校奖风采 | 王子涵:做国家需要的算法研究者

发布部门:学生资助管理中心发布时间:2023-03-13浏览次数:16

创建时间
2023/3/13 10:00:55

        为发掘先进学生典型,树立优秀学生标杆,充分发挥奖励机制的育人作用,学校设立“华东师范大学校长奖学金”。华东师范大学校长奖学金是为奖励品学兼优、全面发展的优秀拔尖人才而设置的校内最高等级奖学金。在学生申请和院系推荐的基础上,经过初审评议、终评答辩、校内公示,10名本科生、10名研究生最终获得2022年度校长奖学金。

        他们,品学兼优,德才兼备

        他们,注重实践,奋发进取

        他们,投身志愿,甘于奉献

 

        心中有火,眼里有光

        梦想坚定,阔步向前

        今天,就让我们一同走近

        2022年度校长奖学金本科生组获奖者

王子涵

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个人简介及主要荣誉

         王子涵,计算机科学与技术学院2019级计算机科学与技术专业本科生。连续三年综合排名年级第一,总绩点3.81,专业课绩点3.98。曾荣获国家奖学金(2次)、校长奖学金、优秀学生特等奖学金、华鑫奖学金、宽睿英才奖学金、校优秀学生、校年度科创达人等荣誉;以年级第一推免直博至北京大学。

         获ICPC国际大学生程序设计竞赛亚洲区域赛金奖2次、蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛全国总決赛一等奖2次、中国大学生程序设计竞赛总决赛金奖、中国大学生计算机大赛团体程序设计天梯赛个人一等奖等学科竞赛奖项30余项;参与国家级大创项目一项,并获得优秀结题。

         以第一作者身份在SCI一区期刊IEEE TEVC(IF 16.497)上发表论文一篇,参加CCF B类国际会议PPSN 2022并以第一作者发表论文一篇。

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个人事迹

学算法:潜心竞赛,深入理论

        高中时,王子涵曾是一名信息学竞赛生。因此高考后,他仍旧坚定地选择计算机专业,并早早加入了华东师大的ACM算法竞赛集训队,延续他对计算机的热爱。

       “ACM算法竞赛的要求是在五个小时内设计算法求解十多道问题,因此,要想在比赛中取得好成绩,除了对算法、数学和数据结构有深厚的积累之外,还需要在长时间的训练中积累解题经验和应变能力,并和队友建立默契。”

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训练过程

        竞赛的训练是非常枯燥和辛苦的,每周两场训练赛,每场五小时,雷打不动,假期无休;每场训练赛之后,王子涵都要花好几个小时用于总结和整理。

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中国大学生程序设计竞赛参赛现场

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王子涵和队友的合影

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中国大学生程序设计竞赛颁奖

        对王子涵来说,大学生程序设计竞赛并不是一个纯粹靠经验就可以获得好成绩的比赛。它是现场的限时比赛,所以现场状态、手感、解题的熟练度也是取得成绩的关键因素。许多曾经取得过优异成绩的选手,一旦脱离了训练,也很有可能会翻车。因此,长时间、高强度的训练对于现役队员来说是不可或缺的。

        作为集训队队长,王子涵也肩负着吸纳和培养新队员的任务。从大二开始,他组织开展了面向全校同学的算法基础讲座,这不仅为感兴趣的同学提供了认识算法、学习算法的机会,另一方面也借此吸纳了很多同学进入到竞赛队中。“我很希望有更多的同学加入到我们竞赛团队来。但是,ACM竞赛需要学习的东西非常艰深,我们的训练强度也很大,需要花费非常多的时间去啃硬骨头,这对于本来课业就很繁重的本科生来说是非常不容易的。我感觉大多数同学们更愿意参加那些投入较少产出较快的项目和竞赛,对ACM竞赛这种投入过大的事往往犹豫不决”,王子涵常常鼓励新同学们参与到其中,能够坚持下来的人一定会有自己的花期。

  虽然竞赛占据了王子涵大部分的时间,他也同时取得了非常优异的课内学习成绩。问及课业学习的秘诀时,他说:“我觉得合作学习是提升学习效率的好方法,在期末复习过程中,我常常与朋友一起复习,相互讲解答疑,相互分享学习资料与笔记,这极大地提高了复习的效率与成效。”

讲座现场

课程内容

  初入算法的世界,这是他算法研究者梦开始的地方。

用算法:用先进算法解决现实需求

  作为计算机专业的学生,王子涵认为用自己所学的算法知识做有应用价值的工程也是一门必修课。恰逢学院童卫青老师的团队和新疆石窟保护项目的合作正在开展,王子涵参与到了项目的优化过程当中,这也成了他接触计算机工程应用的开始。

  石窟壁画的数字化建档和研究一直是遗产保护的一个重要课题。石窟壁画的形式很多样,除了常见的平面的壁画外,还有柱面上的壁画、穹顶上的壁画等等形式。以往研究人员主要通过多张零散的图片来记载壁画,而该项目的任务就是使用这些照片重建出高精度的三维模型。

  王子涵的主要任务是优化算法使重建三维模型的过程更快、占用的资源更少。他提出的解决方案是将壁画形态的先验知识纳入到三维重建的过程中,从而有效地减少运算开销。最终,在整个团队的老师同学们的共同努力下,整个重建过程成功地由一周缩短至一分钟甚至更快,提高了程序在具体场景下的性能。这项课题最终获得了国创优秀结题,并在2021年的校双创学术论坛获得了优秀报告奖。

  而通过接触计算机工程应用,王子涵第一次参与到团队合作产出项目的过程中。“这个项目对我来说也是一项挑战。竞赛中,是由我自己实现自己设计的算法;而在这个项目中,我需要与其他合作的同学进行沟通,将数学语言转化为计算机工程语言,同时还需要站在其他同学的知识面上解释我的想法”。王子涵说,让自己与他人的频道保持一致是高效合作的关键。

造算法:投身最前沿算法理论研究

  参加算法竞赛和工程开发的过程中,王子涵逐渐并不满足余应用已有的算法解决问题。借助于他的算法知识基础,王子涵开始尝试接触算法理论的前沿研究,跟随周爱民教授开始了优化领域的科研探索。

  他的第一项科研课题着眼于多目标优化中的多样性维护问题,这是多目标优化的核心难点。一次偶然的机会,他想到物理空间中的粒子在势能下降的过程中会趋于一个均匀的分布,那势能指标是否可以用于指导优化过程呢?以此为灵感,王子涵在周教授的指导下开始研究势能指标指导实现均匀分布的近似集。

  在一年多的实验和写作过程后,以他为第一作者的论文终于投出,并于2022年7月27日被影响因子为16.497、在计算机科学理论领域排名第二的SCI一区顶刊IEEE TEVC接收。

  一位审稿人在一审意见中说到:这篇论文颠覆了他对多样性维护问题的看法,认可作者为多样性问题的探索提出了全新的思路。这位审稿人的鼓励让王子涵大受振奋,同时对文章的修改也产生了一定的压力。修改答复过程中,王子涵需要对审稿人提出异议的部分进行非常细致的解释和补充,他的内心也充满着对文章被拒的担忧。好在功夫不负有心人,这篇文章最终顺利被接收。

  2022年4月,他的第二篇论文以此开始延伸,探讨了评价指标设计中的公平性问题,并提出了全新的理论模型,于2022年8月15日被CCF B类国际会议PPSN 2022接收。其中一位审稿人高度评价了这篇论文的价值,并且认为其实验结果为传统指标的表现提供了非常重要的线索和思路。

  善于思考,勇于探索,王子涵“造”出新的算法和理论与算法理论研究最前沿碰撞出火花,一步一步回应自己的所有思索。而今后的博士阶段,他也将继续研究人工智能与机器学习比较理论的基础工作。

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获奖体会

  非常感谢华东师范大学,以及计算机科学与技术学院对我的培养。首先,特别感谢周爱民教授,他在科研上给予我细致入微的指导,同时在生活上给予我无微不至的关怀,让我在四年奋斗中不忘初心。同时,我想感谢ACM竞赛教练肖春芸老师,是她带我了领略了算法的魅力,从而迈入算法之门。

校奖答辩现场

  计算机科学是结合了理学工学的一个复合学科,它非常需要数学方面的理论基础,也需要工程方面的实践积累。如今,我国正面临百年未有之大变局,在激烈的科技竞争中,挑战与机遇并存。我希望成为国家需要的算法研究者,以“学算法”为基石,保持求知欲,做终身学习的研究者;以“用算法”为目标,立足实际,运用算法造福人类;以“造算法”为追求,深耕基础研究,实现更多的从 0 到 1 的突破。