“以跨学科的方式
探索人工智能背后的基本原理
立志做基础研究的探路者”
从科研到体育
徐海科，交叉信息学院2018级本科生
很长时间了。
走很长一段路。
在路上，你可以看到路。
又遇到风了
这是一个关于坚持的故事。
“扎实稳健，能够扎扎实实地向纵深追求重点突破，是不盲目追求速度和数量，有决心，能坐冷板凳的不可多得的基础理论后备人才。”在徐海客的特别奖推荐理由中，这样一段话引人注目。他的“决断力”和“稳扎稳打”的培养，可能要从高中学习信息竞赛的经历开始。
这段经历对他的学习帮助很大。“不仅体现在我掌握的知识上，还体现在我接触到的计算机领域的前沿方向和从中培养的思维方式上。”并直接影响了他的专业选择。
除此之外，这段经历也让他养成了“在封闭的环境里独自做一件困难的事情”的习惯。
开辟新领域和进行基础研究的开拓者。
如果说高中的竞赛经历影响了徐海科的专业选择，大一的参观经历影响了他以后的发展和研究方向。
暑假期间，徐海科参观了牛津大学。这段时间，他和当地的清华学长有过一次交流。虽然他和两个学长交流的内容主要和天体物理有关，但和他的专业关系不大。但是，大四的学生独自在异国他乡打拼，默默仰望着星星空的身影，给他带来了很大的触动。这次经历给他印象最深的是整个参观过程中的学术氛围。“在一个安静美丽的地方，静静地思考，做研究，是一件很美好的事情。是我的理想状态。”对于徐海科来说，这件事埋下了他想从事计算机科学研究的种子。
徐海科牛津访问毕业典礼，2019年7月拍摄。
此后，他提前上了高级的“机器学习”课程。在课程中，徐海科了解到，虽然“机器学习”在生活中已经有了广泛的应用，但是基础理论还不完善，尤其是来自中国在这方面的研究比较薄弱。“来自cs排名的统计数据显示，中国的计算机科学在大多数方向都发展迅速，但只有理论方向仍远远落后于世界一流大学。”有过高中信息竞赛经历的徐海科，对理论计算机并不陌生。在了解到这门学科的重要性和中国的现状后，他对“机器学习理论”产生了兴趣。他认为，完善的基础理论可以更好地指导“机器学习”在实践中的应用。
科研最大的魅力是什么？徐海科用他的一个项目经历给了我们答案。在进行某个项目时，已经完成了前90%工作的徐海科，卡在了最后10%的证明里。“一般来说，这个时候大家都不愿意放弃之前已经完成的90%，只是容易陷入思维定势。”但是，他最终选择推翻之前所有的理论，成功解决了问题。“我觉得这个不断破新的过程就是科研最大的魅力。”
在跨学科的道路上，徐海科在不断尝试新的思路和方向。大二暑假学习《精读》时，徐海科意外发现，这个领域一个前人一直猜测的不可能的技术障碍，似乎被“在线学习”这个技能解决了，这个技能是他半年前在“在线学习”学习dobby吃角子老虎机时，在最初的文献阅读中无意中浏览的。虽然与当时自己的课题没有直接关系，但他经过大胆尝试，成功设计了一种与前人想法完全不同的算法，最终解决了前人提出的公开问题。审稿人给出了这样的评价:“我喜欢这篇论文。我发现算法方法和分析非常有创造性，我必须认识到新技术和算法方法的使用。”
在“非凸优化”的研究过程中，徐海科也进一步感受到了跨学科的乐趣和魅力。与以往侧重于机器学习的算法设计相比，“非凸优化”更侧重于分析算法的运行效率，是几乎所有机器学习算法的底层基础。这段经历让他对“机器学习”有了更加数学化的理解，同时也让他在跨学科的道路上更加坚定，做基础研究的先行者。
坐冷板凳，在大起大落中打下扎实的理论基础。
科研的路上总会有困难。对于徐海科来说，他觉得做科研比较难，应该是第一部分。“一开始，当你面对一个全新的领域时，你必须先阅读别人的论文。那个理论的论文还是很长的，50页，100页。一半以上都是公式，大概率看不懂。这时候大部分人都被劝阻了。”徐海科承认，就连他也差点被劝退。但是当他花时间去咀嚼这篇论文的时候，他发现文章可能很长，但是核心思想可以总结得非常简洁，然后就变得简单了。
科研中需要时间咀嚼的，不止是看论文。
徐海客的第一次科研，是和李健老师一起在“在线研究”中探索“多臂老虎机”的问题。在当今的大数据时代，信息安全至关重要。徐海科的研究试图设计一种安全稳定的在线学习算法来抵御恶意数据的攻击，从而维护一个安全稳定的网络环境。在研究之初，徐海科进展非常顺利，他在三个月内就成功改进了之前的算法。就在他准备投稿的时候，发现这个问题已经被一篇新发表的论文完成了。
这对第一次参与科研的徐海科打击很大。“第一反应当然是非常沮丧和失落”。但在老师的鼓励和自我调整下，他放慢了提交速度，仔细分析了自己的算法和新开发的算法的差异，并在这个过程中对自己算法的核心思想有了越来越深刻的理解，成功地将其延伸到现实生活中的另一个重要场景，展现了自己独特的优势。
最后，经过一年的“冷板凳”经历，徐海科在人工智能国际会议UAI 2021上成功发表了一篇论文。“这段经历也让我意识到深入基础，探究问题源头的重要性。虽然在科研过程中会遇到很多困难，可能很长一段时间都没有进展，但只要坚持，最终会有所突破。”
虽然徐海科觉得自己在这个问题上花的学期有点耽误，但回过头来想，“没有这些波折，我大概也不会去想算法优化与否空。同时也体现了我所研究的是大家所关心的，这是好事。而且我觉得我在以后的科研道路上肯定会遇到比这大得多的困难，也算是提前适应吧。
同时，他还提到，在科研过程中，如果发现自己的想法被证伪或错误，他会经常出现情绪波动，但他已经学会快速调整心态，保持定力。“我们开始做科研，可能是想多发些文章，有可以写进简历的产出，但其实渐渐的我们会发现，有意义的研究未必立竿见影，一旦出来也未必有很大影响。我觉得如果以后我的研究可以作为一个很长的研究链条中的一环，我的成果经过很多人的迭代研究，会产生深远的影响，这也是一个非常有意义的，值得我长期坚持的。”
所有运动都是清华，把“长跑”变成兴趣。
“我高中没跑过三公里。我跑一公里用了五分钟，第一次跑三公里用了27分钟。”徐海科承认，他在高中时对体育不感兴趣，但他一直听说清华对体育的要求。他直到上了大学才开始突击运动。“大一为了考上，一直坚持练习，最后三公里跑了十三分多钟。”
相比短跑，徐海科觉得3000米对他来说更容易提高。相对于冲刺的瞬间力量，“三公里；字母间距:0pxbox-sizing:border-box " powered-by = " xiumi . us " >图为徐海科在清华大学获得跳水冠军，摄于2021年5月。
徐海科认为，其实三公里和科研很像。“大部分时间，其实挺无聊的。这时候离目标还远，会更痛苦。但每跑完一圈3000米，你就会知道自己离终点又近了一步，每隔一段时间就会得到一点科研的正面反馈。这两个活动最大的特点就是大部分时间都是漫长的等待和耐心。”
从渴望探索科研，到面临难题时追根溯源，再到不经意间打开跨学科研究的大门，科研就像一场长跑。在这样的漫漫征途中，徐海科立志要做一个基于跨学科研究的基础研究的探路者。
徐海科/交叉信息研究所
男，82级，会计系。现为会计系82班学习委员。曾获国家奖学金、清华之友-郑格如奖学金、大一奖学金、acm国际大学生程序设计大赛亚洲区冠军、中国大学生程序设计大赛总决赛亚军、清华大学第20届跳水比赛男子单打冠军、马悦涵杯学生运动会180秒三人计毽球B组亚军等。作为第一作者，他在国际会议COLT 2021和UAI 2021上发表了两篇论文。
来源|清华小五叶园
编辑|赵辛
排版|张鑫
