自己有更高的要求，争取达到更高的水平。

机器人竞赛是许璠在大学投入过精力的另一类比赛。人类对于机器人的遐想从来没有停止，它也是未来世界各国将着重发展的一项产业，而机器人的控制和计算机技术是密不可分的，尤其是计算机视觉处理方面。当他第一次参加校内的机器人竞赛的时候，初赛的任务是对给定的机器人摄像头识别出的前方道路图像拟合出路径，由于许璠和他的组员都有较好的代码能力，他们团队在初赛中取得了很优异的成绩。但准备决赛的过程中，当需要把已经设计好的循迹算法下载到机器人上运行的时候，许璠发现，电脑上仿真出来的效果与实际结果相距甚远。这是因为代码仿真的结果是相当理想化的，也就是说实际的机器人的结构是和他们的设想存在区别的，他们几乎将全部的准备时间都花在了修正机器人本身的结构误差上，由于缺乏经验，他们在决赛中的表现并没有初赛中那么出色，但这也告诉了许璠一个非常重要的道理：任何工作现实和设想都是存在差异的，在准备做一件事情之前我们必须要做好应对各种可能出现的情况的十足准备。

由于日后想要从事计算机科研方面的工作，许璠也在不断寻求提前接触科研的机会。在大一的时候他加入了院科学与技术协会，得到了很多能与院内科研前沿的老师进行交流的机会。在大二的时候，由于在机器人竞赛方面积累了关于图像处理的经验，自己本身又对深度学习比较感兴趣，许璠加入了计算机科学与工程学院的影像实验室进行学习。2017年11月许璠所在的团队开始了多模态的核磁共振脑部肿瘤图像自动分割算法研究的研学项目。我们知道，脑部肿瘤是一种对人类危害极大的疾病，目前最准确的检测方法是脑部核磁共振。但由于人脑本身的结构异常复杂，初期的肿瘤症状又不太容易识别，因此他们想如果能够借助算法辅助医生判断，在患者早期患病的时候就对肿瘤进行准确的判断，可以大大提高患者日后的治疗效率。

许璠和他的队友们并不具有专业的医学知识，因此他们想到可以通过深度学习的方法，通过在大量的数据集上训练，来获得一种比较有效的肿瘤诊断模型。目前学术界比较先进的深度学习图像识别算法是：基于全卷积神经网络的深度学习。通过研读大量的论文，他们讨论出的初步方案是：将整个学习过程分成多个阶段，首先通过第一个神经网络，在整个图像中识别出肿瘤的大致位置，第一个神经网络的分析结果作为输入，经过第二个神经网络得到肿瘤核，重复同样的过程得到加强的肿瘤核。这一方案也得到了指导老师的肯定。他们的项目成功立项为国家级项目，在中期答辩中获得了优秀的等级。许璠期待能够在结项之前将成果发表为专利和论文。

从许璠开始学习计算机专业到现在，虽然只有两年多，但他已经在自己选择的道路上走出了坚实的一步。因为计算机注定是要走在世界前列的科学，所以有太多太多的东西需要去学习，但他一直秉持着“有志者，事竟成”的信念。所有的问题看起来都是难以实现的，但是计算机的问题通常都是在实践中才能不断获得新的知识的，在学习的过程中一定要避免纸上谈兵，一步步地着手去做，事情才会慢慢变得简单。对于一个本科生来说，可能科研听起来是遥不可及的，但是这是每一个科研工作者必将面临的过程。对于许璠来说，读论文确实是一个很痛苦的过程，但任何经历痛苦的努力过程，都会让人们变得更强。他在真正成长为科研工作者之前，首先要有这样的勇气去做一些真正对社会有意义的科研活动。

东南大学“止于至善”的校训激励着许璠要一直尝试去追求更高更远的目标，虽然现在他的力量很渺小，但是他常常对自己说，他一定要尽最大的努力去做一个对理想负责的人。科学的道路是永无止境的，大学生处于学习知识的黄金年华，一定要把握住这宝贵的年华，在东南大学这样浓厚的学术氛围内汲取营养，成为新时代的领航者，为实现中华民族伟大复兴而不断奋斗。

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