初識英才計劃,催生心之向往
英才計劃為中學生提供了極其可貴的平臺,讓普通高中生有機會牽手名校頂級導師團隊,開闊視野。作為一名對科研工作充滿好奇,積極動手實踐的中學生,出于對數(shù)學學科的熱愛,我選擇報名參加英才計劃,經(jīng)過多輪選拔,進入南京大學學習,師從吳婷教授。
立足巨人之肩,遠視天際線
1 年來,南京大學多次組織學員集體學習,不定期學習了密碼算法、圖論歷史及常見模型、衛(wèi)星定位、幾何漫談等有趣的數(shù)學問題;對差分方程、線性回歸等中學生建模應(yīng)用給出了實用性指導。暑假,南京大學導師組帶著我們走進南大,進行線下學習,通過面對面的交流,圓了我走進南大校園的夢想。
此外,英才計劃提供的豐富資源,讓我充分浸潤在數(shù)學知識的海洋中,從寒假的冬令營,到暑假多位教授的線上講座,雖然很多知識晦澀難懂,但我還是盡量記錄下來,以尋求“一知半解”。在學習這些知識和完成每月1 次的成長日志過程中,我對高等數(shù)學、圖論、微分幾何等大學知識建立了初步的概念。這些知識的學習,需要大量的基礎(chǔ)理論知識鋪墊,在學校緊張的文化課學習過程中,我抽出時間嘗試對其中的重點進行攻堅克難。在導師組和2 位助教的答疑解惑下,我逐漸步入了學習的正軌。敢于嘗試,敢于探索,是我在英才計劃培養(yǎng)過程中最大的收獲,我想這可能也是科研人的核心精神所在。
伴數(shù)學之繽紛,迎社會之開闊
我始終認為,知識要回歸于社會應(yīng)用。社會實踐讓我從小學起便接觸了社情民意調(diào)查,而調(diào)查的根本就是統(tǒng)計學。機緣巧合,我參加了常州市第七次人口普查,在參與數(shù)據(jù)處理和宣傳的過程中,我得到了開展“常州人口變動與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展初探”研究課題的靈感。與導師交流后,我明確了課題的方向與主要框架,開始攻克其中的實際問題。我在研究中發(fā)現(xiàn),即使是應(yīng)用數(shù)學的理論,仍然與實際有很大的出入。數(shù)據(jù)擬合與實際不符,就面臨著模型推倒重來的風險,數(shù)據(jù)擬合得出的結(jié)論有明顯偏差,就要思考如何改進模型。
起初,我只知道可以利用Leslie模型和線性回歸等知識求解問題,實際操作起來發(fā)現(xiàn)沒有想象中的簡單。在與英才計劃組內(nèi)的同學進行了多次交流,并向教授及助教請教后,我才初步確定了模型建立的前提和分類原則。完成課題第一部分后,我逐漸找到了方向和狀態(tài),開始嘗試利用月度培訓中學到的知識著手建立1 個綜合評價系統(tǒng)。從評價指標的建立到數(shù)據(jù)的收集,我修改了五六十次,在利用Python 處理圖像的過程中,報錯的次數(shù)更是數(shù)不勝數(shù)。但是當符合實際、嚴謹完美的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在電腦上時,我內(nèi)心的喜悅油然而生。在課題系統(tǒng)完成時,我深刻感受到了科研工作者的辛苦,對科研工作者生出了由衷的敬意。
正是在南京大學線上學習的過程中,我開始對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學習產(chǎn)生了興趣,提出了“基于深度學習的創(chuàng)新清潔系統(tǒng)研究”的思路,其中除了深度學習外,還利用到了圖論的相關(guān)知識。在向教授請教后,我主動嘗試證明中國郵遞員問題,最終順利完成課題,收獲頗豐。同時,我還利用課余時間與團隊合作完成《在CDD 背景下關(guān)于蜜蜂種群數(shù)量的研究》,感受到了數(shù)學與生活息息相關(guān)、密不可分。
永懷堅定熱忱,漫漫長路當奮蹄
時至今日,回首看過往的學習,我仍能深切感受到科研之路的困難。在擬合數(shù)據(jù)的過程中,需要編寫程序,沒有標準答案,需要自己探索,同時,程序背后的原理也需要進行多次調(diào)整,比如從傳統(tǒng)的最小二乘法擬合到利用機器學習進行更精準的擬合。在探索中,我不僅收獲了知識,還收獲了成就感。
在英才計劃培養(yǎng)過程中,我體會到了嚴謹、嚴密的科研、鉆研精神。在之前參加研究性學習的過程中,無論是人文社科類還是其他領(lǐng)域,都有大量可直接參考的資料,而在完成英才計劃課題過程中,很多內(nèi)容都需要自己創(chuàng)新,這樣的經(jīng)歷將對我未來的學習之路和科研之路產(chǎn)生深遠的、積極的影響。
在我眼中,英才計劃的可貴之處在于給了我更開闊的視野、更新的思維方式,教會我用不一樣的眼光領(lǐng)略前沿科學的風景。感謝英才計劃給了我拓寬視野的平臺,感謝導師團隊百忙之中給我們帶來的一堂堂精彩課程,感謝導師吳婷教授每一次的答疑解惑,感謝共同成長的團隊同學。
陳以豐
2022 級英才計劃數(shù)學學科學員
就讀于江蘇省常州高級中學,師從南京大學數(shù)學系吳婷教授。在英才計劃培養(yǎng)期間,完成課題“人口變動與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展初探”,獲第34 屆江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎。課余時間完成“新能源及能源優(yōu)化對碳排放量及生物環(huán)境影響——以海洋運輸行業(yè)為例”,獲常州市市級研究性學習特等獎,“基于深度學習的創(chuàng)新清潔系統(tǒng)研究”獲校級研究性學習特等獎;并與團隊合作完成“在CDD 背景下關(guān)于蜜蜂種群數(shù)量的研究”課題研究。曾參加AIME、Hi-MCM 等數(shù)學競賽。