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「专栏」计算机图形学年鉴:研究现状、应用和未来忧郁症

「专栏」计算机图形学年鉴:研究现状、应用和未来

新智元专栏 作者:微软亚洲研究院网络图形组【新智元导读】计算机图形学是支持各种影视特效、三维动画影片、计算机游戏、虚拟现实以及大家手机上各种照片视频美化特效背后的技术基础,在本文中,微软亚洲研究院网络图形组深入解释了图形学的现状、发展和未来。谈及“计算机图形学”,可能很多人会觉得很有距离感,或者和计算机视觉、图像处理等学科混淆。但是,如果告诉大家图形学技术是支持各种影视特效、三维动画影片、计算机游戏、虚拟现实以及大家手机上各种照片视频美化特效背后的技术基础,相信大家都不会再觉得陌生。在计算机诞生后,如何在计算机中有效地表达、处理以及显示三维信息,很快变成了计算机应用研究中的一个重要问题。针对这一需求,计算机图形学在二十世纪六十年代应运而生。在过去的几十年中,计算机图形学得到了长足的发展,并深深地影响了很多产业的发展和人们的生活、工作和娱乐方式。在硬件上,图形学的发展催生了专用图形处理器GPU(graphics processing unit)的产生与普及。在软件上,图形学的基本绘制流水线已成为操作系统的一部分,为各种计算机平台提供显示和图形处理。应用上,图形学催生了影视特效、三维动画影片、数据可视化、计算机游戏、虚拟现实、计算机辅助设计和制造等一系列产业,并为这些产业的发展提供了核心技术和算法支持。作为一个计算机应用学科,计算机图形学的内涵和外延在过去几十年里也在不断地演进和扩展。如果我们回顾计算机图形学年会ACM SIGGRAPH上过去十几年发表的论文,一方面会惊叹其中纷杂精彩的研究题目和每篇文章作者的奇思妙想,另一方面也难免感到有些迷失,似乎图形学仅仅是在不断追求新奇和炫目的视觉效果。这是在一个快速发展的应用学科中很多刚入门的学者都会有的困惑。图形学研究的核心是什么?推动图形学发展的动力是什么?未来,随着计算机图形学的进一步发展,哪些应用场景将呼之欲出?伴随着这些新的应用场景、需求的出现,我们面临的技术挑战又是怎样的?在这篇文章中,我们试着对图形学的现状、发展和未来做一些思考,并尝试一一回答这些问题。 计算机图形学研究与应用现状图形学的核心科学问题是在计算机中有效的表达和处理三维世界的各种属性。图形学所处理的三维信息既包括物理真实世界中的三维信息,也包含我们人类大脑通过想象产生的虚拟的三维信息。计算机图形作为一个中介,提供了这两个世界在计算机中的一个共同的表达和信息交流渠道。在计算机图形学诞生之前,物理学家和数学家已经对真实三维世界进行了长期的研究,把我们观察到的世界有效的解构为核心的一些物理量和他们之间相互作用的规律。如图1所示,传统的图形学受物理学和数学启发,将三维对象分解为几何、表观、行为或者动态三种属性。其中几何描述三维对象的几何形状;表观描述三维对象的材料光照属性以及材料如何和光相互作用;行为则表达了一个三维对象的动态特性从而决定了对象的运动和其他物体的交互行为。在这个基础上,针对不同对象特性和应用要求的不同,图形学研究中具体的三维对象又可以大致分为物体、人(包括类人的角色character)以及环境三部分。针对这些三维对象的不同三维信息(几何、表观、行为),我们把图形学的研究方向和技术也可以大致分为三个大类:一是获取和建模。主要研究如何有效地构建、编辑、处理不同的三维信息在计算机中的表达,以及如何从真实世界中有效地获取相应的三维信息。这既包括三维几何建模和几何处理这一研究方向,也包含材质和光照建模、人体建模、动作捕捉这些研究课题。二是理解和认知。主要研究如何识别、分析并抽取三维信息中对应的语义和结构信息。这个方向有很多图形学和计算机视觉共同感兴趣的研究课题,如三维物体识别、检索、场景识别、分割以及人体姿态识别跟踪、人脸表情识别跟踪等。三是模拟和交互。主要研究如何处理和模拟不同三维对象之间的相互作用和交互过程。这既包含流体模拟和物理仿真,也包含绘制、人体动画、人脸动画等方面的研究。在应用层面,图1中最外环黑色字展示了计算机图形学的经典应用场景,图形学的早期发展来源于使用计算机设计真实世界产品的需求,如汽车外形。因此,计算机辅助设计和制造成为了计算机图形学在真实世界的核心应用场景。随着图形学的发展,创建虚拟场景实现人类的想象,成为了图形学在虚拟世界的核心应用场景,产生了游戏、影视特效等应用场景。随着相机的普及,图片和视频的编辑也成为图形学中一个重要的横跨虚拟世界和真实世界的重要应用。有了上面的”洋葱“结构,我们就可以对每一个图形学论文或者研究热点,通过其研究对象、三维属性和所属技术对其进行归类,比如绘制(Rendering)算法的研究是对场景的表观属性进行模拟和交互的研究:算法通过研究光与环境的交互作用,生成真实感的图像。对计算机图形学发展模式的回顾和思考回顾和思考过去几十年来图形学的发展,我们发现图形学研究的核心对象和科学问题并没有发生根本性的变化。但是技术和三维信息的表达却在不断的发展更新。而这些技术的发展往往发端于新的硬件设备的出现和普及。如图2所示,新的硬件设备的出现一方面往往引发了新的应用需求,或使得某个应用的技术成本急剧的下降。另一方面带来了新的数据和技术问题,从而引发了新的研究方向和技术,推动了对图形对象表达的更新和研究方法的更新。而这些技术的发展又反过来进一步推动了硬件的发展和应用的普及,从而带动整个领域的快速迭代发展。光栅化图形显示技术的出现,GPU图形学流水线的提出,可编程GPU的出现,三维扫描仪的出现,图像采集设备的出现和普及,是过去几十年图形学发展几次浪潮的背后缘起。这里我们以基于图像的绘制和光场表达的出现为例对上述的发展模式做一个分析。传统图形学中,所有的研究对象和属性基本是基于物理表达。在这一表达下,几何和物理过程成为了各个研究方向的基础。从20世纪后期开始,随着图像捕捉设备的快速发展,人们有机会对真实世界进行大量的图像采集。这些大量的图像一方面需要研究者研发有效的图像编辑,分析和解构技术。另一方面,也使得研究者开始探索是否可以抛开背后的物理机制,直接基于三维世界的这些观察建立新的表达。由此催生了基于全光函数的表达和基于图像的绘制技术。这里,全光函数是一个高维函数,记录了在一个三维场景的任意一点(x,y,z)沿任给方向(θ,Φ),在某一时间t, 在每一波长λ上的光强。在真实世界中,虽然每种我们可以观察到的视觉现象都可以解构为以上的三维基本属性及其相互作用,但是我们的人眼和图像传感器可以观测到的却是光线,即全光函数(Plenoptic Function)(x,y,z,θ,Φ,t,λ)的一个采样。图像的表达和绘制技术的进步,催生了计算摄像学的发展,反过来促进了新的摄像设备的诞生和发展,并进一步促进了图形学中对全光表达函数的采样与重构、分析与编辑、认知与理解三个方向的研究。这一迭代发展过程,从根本上将三维信息的表达由基于物理的表达推广到新的基于观测的表达, 从而拓展了研究方法,并将图形学的研究领域从传统三维几何扩展到了图像和视频,并且和计算机视觉、图像和视频处理、光学成像等学科产生了新的交叉。计算机图形学的未来:设备和硬件展望未来,我们认为,上述图形学发展的模式还会继续。硬件的发展和革新,会不断促进了新的图形技术和应用产生和迭代发展。在这个过程中,图形学也在不断地结合计算机视觉、光学、信号处理与机器学习等学科的最新研究成果,来解决图形学中的研究问题。下面,我们就从各个层面对计算机图形学的未来进行一些大胆的展望。在硬件设备方面,我们认为下面的这些硬件会迎来新的发展并带来图形学技术和应用的革命性进展。三维显示。提供高分辨率,高动态范围的全三维显示。包括近眼的光场显示设备,或者多焦平面显示设备。或者远场的全沉浸式的光场显示设备。 深度相机。提供和现有的彩色相机相匹配的高分辨率,高帧率,低功耗,低噪声的深度相机。多自由度机械手和类人软体机器人装置。提供低成本,高精度,编程可控的多自由度机械手以及具有类人外形的软体机器人。三维打印机。提供同时支持多种打印材料,高精度,低价格,快速的三维打印。IOT与传感器。提供小型、省电、低成本的能测量真实世界各种物理参数的传感器与实时的数据收集。力学捕捉与反馈设备。提供精确的,具有高空间分辨率和力分辨率的触觉输入输出。计算机图形学的未来:应用场景随着上述硬件设备的发展和普及,以及计算机视觉和机器学习技术的进步,图形学的应用场景将得到更大的扩展。如图1黄色高亮部分所示,面向真实世界,机器人和三维打印将成为新的应用场景。面向虚拟世界、虚拟现实,混合可视媒体将成为新兴的应用场景,带给人们更好的娱乐体验,释放人类的想象力。在真实世界和虚拟世界之间,增强现实将虚拟信息融合进真实世界,并增强人类在真实世界的体验;数字化孪生则产生真实世界在虚拟世界的镜像,方便我们更好地管理规划真实世界。下面,我们将讨论每个应用场景,和它们对相关图形学技术的需求。机器人 随着机械硬件,传感器设备以及人工智能技术的进步,多用途的机器人将逐渐被应用到不同的真实世界场景中,自动化或半自动化地帮助人类完成各种任务。自动驾驶可以被认为是这一场景中一个应用。机器人为了在不断变化的三维场景中完成给定任务,不仅需要实时重建不断变化的三维场景的几何,还需要识别真实场景中的物体的类别和物理特性,从而预测物体的运动并决定自己的运动。同时,机器人自身也需要实时的动态模拟技术来准确地规划和预测自己的运动,和环境中物体进行交互,从而最终完成任务。三维打印三维打印硬件的发展使得生产复杂几何形状和不同几何形状的成本显著下降。和传统的减材制造不同,三维打印可以精确地控制三维形体中每个体素的材质构成,从而可以产生更为丰富的设计和功能。为了支持三维打印,图形学技术需要将设计与物理模拟更好地结合在一起,提供一体化的端到端解决方案。通过高效的计算模拟和逆向优化,帮助设计师和制造者快速地设计产品的三维形状和内部材质分布,从而达到所需要的功能。虚拟现实 虚拟现实技术作为一类新的媒体,提供了全新的沉浸式体验,在教育、游戏等方面具有重要的应用。为了达到更好的虚拟现实体验,我们不仅需要图形学渲染技术的进步,也需要更好的物理模拟技术和交互技术,提供视觉外其他物理特性,如触觉和听觉的建模和实时渲染。更为根本的是,如何更加快速地生成高质量的三维虚拟内容,以及如何在虚拟环境中和不同的虚拟内容进行有效的交互,是虚拟现实应用得以成功和普及的关键。增强现实 增强现实和混合现实系统通过将虚拟三维内容叠加在真实场景中,从而实现了虚拟信息和真实世界的融合,提高了人们在真实世界的工作效率,提供了个性化的环境和更好的生活体验。某种程度上,可以将增强现实理解为新一代的精确GPS定位系统。它可以提供在场景中的实时精确三维定位和实时的三维地图构建服务。为了实现这一目标,三维场景的实时捕捉建模(包括几何、表观、物理特性和行为),分析和理解将成为这一应用场景背后的核心技术。数字化孪生 和增强现实将虚拟信息叠加在真实世界相反,数字化孪生尝试建立真实世界在计算机中的虚拟镜像,并实时地记录预测真实世界的所有变化。结合IoT和传感器技术的发展,数字化孪生技术将提供真实环境的完整数字化,从而实现对真实世界的高效信息分析和控制。同时,数字化孪生为将为机器学习技术提供更多的数据和训练环境。为实现这一目标,我们需要研究更加有效的三维建模和捕捉技术,以及实时的物理模拟技术。计算机图形学的未来:技术挑战上文中,我们看到了未来计算机图形学的应用场景,并讨论了每个应用场景所需要的关键技术。这些需求也为图形学的发展提出了一系列的研究问题与挑战:高效高质量的三维内容创作系统虽然已有的图形学算法和系统可以让艺术家创作出具有高度真实感的虚拟环境和栩栩如生的人物及其动态,这一过程仍然需要大量时间、专业技巧以及昂贵复杂的设备。发展高效高质量的三维内容生成算法和创作系统是图形学研究中一个永恒的任务,也是虚拟现实、数字化孪生以及新一代的混合媒体等应用场景得以实现的关键技术。为了实现这个目标,我们需要在以下三个方面的研究取得突破:一是研发新一代的捕捉硬件系统和算法,使得普通用户越来越容易从真实世界中快速地捕捉所需要的三维内容;二是利用三维内容属性的本征属性,从用户的少量输入如草图、照片、视频中构建符合用户需求的三维内容;三是利用机器学习技术,如对抗神经网络(GAN),直接从已有的大量数据中生成新的三维内容。三维世界的实时理解与分析实时地对我们所处的三维世界进行理解,识别出场景中物体和人,推断物体和人之间的空间关系与约束,以及人的动作,是增强现实和机器人应用场景中的核心技术。在计算机视觉领域,由于大量标注数据的出现和深度学习技术的发展,图像和视频的理解与分析工作取得了飞速的发展。但是三维世界的理解和分析工作仍旧处于起始阶段。一方面,三维内容由于获取困难,可使用的标注数据少,数据噪声大。另一方面,三维数据表达多样、维度更高。这些特点也对三维世界的分析理解算法的实时性、鲁棒性提出了更大的挑战。如何研发适合三维内容的通用表达和机器学习算法,结合已有的图片和视频信息进行三维世界的理解和分析也是这一领域未来研究的重点。大规模可扩展的实时模拟技术在真实世界中,不同物体的运动和相互作用构成了世界复杂的动态。而在人类社会中,人的行为和交互则更为复杂。模拟这些复杂的动态和交互是图形学中一个重要任务,也是三维打印、机器人、数字化孪生应用背后的重要技术支撑。现有的图形学技术发展了一系列快速的技术来模拟环境、物体和人的运动和复杂交互。然而,这些算法仍然存在复杂性高、计算不稳定、收敛慢的问题。寻找适用于不同场景的更为通用的模拟算法,发展快速数值解法,将深度学习技术用来加速优化求解,以及利用增强学习技术进行运动的规划都是这一领域下一阶段的研究重点。 人机交互与图形学的深度结合 随着新型传感器、穿戴设备、VR/AR/MR设备的迅猛发展,人们有着更多的方式与机器打交道。这些新的输入输出方式也为图形学研究带来新的挑战。如何使用多元异构的数字输入信息来指导生成符合用户期望的三维影像与世界,如何针对不同设备设计便捷的输入方式与交互手段,如何协同多用户的操作并实时提供数字上和物理上的真实反馈、如何动态调整已有算法以适配用户的不断更新的个性化要求等问题,都值得图形学研究者与从业者积极探讨与深入研究。计算机图形学的未来:研究趋势通过上述内容,我们可以很容易地看到,每个新的图形学应用场景都不可能由单一的一个图形学技术来解决。为此,我们不仅需要在每个研究方向上进一步努力,更需要借鉴最新的机器学习技术和计算机视觉技术,以及本领域的其他研究方向的技术和算法,才能最终解决问题。从基于物理和观察的表达到基于学习的本征表达现有的图形学可以对单个三维对象的三维属性进行有效的表达和处理。但是对于所有的三维对象构成的三维属性空间,例如所有特定人造物体(椅子)的三维形状空间, 所有真实世界表面材质的空间,或一个场景中所有光照传输路径的空间,我们仍然缺乏有效的研究和表达。随着数据的增多和机器学习算法的应用,这方面的研究慢慢成为可能。这些研究会导致三维信息新的表达形式的出现,即基于机器学习的三维形状、材质、行为等属性空间的本征表达。这一表达会与传统的基于物理的表达与基于观测的表达共存。这一研究将成为图形学的一个基础理论问题,并对我们研发高效的三维内容建模、模拟和识别理解算法都具有极为重要的意义。基于这一全新的表达,在图形学研究中,如何有效的结合这一全新的表达和已有的表达,如何形成不同表达间的映射与转换,也会成为一个重要的研究问题。在技术层,基于这一新的表达,机器学习技术将利用三维数据的本征属性而不是物理属性来解决三维内容捕捉、生成、处理和模拟问题。如何将机器学习技术有效地用于高维的三维图形数据,结合用户的交互输入,是目前研究的热点。进一步将原有基于物理的方法与机器学习的方法有效结合,充分利用两者的优势,也是图形学研究中一个广受关注和需要解决的重要问题。从属性的单一表达到属性的统一表达与融合现有的图形学对不同的三维属性(形状、表观、动态)具有各自单独的表达和不同的处理方法。然而,一个三维对象(如物体)的表观、形状和行为并不是任意组合的,属性之间也具有一定的约束和相关性。比如,一个木制的椅子由于材质的限制,其椅腿的粗细和细节不可能是任意的。而它的表观、重量和可能的运动特性也与木头材质属性紧密相关。如何得到所有三维属性更为简洁一致的表达是图形学研究中的一个基础问题。在技术和应用层面,针对每个特定的应用和问题我们研发了可用的算法和解决方案。然而,这些算法或工具集是彼此孤立的。在目前的实际应用中,我们需要具有领域知识的人将这些算法放在一起,辅以大量的人工和反复使用,调整修改每个工具的结果,反复迭代来达到最终的目标。举例来说,为了设计一个像章鱼爪子的软体变形机械手,设计者可能需要先用造型软件设计机器手外形,然后运行仿真模拟软件计算力学特性。设计好后,再运行三维打印软件进行制造。制造好以后,进行实际测试。由于每个模块不知道最终的目标,由此带来的误差需要人工反复修改并重复这一过程。为此,我们需要将不同的技术方案,如几何设计、仿真模拟、三维打印等有机地集成到一起,将每一步的约束引入到其他算法中,并允许所有的算法在统一的逆向优化反馈框架下进行自动迭代,快速地生成满足设计要求的结果。在最近几年,越来越多的研究尝试将不同的技术融合在一起,形成一个端到端的解决方案,这也成为了图形学研究的一个趋势。从基础工具集到智能系统的演进图形学技术的一个重要目标是将用户的抽象设计意图变成具体的三维对象。设计的最终目的是满足一定的物理功能或故事情节的视觉展现。在功能和情节的约束下,最终得到美观、成本合理的物理设计和视觉作品。目前,针对每个环节,已有的图形学技术实现了基本的工具,可以帮助用户完成形状、表观、动态等底层三维属性特性的生成、编辑,以及物理特性的模拟。然而,由于图形学的属性和对象表达缺乏对物理功能和语义的有效描述,使得现有的图形学技术工具集无法帮助用户有效的将高层抽象的功能和情节描述转化为具体的三维属性和表达。随着机器学习的引入,图形学技术的集成和表达的融合,图形学研究将慢慢从三维信息的基础设计和表达工具向高层语义的目标进发,最终实现从用户的高层语义描述自动生成三维内容的最终目标。放眼未来,随着计算机图形学的进一步发展,计算机辅助设计和制造技术的进步,带有传感器的三维打印的个性化产品和机器人将被广泛应用于人类的实际生活和现实世界中。而真实环境的数据化孪生也将在计算机中实时地监控着真实环境的动态变化,规划协调机器人高效地完成不同任务。而在虚拟世界中,随着内容创作工具的进步,每个人的艺术天分都可以得到充分发挥,从而自由地创建自己的虚拟世界、游戏和虚拟化身。随着下一代的虚拟现实设备和增强现实设备的出现,真实和虚拟的世界会得到更好的融合,新一代的人类将不需要再区分真实世界和虚拟世界。人、计算机(机器人和虚拟世界)和真实的物理世界将和谐高效地融合在一起,带给人类一个超现实的世界。本文作者:童欣、刘洋、董悦。作者感谢与网络图形组各位同事的日常讨论,以及与美国德克萨斯A&M大学柴金祥教授、浙江大学周昆教授的讨论所带来的启发。新智元 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三尸

计算机专业的研究生研究方向有哪些?

目前计算机专业的研究方向主要分为四个大方向:分别是:AI(人工智能)、Systems(计算机系统)、Theory(计算机理论)、Interdisciplinary Areas(交叉领域),各个大方向又会有很多具体的研究方向。一、AI(人工智能)方向专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。自然语言处理主要应用于机器翻译、舆情监测、自动摘要、观点提取、文本分类、问题回答、文本语义对比、语音识别、中文OCR等方面。信息检索有广义和狭义的之分。广义的信息检索全称为“信息存储与检索”,是指将信息按一定的方式组织和存储起来,并根据用户的需要找出有关信息的过程。狭义的信息检索为“信息存储与检索”的后半部分,通常称为“信息查找”或“信息搜索”,是指从信息集合中找出用户所需要的有关信息的过程。狭义的信息检索包括3个方面的含义:了解用户的信息需求、信息检索的技术或方法、满足信息用户的需求。二、计算机系统(System)方向指根据属性和功能不同而划分的计算机理论组成部分及计算机基本工作原理、理论的总称。其中计算机理论组成部分并不单与某一个实际硬件相挂钩,如存储部分就包括寄存器、内存、硬盘等。指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露,系统连续可靠正常地运行,网络服务不中断。指的是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”。是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。指通常使用很多处理器或者某一集群中组织的几台计算机的计算系统和环境。三、计算机理论(Theory)方向指的是理论计算机科学的分支学科,使用数学方法对计算中所需的各种资源的耗费作定量的分析,并研究各类问题之间在计算复杂程度上的相互关系和基本性质,是算法分析的理论基础。指的是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律,应用于编制密码以保守通信秘密的,称为编码学;应用于破译密码以获取通信情报的,称为破译学,总称密码学。四、交叉领域(Interdisciplinary Areas)方向这是生物学的一个分支,是指开发和应用数据分析及理论的方法、数学建模和计算机仿真技术等,用于生物学、行为学和社会群体系统的研究的一门学科。是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说,计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问。好了,本文到此结束。如果对编程、计算机、程序员方面感兴趣的话,欢迎私信联系我,随时交流!点个关注,是对我莫大的鼓励!

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微软研究院书单:计算机图形学从入门到精通必读的10本书

计算机图形学作为一门计算机应用科学,计算机图形学近年来的快速发展极大地促进了计算机辅助设计、虚拟现实、游戏、动画、影视特效等行业的发展。为了帮助同学们更好地学习计算机图形学,微软亚洲研究院网络图形组主管研究员董悦为大家推荐了该领域相关的经典书籍,一共是推荐了10本书,我们一起来看看是那十本必读的计算机图形学方面的书。一、计算机图形学基础书名:Computer Graphics: Principles and Practice作者: John F. Hughes, Andries van Dam, Morgan McGuire, David F. Sklar, James D. Foley, Steven K. Feiner , Kurt Akeley推荐理由:本书为四位图形学界大师的经典著作。作为计算机图形学入门基础最佳教程,该书内容涵盖非常广泛,从最基础的rasterization algorithm到现代GPU设计及并行计算应有尽有。这本书之所以有名一方面是因为其全面地介绍了计算机图形学的基本概念和经典算法,另一方面也来自于这本书的历史地位。该书第一版出版于1982年,可以说这本教材见证了计算机图形学界的发展,当然,本书也多次改版增添了大量内容以适应计算机图形学的飞速发展。从任何一个角度看,本书都是值得学习的经典入门书目。本书面向学生、研究人员和从业人员,介绍计算机图形学的许多重要概念和思想。本书将尽可能详细地介绍这些概念(当然也略过了一些曾经火热但现在已不再重要的概念),并以一种清晰、流畅的风格将它们呈现给初学者。当然,很多人不善于看全英文书籍,它的中文版是:计算机图形学原理及实践,在京东有售,计算机图形学的小伙伴可以查看这本图书二,渲染技术入门的书籍书名:Physically Based Rendering: From Theory to Implementation作者: Matt Pharr, Wenzel Jakob, Greg Humphreys中文版:物理渲染从理论到实现(第2版)推荐理由:该书的作者也是渲染领域的几位大师级专家,该书涉及了光线追踪渲染的各个方向,同时该书的最新版也及时引入了大量新进的光线追踪渲染算法。同时与该书配套的渲染系统PBRT也在计算机图形学领域被广泛应用,是学界最常用的渲染引擎之一,本书曾获得软件界Jolt图书类大奖,在计算机图形学界鼎鼎大名!同时也是一本重量级巨著!此外,本书还提供了相应的算法、代码以及伪代码,以帮助读者进一步理解相关方案的实现过程。微软亚洲研究院网络图形组主管研究员董悦认为:该书是学习渲染的入门必读书目。另外一本书是《Real-Time Rendering, 4th Edition》,该书的作者是Tomas Akenine-Mller, Eric Haines, Naty Hoffman,推荐理由:前面那本书(物理渲染从理论到实现)讲的是完全基于物理的光线追踪渲染系统,然而对于绝大多数游戏和实时交互场景,光线追踪的效率相对低下,无法满足实时计算的要求,因此在游戏引擎等实时性要求较高的应用中,人们设计了很多用于实时渲染的算法。本书出自三位具有丰富游戏引擎设计经验的大师之手,该书也是实时渲染领域的经典著作,几经再版,更新最新的实时渲染技术。当前最新的第四版也引入了很多最新游戏中使用的最新技术,圣经升级后,依然是圣经。值得每一位对实时渲染和游戏渲染系统感兴趣的同学学习。该书的中文版本是《实时计算机图形学(第二版)》遗憾的是,京东上的中文版本只有第二版,而不是最新的第四版本,所以,建议要么等待第四版中文版,要么购买《Real-Time Rendering, 4th Edition》原版英文版本,京东有售,大家都知道,英文原版书籍可能价格比较高,书虽然贵了一点,但是,新版本依然是值得读的,引用知乎上某i作者对这本新版本的对比,《Real-Time Rendering 4th》相较于《Real-Time Rendering 3rd》:页数多出151页(RTR3 1027页 ,RTR4 1178页)主要章节多出7章(RTR3 19章,RTR4 26章)出版时间晚10年(RTR3 2008年,RTR4 2018年)参考文献多出562篇(RTR3 1416个引用 ,RTR4 1978个引用)三,渲染算法进阶书籍下面这两本更偏向于学术著述,需要有一定的渲染基础知识才可以阅读,这两本书对于想深入研究渲染系统,或者希望在渲染领域进行学术研究的同学也是必读的书目,1.书名:Advanced Global Illumination, 2nd Edition,该书是是学习蒙特卡罗光线追踪的重要教材。作者: Philip Dutre, Philippe Bekaert, Kavita Bala2.书名:Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping, 1st Edition 。Photon Mapping依然是电影工业中进行渲染计算不可或缺的重要部分。该书对Photon Mapping进行了深入浅出的介绍,是学习该方法的最佳读物之一。该书的作者:Henrik Wann Jensen四,计算几何与几何处理书籍1.书名:Computational Geometry: Algorithms and Applications, 3rd Edition作者:Mark de Berg, Otfried Cheong, Marc van Kreveld, Mark Overmars2.书名:Polygon Mesh Processing, 1st Edition作者:Mario Botsch, Leif Kobbelt, Mark Pauly, Pierre Alliez, Bruno Levy推荐理由:几何处理是计算机图形学的一个重要研究方向,本书出自几位当今活跃在科研一线的几何处理大师之手,基本涵盖了几何处理的各个重要研究方向,每个章节还为想深入研究该方向的同学列出了扩展阅读的材料,适合想深入学习研究几何处理的同学研读。五,表观建模书名:Digital Modeling of Material Appearance (The Morgan Kaufmann Series in Computer Graphics), 1st Edition作者:Julie Dorsey, Holly Rushmeier, Franois Sillion六、高动态范围图像书名:High Dynamic Range Imaging: Acquisition, Display, and Image-Based Lighting 2nd Edition, Kindle Edition作者:Erik Reinhard, Wolfgang Heidrich, Paul Debevec, Sumanta Pattanaik, Greg Ward, Karol Myszkowski本书由HDR领域的多位先驱者共同编写,全面深入地介绍了HDR图像相关的方方面面,从理论基础到产业应用应有尽有。相信每一位对HDR技术感兴趣的同学都能在本书中找到自己需要的内容。最后,推荐了一本Jim Blinn是计算机图形学领域的泰斗级人物的一系列作品,Jim Blinn's Corner Series。由于文章发表时间相对久远,很多文中涉及到领域已经有了长足的发展,因此这套书相对而言更适合学术考古、溯本追源之用。需要说明的是,最后这几本书可能是阅读人群太专业,京东上没有相关纸质书籍,有兴趣的可以观看pdf版或者其他渠道购买,虽然建议支持正版。(以上书单参考了“微软研究院AI头条“ .2019-04-16的书单推荐,系微软亚洲研究院网络图形组主管研究员董悦为大家推荐得计算机图形学领域相关的经典书籍,内容涵盖图形学基础原理、渲染基础与算法、计算几何与几何处理、表观建模等。如果喜欢,收藏转发支持。)

若物之内

业界精英厦门共探中国计算机图形学前沿科技研究

第十三届中国计算机图形学大会(Chinagraph)23日在厦门大学拉开帷幕。 杨伏山 摄中新网厦门10月23日电 (杨伏山 欧阳桂莲)第十三届中国计算机图形学大会(Chinagraph)23日在厦门大学拉开帷幕,来自全国各个高校、科研院所的多名院士、专家学者及产业界知名代表济济一堂,共探计算机图形学前沿科学技术研究。由中国计算机学会主办、厦门大学承办的本届盛会,是中国计算机图形学界最高级别的学术会议,同时,作为厦门大学百年校庆系列学术活动之一,献礼厦大百年华诞。厦大信息学院副院长王程介绍说,作为会议承办方,厦大进行了学术征稿和图形学相关产品展示征集工作,广邀国内外该领域知名专家参与会议审稿并进行主题报告,为国内外图形学专家学者、业界、公司提供了一个展示、交流、相互学习的平台,力争把2020年中国计算机图形学大会办成一次成功的学术和产业盛会。本届大会历时3天,美国国家工程院院士、美国艺术与科学院院士、美国第三脑研究院院长陈世卿、北京大学信息科学技术学院智能科学系教授、机器感知与智能教育部重点实验室主任查红彬、微软亚洲研究院首席研究员,网络图形组研究主管童欣等业界精英,受邀莅会分别做了《基于5G+脑科学+AI+智能超算的文创产业应用和人才培养》《3D视觉:在线学习的途径》和《计算机图形学:下一个十年》等特邀报告。中国计算机图形学大会由中国计算机学会、中国自动化学会、中国图学学会、中国图像图形学会、中国系统仿真学会、香港多媒体及图像计算学会于1996年共同发起,每两年召开一次,为与会学者提供广泛的学术交流平台,内容包括计算机图形学、虚拟现实、计算机动画、数字图像处理、多媒体技术等相关领域的研究与开发成果,迄今已经成功举办了十二届,成为华语学者计算机图形学学术交流的重要论坛。(完)

卜尔

沉浸式科技前沿:2019计算机图形学会议SIGGRAPH上都有哪些新探索?

编者按:本文来自微信公众号“NeXTSCENE”(ID:theNeXTSCENE),作者栗亚,36氪经授权发布。优质的沉浸式娱乐体验一定离不开艺术与技术的完美结合,作为具有产业研究视角的专业媒体,NeXT SCENE除了从艺术和商业层面介绍和报道沉浸式体验项目之外,也一直关注沉浸式娱乐科技发展的最前沿。SIGGRAPH是由ACM SIGGRAPH(美国计算机协会计算机图形专业组)组织的计算机图形学顶级年度会议,是全球影响最广、规模最大、最权威的计算机图形学会议。每年这个时候,全球顶尖的科技公司、研究人员和高等学府会齐聚一堂,分享各自的研究成果。而近几年的SIGGRAPH也着重强调了沉浸式体验的影响力,每年都会有VR Theater和Immersive Pavilion。NeXT SCENE作为产业研究媒体受邀参加了整个SIGGRAPH活动,快来跟随我们的研究员看一下沉浸式娱乐科技都有哪些最新前沿吧。SIGGRAPH全称:SpecialInterestGroup on ComputerGRAPHics and Interactive Techniques图片来自 ACM SIGGRAPH MediaImmersive @ SIGGRAPH15个VR剧场体验,29个沉浸式场馆体验图片来自 Muso作为一个集科学、艺术和商业为一身的CG展示会与学术研讨会,SIGGRAPH给我的第一印象是"Geek"(极客)。对计算机图形学最感兴趣的人,无疑就是对科技的最新发展密切关注的电脑工程师和图形设计师了。在会场,各场学习讲座座无虚席。他们尊重知识,对新事物保持好奇心,并孜孜不倦的探究问题,这样的精神给了我很大的震撼。“Geek Bar”这个温馨的角落一天不间断地为参会者充电图片来自 ACM SIGGRAPH Media除了能见到学术大牛以外,会场内会有很多“Real Geek”图片来自 Muso Instagram展会最新资讯在SIGGAPH的每一天,你都能听到有关计算机图形学的重磅新闻。NVIDIANVIDIA(英伟达)在这次研讨会上宣布现已有超过35个专业的创意应用程序支持旗下的RTX GPU的光线追踪技术(Raytracing),并有多家全球领先的软件制造商推出了采用RTX技术的应用程序。此款GPU不仅可以最大化地加速图形渲染任务,提高娱乐体验中的实时光线追踪性能,而且可以支持深度学习(Deep Learning)和高级人工智能技术的运用。支持RTX的程序包括:Adobe Substance Designer, Autodesk Flame, Blender Cycles, Daz 3D Studios, Foundry Modo, Dimension 5 D5 Fusion, and Luxion Keyshot 等等图片来自 作者Lia在NVIDIA的展会现场,个性化的“登月之旅”体验项目(Moon Landing)吸引了众人的眼球。正值阿波罗11号登月50周年,NVIDIA运用RTX GPU重新创造了一次别开生面的实时登月体验。通过摄像头捕捉姿态后,体验者会与经过3D渲染后的宇航员角色相匹配,通过实时光线追踪渲染各个细节。之后将其与开发式协作平台Omniverse相结合,即时生成逼真的3D影像。让玩家重温历史时刻图片来自 Nvidia这个技术的特别之处在于,屏幕上的每个像素都是通过追踪光束进入相机后实时生成的。在这个过程中,场景中的人物变化会引发光线的交互作用,智能化调节画面并生成新影像。对创作者来说,这项技术可以让他们即时而准确地看到光线的反射、 阴影的柔和度、全局照明以及其他视觉效果,从而更好的调整设计方案。而以往,特效渲染人员要花上好多天时间才能达到同样的逼真度。说到NVIDIA,不能不提它发布的AI绘画的网页应用GauGAN。这款取名于画家高更的应用,在大会评选中获得了本次Siggraph的最佳实时现场演示奖(Real-Time Live! Best in Show)以及观众选择奖(Audience Choice awards)。无论是职业电脑画师还是业余的绘画爱好者,都可以利用现场的演示品在几分钟内创作出高水平的绘画图像。笔者初次尝试,感觉AI还是跟我不搭图片来自 LiaKhronos Group在增强现实(AR)和虚拟现实(VR)方面, Khronos Group发布了OpenXR 1.0规范,公开免版权费的开源技术标准。OpenXR工作组旨在帮助AR/VR的开发者创建跨平台混合现实(XR)体验,免去在不同的软件开发工具包中转换的麻烦。PIXAR自从2015年皮克斯宣布将开源动画软件Universal Scene Description(USD)之后,它逐渐成为动画和视觉特效行业内的标准。这款软件可以帮助创作者完整地将动画制作中的各项应用组装到其他应用中,有效减少数据烘培。因此不同创意人员可以在同一设计场景中协同工作,而无需等待对方完成。除了The Foundry、Unity、Epic Games (Unreal Engine)、Pixar、Animal Logic之外,Autodesk和Nvidia也均已使用和支持USD。说到这里,不得不提一下皮克斯的Renderman软件。最新上映的《玩具总动员4》中就应用到了这款强大的渲染引擎。特别展厅中等人高的塑像图片来自 Lia如果你看过电影的话,你一定记得胡迪和牧羊女在古董店里面对琳琅满目的吊灯场景。这个场景用了大概一万七千多个灯泡,全部都是在Renderman的支持下呈现的!除了上述展位之外,笔者还发现展会现场有不少动作捕捉公司的展台:例如带来现场体操表演的Optitrack和Qualisys,展示的无需外部相机的连体衣的Rokoko,甚至是笔者偶尔攀谈的来自中国的Noitom等。吸引人眼球的Optitrack的动作捕捉展示图片来自 ACM SIGGRAPH MediaNoitom展台图片来自 Lia我们可以看到动捕技术的商业化之路越来越成熟,在5G技术推广的助推下,以后也许人人都可以自由创作。体验中心分享在SIGGRAPH会场中,笔者最喜欢的地方非体验中心(Experience Hall)莫属了。这里是整个SIGGRAPH创作者和科研人员的大舞台,也是艺术与科技完美结合的地方。Experience Hall图片来自 ACM SIGGRAPH Media除了人流如织的VR剧场(VR Theatre)之外,体验中心还包含艺术展厅(Art Gallery)、新兴技术展厅(Emerging Technologies),体验展厅(Experience Presentation)、沉浸乐园(immersive pavilion) 以及工作室 (studio)。艺术展厅 展位推荐今年的艺术展旨在探索人们如何面对充满不确定性的未来。参展的作品不仅展现了我们在当下所取得的艺术成就,更提出了我们在全球化的社会中所发现的问题和可能的应对思路。不断增长的可能性:艺术与设计猜想的未来图片来自 Lia在这里,艺术家们通过混合不同的艺术形式和数码制作手段,结合科学、建筑、设计,以及虚拟和增强平台来提出对社会问题的思考。RUSHI:如是色彩与中国玄学山水的结合图片来自 ACM SIGGRAPH Media来自中国香港的John Wong受到了中国的风水理论和生辰八字算命方法的启发,创作了“如是”,一个算法交互式装置艺术。这个充满了艺术美感的体验,背后却是一些看似违而又奇妙融合的元素:大数据与人工智能、命运与迷信。参与者只需要输入他们的出生日期,屏幕就会显示不同受众的可视化数据,最终通过颜色的变化表现出来。作者提到,数据科学家和算命先生在某种程度上都是将不确定的世界量化成可以理解的数字或者答案。这么说来,大数据和人工智能是否也是一种新的迷信呢?Robotic Voice Activated Word Kicking Machine这个真正的“文字游戏”让笔者玩的不亦乐乎。图片来自 Lia参与者对着话筒说的任何话会被即时转化成文字。如果文字若掉入右下角的听筒中,会被念出来。若文字不幸碰到了右上角的脚,则会被“踢”回来。这件有趣的装置探讨了虚拟与现实间的交互,让我看到了声音可视化的另一种有趣的应用。如果周星驰在《九品芝麻官》里对着大海练口才的场景中运用这件作品,场景会更壮观呢!NoiseAquarium有关海洋的艺术作品总给人一种温暖而安心的感觉。这个看似普通的虚拟现实体验其实并不简单。很少有人知道,人为产生的水下噪音对海洋生物有着毁灭性的影响。不仅像鲸鱼和海豚这类靠声音交流的高级生物深受人类噪音之害,大量的浮游生物的生存空间也被日益威胁着。图片来自 Lia这个充满浮游生物的交互装置,利用3D扫描技术监测微生物在噪音影响下的生存状态,结合数据分析后,通过动画的方式向体验者呈现壮丽的景象。肉眼看不到的生命,也是值得被尊重的生命,何况这些生命和海洋生态系统息息相关。事实上,这不仅仅是浮游生物的问题,更是我们人类所面临的问题。新兴技术展厅 展位推荐360-Degree Transparent Holographic Screen Display图片来自 Lia出自索尼日本设计研究中心的这款360度透明的全息屏幕给参会者提供了一种很独特的“存在性”现实。实际上,在透明圆柱的背后是2D影像和高速摄像头传感技术的结合。Arque: Artificial Biomimicry-Inspired Tail for Extending Innate Body Functions人类要是有了尾巴会怎样?你知道长了尾巴的感觉嘛?这款同样出自于日本的研究作品在现场吸引了不少眼球。人工仿生机械尾巴图片来自 Lia鉴于尾巴对大多数脊椎动物的重要性,设计师们提出了一种以人造仿生学为基础制作的拟人尾巴,让体验者可以通过改变尾巴而影响身体冲力,加强对触觉的反馈与应用。Matching Visual Acuity and Prescription: Towards AR for Humans新型穿戴式增强现实设备图片来自 Lia对于广大眼镜佩戴者而言,戴上额外的眼镜既麻烦又破坏体验感。来自NVIDIA研究组的研究人员设计了两款新型的增强现实设备:一款是将度数矫正整合到5毫米厚的图像合成器中,这样无需多余的镜片就能看到增强现实影像;一款是通过调整分辨率和焦点深度来适应用户的视野。体验展厅 展位推荐OZ ImmersiveOZ游戏系统图片来自 Lia这家来自法国的公司可谓是我本次的意外收获。高水准的虚拟现实游戏影像,有趣的游戏设计和社交元素,身临其境般的体验,OZ沉浸式游戏系统让人眼前一亮。游戏原理示意图图片来自Twitter @BlackLightMary and the Monster玛丽和怪物(Mary and the Monster)是一场戏剧与混合现实的完美结合。图片来自 Parallux科幻小说之母玛丽雪莱本人的生活和她创作的故事《弗兰肯斯坦》一样精彩。这款增强现实/虚拟现实体验,通过年轻玛丽的视角将读者带回了怪物的身边。其独特之处在于它将增强/虚拟现实的优势和舞台剧的观看体验成功地结合在了一起,让观众可以更加沉浸于主人公独特的内心世界,并更加自由地选择不同视角来体会怪物诞生的心路历程。Wolves in the Walls: Chapter 2, It's All Over.图片来自 ACMSIGGRAPH Blog曾在圣丹斯和翠贝卡两大电影节首映过,改编自Neil Gaiman同名小说“墙壁里的狼”的虚拟现实体验作品,也来到了本次SIGGRAPH。这不仅仅是一个童话故事,更是一次无与伦比的心灵之旅。一个人玩耍的童年,和虚拟朋友的互动,对黑暗与未知的恐惧,急需家人信任的心情,这一切都完美的融入到这场惊心动魄的VR冒险之中。在这个体验里,我不再只是一个旁观者,更是一场故事的参与者。我目睹了天马行空的狼群向我袭来;我也在黑暗里和那个小女孩一起涂鸦、交谈;我在一个鬼影幢幢的大房子里找寻真相;最后戛然而止的不仅是女孩一家人的命运,更是我纠葛的心。VR剧场 作品推荐VR剧场内部图片来自 ictus_audio instagram小备注:整个VR剧场的3D声学系统是由位于温哥华的Ictus Audio负责设计实施的,值得骄傲的是,Ictus Audio的两位创始人Yao Wang和Sherry Li都是华人,也是NSR研究团队主管 Muso老师的朋友。KaiJu Confidential图片来自 Lia这个仅五分钟的VR电影无疑是本次VR展映的惊喜。作为特摄片爱好者,我第一次发现原来在怪物的视角看被摧毁的城镇是件如此有趣的事情。Kate图片来自 ACM SIGGRAPH Media说起VR电影,不得不提迪士尼动画的第二部VR短片“风筝”(Kate)。看着极具中国风的龙风筝起起伏伏,我不禁回忆起了小时候放风筝的日子。这里的风筝,有人性有活力,无需任何言语。其实简单的东西,往往最能触动人心了。电脑动画节 作品推荐这场在电子剧场(Electronic Theatre)举行的电脑动画节可谓声势浩大。在将近三小时的时间里,几十个动画佳作轮番上演:有的画面质量达到了业界的最高水准,有的故事内容发人深省,有的作为计算机图形技术发展的范例展示。不得不说Siggraph的动画可谓业界上乘。Stuffed图片来自 ACMSIGGRAPH Media这个获得最佳学生作品奖项的动画让人意犹未尽。在众多CG加成的作品中,Stuffed不仅高水准的完成了定格动画的制作,更是用心讲了一个引人深思的故事。尽管动画没有台词,看完后我能感受到作者想要表达的那种失落,焦虑和无助。能够传递情感和心情的故事,让人印象深刻。Passage图片来自 ACMSIGGRAPH Media来自塞尔维亚的动画制作者则向观众展示了什么是艺术与人文。这个人物均由几何构成,没有过多言语的故事让人深受震撼。战争与暴力,文明与家族,命运与轮回,我想不同的观众会有不同的体会。看到那些拿枪指着村民的战争机器,我不禁想起了那些令人不寒而栗的屈辱的历史。更可怕的是,这些历史或许正在不断轮回,或许正在世界的某个角落上演。鉴于篇幅限制,笔者只选择了一些最有趣的见闻和大家分享。今年的SIGGRAPH展会展示了最前沿的电脑绘图技术与艺术结合的更多可能性,而这些可能性也为沉浸式体验的发展提供了新的空间。我们看到了沉浸式体验与游戏相结合的尝试,也看到了沉浸式体验不再只限于视觉,而更多地涉及触觉、温度的热感应甚至痛觉。正是有了这些电脑工程师、绘图设计师在技术上的不断探究和创新,才让更多动人的作品从一个想法变为可能。未来沉浸式体验会如何发展,让我们拭目以待。

哭泣吧

清华大学计算机专业,全国第一,高考和考研的首选

随着我国科技的发展,特别是在人工智能和互联网经济领域的实现了高速的发展,计算机专业的需口也在与日俱增,近年来我国对AI人工智能方面人在的紧缺和培养高度重视,教育部甚至将python列如中小学升学要素中,这导致我国大学生对计算机专业越来越青睐,而清华大学作为我国计算机实力最强的高校,可以说是学子们的首选。清华大学计算机科学与技术系成立于1958年,算得上是历史悠久了。曾经在2006年和2012年两次在全国学位与研究生教育发展中心开展的一级学科整体水平评估中,以满分100分的成绩排名第一。在今年USnews 推出的2017排行榜 Best Global Universities for Computer Science 中,计算机科学与技术学科紧随 MIT之后位列世界第2名,所以可以看出清华的计算机一直在稳步提升实力和影响力。计算机系统计算机系统是计算机科学的基础研究领域,通过建立真实的计算机应用系统来提供解决现实问题的方法。研究主要集中在计算机系统的性能和可用性。本研究领域的工作主要包括以下四个方向:并行高性能计算机,分布式系统,存储系统和编程系统。该领域已获得许多高端项目的资助,如国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家自然科学基金,以及英特尔、微软、IBM、惠普、谷歌、华为等跨国公司。清华大学已在高水平的国际期刊与顶级国际会议上(如PPoPP,EuroSys,SC,PACT,OOPSLA,HPDC和ICS)发表了大量优质论文。除了论文发表,还建立了许多真实系统,如浏览器系列群集计算机,存储系统TH - MSNS,网格计算中间件CGSP,MPI应用程序调试和检查点工具等。为开放源码Open64编译器做出了许多贡献,已开源几个软件包,MPI如高保真MPI模拟器和GPU编程工具MapCG等。计算机网络清华大学计算机网络方面的研究已有超过30年的历史。计算机网络方面的研究主要为网络核心设备、及下一代互联网先进网络基础设施和关键技术研究。它涵盖了从计算机科学、通讯理论到工业设计这一广泛的研究领域。旨在解决互联网发展过程中存在的基础问题,为全球互联网做出了重大贡献,推动下一代互联网某些重要领域的研究和建设。在计算机网络领域的研究主要包括以下五个方向:网络路由和交换架构,高等网络体系结构,源IP地址验证, IPv4/IPv6过渡技术,以及计算机系统性能评价。该领域已获得许多高端项目的资助,如973计划、863计划、国家自然科学基金、中国下一代互联网(CNGI)项目、以及国际合作项目等。特别是,正在牵头一个由百家科研院校共同参与的CNGI重点项目,总资金约四亿人民币。此外,还在新一代互联网体系结构基础理论研究方面接连两次获得国家重点基础研究项目(973项目)的支持(2003年至2008年,以及2009年至2013年),总计达四千七百万元人民币。还在顶级期刊和会议上发表了大量高水平的论文,曾经获得ACM Multimedia 2009最佳论文提名。清华大学下一代互联网核心网络国家工程实验室于2009年建成。引领了中国教育和科研计算机网(CERNET)的发展。设计研发了第一个互联网骨干网络。CERNET不仅是一个支持高校教育和研究的国家级先进网络基础设施,还是世界上最大的国家级学术网络。CERNET在中国互联网的发展中起到了重要的推动作用,并对全球互联网产生重大影响。此外,还申请了大量专利,并已获得授权。运用新技术进行了大规模试验,甚至已经进入部署阶段,并多次获得国家科技进步奖。例如,开发的IPv6核心路由器获得2004年信息产业部颁发的国家科技进步奖。整体科技创新获得2005年国家科技进步二等奖,并已在CNGI示范工程进行部署。与国内二十所高校合作,共同构建了中国下一代互联网示范工程CNGI - CERNET2最大的核心网以及国内/国际交换点CNGI - 6IX。提出并建立了世界最大的纯IPv6骨干网,攻克了一系列关键性技术问题,并于2004年、2006年两次被评为 “中国十大科技进步奖”。该项目还获得2007年国家科技进步二等奖。IPv4/IPv6过渡技术解决了验证架构,其关键技术如4over6不仅发表在IETF国际标准RFC上,同时也将部署在下一代互联网,解决了互操作性、演化、安全性、可靠性等问题。将计算机网络性能和服务质量控制评估作为基本研究重点,已经在IEEE Transactions on Computers和IEEE INFOCOM上发表了15篇代表性论文,并于2005年获得教育部颁发的国家科学技术进步奖(自然科学类)一等奖提名。信息处理清华大学计算机科学信息处理方面的研究迄今已有50年历史。信息处理的新纪元来自网络热潮,且伴随着由大规模非结构化数据和人机互动新方式所带来的挑战。我们的研究目标是在科学挑战中取得信息处理的理论和方法方面的学术成就,促进新技术和应用的发展,支持国家发展。在研究中,我们还运用跨学科综合知识(如数学、计算机科学、认知科学、神经科学、人脑及心理学)努力探索未来的发展方向,创立理论,扩大信息处理的能力。信息处理的研究工作主要包括以下四个方向:理论,信息处理方法,网络搜索技术和应用,智能控制理论与应用。该领域已获得国家自然科学基金委员会(NSFC)、国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家高技术研究发展计划(863计划)以及国际合作项目的资助。特别是,在基础科学问题的研究——“理论与智能信息处理方法” 已连续两次获得国家自然科学基金委(创新研究群体基金)的支持,还申请到国家自然科学基金几个重点项目,如“视觉与听觉信息认知计算”。在技术与应用研究方面,牵头了国家重大科技专项项目——“物理气相沉积设备检测平台和集群控制平台及软件”,总资金约两亿元人民币。互联网信息采集研究由加拿大国际发展研究中心(IDRC)资助,总资金约一亿加币。已在国际刊物或顶级国际会议上发表了大量优质论文。理论课题组已定期在顶级国际期刊或会议上发表论文。这些论文已被其他研究者广泛引用,其中许多为美国及欧盟知名机构,如麻省理工学院,伊利诺伊大学,美国宾夕法尼亚大学,加州大学洛杉矶分校(美国);牛津大学,南安普敦大学(英国),法国国立计算机及自动化研究院,巴黎第七大学,巴黎综合理工学院(法国),CWI,埃因霍温(荷兰)。还与国际研究机构及产业界开展积极合作。五个联合研究中心相继成立,包括清华大学神经和认知计算中心(研究人员多来自清华大学计算机科学与技术系、生物医学工程系、心理学、清华大学生命科学学院,外加九位来自加州大学旧金山分校、伦敦大学、约翰霍普金斯大学、耶鲁大学、纽约大学、约翰霍普金斯大学的特聘讲座教授);清华——滑铁卢互联网信息获取联合研究中心;清华大学——新加坡国立大学极端搜索研究中心;清华——HP多媒体联合研究中心;清华—搜狐搜索技术联合研究实验室。已经获得国务院、国家科技部、教育部、以及中国科学技术协会颁发的多项奖项。“非经典计算:形式模型和逻辑基础”已获得国家自然科学奖——中国自然科学研究最高奖项。“100nm高密度等离子体刻蚀机的研究、发展及产业化”已获得国家科技进步奖——中国科技领域最高奖项。我们在大规模、多模式网络内容处理集成平台方面所做的工作,对中国政府及各省多级部门起到了巨大的杠杆作用,据报道每年能够减少政府开销高达七亿六千万元人民币。此外,通过大量集中的科研工作,在此研究领域培养了高素质的博士生:冯元曾获得2006年度国家最佳博士学位论文奖,段润尧和 季峥峰分别于2007年和2008年获得中国计算机学会最佳博士学位论文奖。(最近,季峥峰与Rahul Jain Sarvagya、 Upadhyay及 John Watrous共同证明了QIP = PSPACE,并获得STOC 2010年最佳论文奖。)计算机视觉视觉是一个复杂的过程,以快速、有效的方式了解不同任务的物理环境。计算机视觉对将计算机智能化的可编程算法展开研究,通过这种方式,计算机可以像人类视觉那样处理和理解人类视觉图像。计算机视觉通常研究由二维到三维的问题,而计算机图形学正好相反,即研究由三维到二维的问题。在计算机视觉和计算机图形学间,多媒体编码和解码在机器视觉中起着重要作用,因为自然场景通常包含上百万的信息编码位,而对于反应迅速的人类视觉系统来说,神经元编码是不可避免的。计算机科学与技术系计算机视觉和多媒体计算领域共有九位教职工,其研究内容涵盖了计算机视觉、计算机图形学、图像/视频编码传输,以及图像/视频处理的所有研究方向。该领域已获得国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家自然科学基金,以及国际合作研究项目的资助。我们牵头了国家重点基础研究发展计划(973计划)——“可视化媒体智能处理”,项目资金(第一期:2006至2010年,约两千四百万元人民币)和(第二期2010至2015年,约三千万元人民币),以及由国家自然科学基金委员会和微软公司共同资助的国家自然科学基金重点项目——“万维网社会网络理论与分析方法”。已在资深同行评审的国际期刊或顶级国际会议上发表了大量高水平论文,如ACM SIGGRAPH (4),CVPR oral (2), ICCV oral (1),IEEE T-PAMI (4),IEEE T-VCG (8),IEEE T-CSVT (1)。其中一篇论文被评为2010年IEEE T-CSVT最佳论文,还有一篇被评为2007年CVPR最佳学生论文。我们还申请了20项国家专利并获得授权。在此方面,培养了许多优秀的研究生,曾多次获得高级奖项,其中包括国家优秀博士学位论文奖一次、中国计算机学会优秀博士学位论文奖两次、北京市优秀博士学位论文奖一次。一名女硕士生曾获得2007年CVPR最佳学生论文奖,还有一名女博士生获得2010年IEEE T-CSVT最佳论文奖。教职工为研究团体提供了良好的学术服务,如在多家高水平国际会议/期刊及组织机构担任主席/联合主席、主编/副主编。特别是胡事民教授为计算机辅助设计编委会成员,被评选为2011至2012年度ACM实体建模协会执行委员会主席。温江涛教授为IEEE T-CSVT副主编。知识和软件工程数据与知识工程自二十世纪八十年代以来成为计算机科学与技术系具有影响力的研究领域,在分布式数据库及演绎数据库项目中开展了大量工作。目前,计算机科学与技术系该领域的前沿研究方向包括:(1)新型数据库查询范例,(2)复杂高性能数据挖掘,以及(3)语义Web技术。在软件工程领域,专注于软件科学、技术及其工程的研究。考虑到软件的无形性与软件操作的离散性,力求以工程实践整合数学和计算机科学的原理,开发系统模型及可靠技术,生产高质量软件,以解决工程问题。自2005年以来,已在世界顶级会议和期刊(如SIGMOD, SIGKDD, VLDB, ICDE, WWW conferences,和 TKDE, VLDB Journals)上发表了30篇该领域的高质量论文。该领域资助项目,包括11个国家自然基金项目(NSFC),2个国家重点基础研究发展计划(973计划)项目,4个国家高技术研究发展计划(863计划)项目,8个产业界项目,还有22个国际合作项目。同该领域中的国际同行建立了广泛的联系。在过去五年中,先后50次应邀参加重要国际会议,6次应邀担任PC主席或会议主席。目前,两位教师在两个不同的国际期刊担任编委会成员。2007年,计算机科学与技术系数据课题组以重要组织者、总联合主席等身份在北京筹办了ACM SIGMOD/PODS国际会议。普适计算普适计算(Pervasive 或 Ubiquitous Computing)是计算领域的一股新浪潮。其主要思路是基于网络空间、物理空间以及抗干扰计算的融合。它涵盖了计算机科学相当广泛的领域。这方面的科研任务是要解决一些基本问题并开发关键技术,其中包括软件基础设施,上下文感知,及自然多模态用户交互。这也是国家短期和中长期发展规划所关注的问题。普适计算环境包括各种设备,因此如何在设备上构建系统和应用软件是部署普适计算应用的关键问题。我们介绍了透明计算的概念和原理,以应对大规模及变普适计算环境。我们还开发了一个上下文感知模式和几个多模态接口,使自然与人类多媒体无缝互动成为可能,而且是以无干扰、甚至不可见的方式。我们还设立了包括智能教室、SEMIC和智能家居在内的多个智能空间综合性研究测试平台。本研究方向获得许多高端项目的资助,如国家高技术研究发展计划(863计划),国家自然科学基金(NSFC),及一些产业界项目,其中包括“情感计算基本原理与方法”(国家自然科学基金重点项目,人民币三千万元),“普适计算基本技术与系统”(863计划重点项目,人民币五千五百万元),“智能空间关键技术和原型系统”(863计划项目,人民币二百七十万元),“大规模桌面系统”( 863计划项目,人民币二百七十八万元),“新型网络应用模式操作系统”(国家自然科学基金项目,人民币五千三百万元),和“上下文感知服务可扩展体系结构与系统”(中国诺基亚研究院)等等。已在包括IEEE Pervasive Computing,Trans on ASLP,TPDS,TKDE,ISPASS, UIC,INFOCOM,ACM MM,CHI,UIST在内的国际期刊或会议上发表了大量论文。已获得20多项中美专利,其中有些如“基于透明计算的设备与方法”已转移至产业界,并取得成功。研究和应用成果也获得多个奖项,其中包括国家技术发明二等奖,中国专利优秀奖,及教育部颁发的科学技术进步奖。自动电路设计/电路设计自动化电路设计自动化(也称为的EDA或ECAD)是有关集成电路设计工具与算法的研究。随着半导体技术的不断扩展,EDA技术发展迅猛,以此应对超大规模集成电路(ULSI)等带来的各种挑战。由于该领域因同时归属于电子工程和计算机科学两个学科,涵盖了算法设计、电子分析、计算机体系结构和集成电路设计等若干领域。经过30年的发展,清华大学EDA研究涵盖了从前后端高级综合设计到后端物理设计的整个流程。清华大学EDA课题组因于packing优化算法、互联中心设计方法及SoC(系统芯片)设计方法领域做出的杰出贡献而获得国际声誉。近年来,获得了许多高端项目的资助,其中包括4个国家863重点项目,3个国家973基础研究项目,国家自然基金委资助的2个国际合作重点项目,还有十多个国家自然科学基金项目和国际合作项目。特别是,牵头了一个国家十一五重点项目——“ 先进的EDA平台开发”(约十五万元人民币),2个国际合作重点项目——“千兆级系统单级芯片国际研究中心”(2001年至2005年)和“国际纳米技术设计中心(2006年至2009年), 前者于2005年在国家自然基金委的最后设计评估中获得了A级成绩,位居2005年美国国家科学基金委重点项目前十位。在顶级国际期刊或会议上发表了大量高水平论文(如,二十多篇论文发表于IEEE Transactions,二十五篇论文发表在DAC,ICCAD,ISPD等顶级会议上),其中,发表在DAC’2009的那篇论文获得最佳论文提名——中国大陆作者首次获此殊遇。在近五年内,获得北京市科技进步二等奖(2007年),教育部颁发的科技进步二等奖(2006年)。还获得国家科技进步三等奖(1985年)、二等奖(1989年)、一等奖(1993年)。与国际顶尖科研团队取得合作(如,美国的斯坦福大学研究组、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、加州大学圣巴巴拉分校、普渡大学、加州大学河滨分校,日本的广岛大学、早稻田大学,韩国科学技术学院,香港中文大学),共同发表了许多篇论文。此外,还与国际领先公司(如美国英特尔,美国新思科技,美国Cadence公司,日本绩达特公司)取得合作,将研究成果投入到实际应用中。教育者之书:信息来源清华大学校园官网,如有侵权请联系本人,我会及时做出更正。

舜曰

“研究生读不下去,我主动退学了”

◎ 作者丨科技日报记者 张盖伦◎ 编辑丨陈磊2020年年末,退学后的张楚,第二次走入研究生招生考试的考场。此前,他从没想过,自己会成为化学研究的“逃兵”。张楚爱化学,高中时就在学校创办了化学实验社。大家都以为他会是未来的化学家,张楚自己也这么坚信。顺理成章地,张楚进入某985高校,念了化学。路径也很清晰——本科,硕士,博士,出国做博后,回国,进高校,做科研。同样顺理成章地,大四那年,张楚起早贪黑准备了5个月,以高分考上了另一所985高校化学专业的研究生。但设定好的路线拐了个弯。开学后不久,张楚就休了学。几个月后,他退学了。读研也如围城。城外的人想进来,城内的一些人想出去。教育部已经明确,要加强研究生招生、培养、学位授予的全过程质量管理,对不适合继续攻读学位的研究生要及早按照培养方案进行分流退出。图片来源:视觉中国对主动退出的人来说,这像是“及时止损”。张楚说,既然意识到自己选错了方向,那就勇敢一点,重新找到方向再出发。“毕竟人生是一场马拉松,找到自己的节奏,才能跑得愉快,跑得长久。”被裹挟的“热爱”,不是人人都适合科研在问答网站知乎上,“为什么现在有些研究生想退学”这一提问,截至1月12日记者发稿时,已经有两万余个关注者,浏览量达到2191万次。知乎提问截图而在豆瓣,“博士,退学了吗?”小组里有一万余名成员,他们在组内倾诉、吐槽和求救。他们遇到了坎,在挣扎,不知是放弃还是继续。张楚的坎来得非常早。2019年7月,他进入导师的实验室。仅仅两周之后,他就感到无法喘息。张楚找不到归属感,总觉得自己是工具人;他怕做不好实验,怕失败,怕满足不了老师的期待。成天浑浑噩噩,压抑、疲惫。“有时在厕所里偷偷哭,每天跟蹲监狱一样。”导师没有压榨他,实验室也没有排挤他。但是心理医生告诉张楚,他已经有了焦虑和抑郁情绪。“本科时,我连科研的皮毛都没摸到就毕业了。”当张楚真正接触到化学科研,他才发现,这是一种他无法忍受的寂寞。日复一日,做着可能100次会失败99次的实验。把青春耗在这样一件事上,他受不了。张楚重新思考他究竟怎么走上了这条路。“为什么之前拼命想读博?因为这似乎才是彰显自己喜欢化学的唯一方式。”周围所有的人都告诉他,热爱化学的孩子就该以科研为业。但张楚后来才明白,不是所有热爱者,都适合做科研。和张楚相似,2016年,李湛进入某以研究生教育为主的著名高等院校读研,他告诉科技日报记者,当年选择保研,其实是一种“路径依赖”。对自己本科所学的材料专业,李湛一直兴味索然。他想当程序员,但又觉得还没准备好转行,那就先把研究生念了吧。“但谁知道做科研这么难呢?以前只听说过难,但你没亲身体会过啊。”和张楚一样,李湛也经历了实验的反复失败,强烈的挫折感包裹住了他。那时是研究生二年级。李湛复盘自己当时的状态,是进退两难,举棋不定。做实验吧,做不下去;去工作吧,编程水平又是半桶水。前途未卜,时间又一直流逝。他后悔,觉得天天搞这些干吗,还不如早点出去赚钱。他又忐忑,早点出去,真就能赚到钱吗?李湛因为对未来的绝望而陷入情绪低谷。最严重的时候,他有时嗜睡,有时又失眠,连刷牙这件事,都觉得好难。“我实在是扛不住了。”后来,在确定自己的编程水平能谋得一份还过得去的工作后,李湛在2019年1月正式退学,逃离科研。在国内某名校从事基础科学研究的博士生导师余姚告诉科技日报记者,从他接触的研究生来看,有三分之一是自己想读,有三分之一是当年本科没考上理想学校或专业,靠读研“圆梦”;还有三分之一,则纯粹是父母或者其他人帮忙做的决定。“很多人做科研的动力并不足,尤其是做了基础研究之后。此前的教育中没人对他们进行指导,他们经常不知道研究的意义何在。”西安交通大学公共政策与管理学院教授王昕红等人曾对长学制直博生的退出情况做过一次实证研究。研究指出,一些学生虽然学业成绩优异,但并不适合做科研。比如,他们缺乏对科学问题的好奇和探究精神,缺乏投身科研的勇气和毅力。有些人也抱着很强的职业目的,当外在工作动机的诱惑大时,也容易使得研究生终止学业。交恶的师生关系,成为压死科研生命的最后一根稻草读到博士三年级时,王阳觉得,他上当了。本科毕业后,他被保送到某名校信息科学技术学院,硕博连读。王阳的人生一直顺风顺水,以为上了国内顶尖高校,就可以顺着流水的方向驶向更广阔的大海。然而他发现,自己这艘船搁浅了。王阳喜欢游戏,他的愿望是推动中国游戏产业的发展。但学院里并没有游戏开发和设计相关专业,他就把计算机图形学作为了自己的方向。选导师时,王阳并不草率。他看过导师与人合写的一篇论文,研究如何把三维模型渲染成水墨画的画风——这正是王阳感兴趣的。拜入导师门下后他才意识到,导师对此方向知之甚少。“那篇论文他可能只是挂了个名。”入校后,王阳先被导师派去了公司,做了两年横向项目。第三年,他正式开始做科研,只是个跌跌撞撞还没摸到门道的新手。导师似乎并没体谅他只是个科研经验还非常欠缺的学生。没有游戏中常有的新手村训练和指引,导师直接把王阳扔到了“外面的世界”——自己升级打怪去吧。没有武器,没有装备,没有地图。但是有人身攻击。这都已是旧事,但回忆起来,王阳依然能感到鲜明的刺痛。工作没做完,导师就认为他在故意偷懒;事情做不好,导师就质问他是不是不想读了。导师也曾直接羞辱他:“现在我去大街上随便拉来一个程序员,都能做得比你快。”在王阳看来,导师的研究方向已经过时,他没有及时更新自己的知识库。对学生的研究,也提不出太有价值的建议。“用现在流行词的来说,他就是在精神控制我。”偶尔,王阳也和研究所里其他课题组的同学一起吃饭。他听到,有的导师一个月给学生发三四千补助,有的导师温柔、耐心、尽职尽责,再看看自己的处境,“这是最可气的”。博士三年级,王阳委顿了下来。他每天要睡到很晚才起床。就算早上八九点就醒了,他也要赖到吃过午饭再去实验室。他在逃避。“我非常厌恶科研,觉得这是我永远也做不好的事情。” 王阳一直是个好学生,但那时他心里的声音是——“我什么都不是了。”王阳想退学。行政老师和辅导员建议他,先休学,调节一下。图片来源:视觉中国脱离了实验室的环境,王阳一下就重拾了自信。他去了一家和游戏相关的创业公司,在工作半年之后,就独立挑头开发游戏。在休学满一年要复学的时候,王阳开发的那款游戏“出圈”了,“火”了。在社会摸爬滚打了这一遭,王阳重新回到学校,试图继续学业。他换了种方式和导师沟通,但依然磨合得磕磕碰碰。“除了会侮辱我,导师给不了我任何有用的指导。”王阳一向很讨厌利用沉没成本诱导玩家投身其中的游戏设计。如果玩家持续向游戏投入了好几千块钱,即使后来游戏本身的吸引力已经不足,玩家也会因为不想前期投入打了水漂而放弃。“我感觉导师也是用这种方式,逼迫你一直‘玩’下去。”特别是硕博连读的学生,连硕士学位都没有,在王阳看来,这是最容易被拿捏的群体。王阳挣扎过,寻找其他途径自救过。他想做感兴趣的游戏相关方向,被导师拒绝了。他跟导师商量能不能转为硕士,被导师批判为“你是个精致的利己主义者”。他向研究所写信,说自己想换导师或者换研究方向。“结果,信第二天就转到我导师手里。”导师给的解决方案是,让王阳再去企业做一年横向项目,就当是调整心态。王阳接受不了。换导师也无果。王阳的导师在所里颇有资历,王阳猜测,其他年轻老师不敢收他。几种途径全部无效,王阳决定抽身。“我在这里继续‘混’个三年,也许也能混个博士文凭。”但再耗下去,就只是浪费时间。虽然这只是极端个例,但身处高校,同为导师的余姚能深刻感到,做导师是个良心活。他看到,确实有些导师把学生当成廉价劳动力,有些导师在指导方法和精力投入上都有欠缺。多位博士生导师告诉科技日报记者,导师对一名研究生的成长影响重大。“如果两人性格不合,相处不来,这个学生会生活在很大的阴影下。”离开或留下?选一条对自己更负责的路“所有人都会说,遇到困难,你要克服。我克服困难的方式,就是选择一条更高效、对自己更负责的路,而不是躺下来,为了学位,任人宰割。”王阳说。父母自然是反对的。王阳至今也不认为他真正说服了他们。他只是用了激烈的方式表达自己——你们要是不同意我退学,我就去跳楼。“如果你们一定想要一个有博士学位的孩子,那你们去认一个博士毕业的干儿子吧。”2019年9月开学后不久,王阳向导师正式递交了退学申请。那已经是他读博的第五年。王阳的退学申请和导师说的最后一句话,是体面的一句“谢谢老师”。花了两天的时间,盖了不同的章,王阳办完了一系列退学相关手续。“其实,不管去哪里盖章,他们都会问同样的问题——你确定吗,你想清楚了吗?但是,当你已经非常坚决的时候,也不会觉得这些问题是拷问了。”就连陌生人,都为王阳感到可惜。去派出所迁户口,人家感慨:都读了第五年了,为什么不坚持啊?回家里上户口,他也听到人念叨:哎呀,你是不是吃不了苦啊。“没有拿到博士学位确实是一个遗憾,但我已经获得的知识依然还是我的。站在名牌大学肄业生的起点上,我就让自己再活一次。放下所有物质焦虑、年龄焦虑,我就当自己只有17岁。”王阳的微信名,就叫“今年17岁的王阳”。当你觉得自己只有17岁,那就不必给人生设限。退学后,王阳凭着自己的本科学位以及休学期的成果,在一家大型互联网公司就职。做的,就是他最爱的游戏。他说,也许在多年之后,他还会去哪个地方读个博士,了却自己二十多岁时的这场遗憾。“如果我继续留在当时的学校,甘于虚度光阴,才是失败者。”“现在回头看,我最后悔的,是没有早做决定。”之前,李湛在知乎上记录下了自己纠结要不要退学的心情,后来,他的回答“火”了。很多身陷类似困境的学生给他发私信,把他当成“树洞”,倾诉自己的困惑。“其实,这些苦恼的人中,绝大部分最后都顺利完成了学业。”李湛无意用自己的经历“劝退”任何人,他也清楚,有时候再坚持一下,就柳暗花明。“我当年那么纠结,把自己搞得那么痛苦,其实没有必要。要么果断退学转行,要么老老实实潜心学业。瞻前顾后、犹豫不决,才是问题。”张楚就是李湛认可的那种迅速做出决定的人。想清楚自己要什么之后,张楚给导师写了一封长信。“我想选择一种我更适合的生活。”他引用别人的话,“人生最遗憾的,莫过于轻易地放弃了不该放弃的,固执地坚持了不该坚持的。”在休学的日子里,张楚认清了自己。他仍然爱化学,但他不想做科研。他想去中学当老师,把当年化学实验给他的那份兴奋、新奇,带给更多孩子。张楚休学期间考了教师资格证张楚以为导师会指责他的逃避和放弃,但导师近乎温柔地回复了他:人总得找到真的自我,才能感觉生命和生活的幸福快乐。我尊重并全力支持你的选择和决定,祝你一切顺利。于是,张楚又考了研究生。这次的目标,是教育硕士。前路依然未卜,但他想试一试。(应受访者要求,张楚、王阳、李湛和余姚为化名) 文中图片除注明外由作者提供科技日报深瞳工作室出品微信编辑 | 张爽审核 | 王小龙

红苹果

数学跨专业考研难么?本科信息与计算科学,考计算机难么?

数学跨专业考研难么?本科信息与计算科学,考计算机难么?很多同学都问过我,跨专业到底有多难,实际上跨专业的难度在于你需要接触一个全新的知识领域,不过因为本科专业的设置和学校研究生阶段的专业设置还是有很多相同点的,如果你的本科阶段的专业名称与考研不符,但是实际上你学过的很多专业课恰好就是考研所报考学校专业涉及到的专业课,那就说明跨度不是很大,你还是很有希望的。接下来说你的本科专业,你是信息与计算科学专业的,这个专业实际上是一个交叉学科,是以信息领域为背景,数学与信息,计算机管理相结合的计算机科学与技术类专业,所以实际上在本科阶段就涉及了很多计算机方面的知识,再加上很多学校本科阶段这个专业的主干课程里面包括:计算机组成原理、计算机网络、计算机图形学、c/c++语言、java语言、汇编语言、算法与数据结构、数据库应用技术、软件系统、操作系统等课程,所以如果你学习的不错的话,408计算机综合你上手还是很快的。除了专业课,你还有一个优势,就是数学,如果你考数一,能考到120以上甚至更高,那你的学校选择就会非常的从容。不过这里需要提醒你几点,第一,虽然你可能有一定的计算机功底,但是毕竟不是正经的科班出身,所以你还是需要好好努力的,考研中408综合主要考的是数据结构、组成原理、计算机网络和操作系统,如果你要考研,那涉及到这几个专业课的课程你就要好好的学习。第二,英语的学习。理工科学生有很多考研的时候失败不是因为专业课和数学,而是英语,所以你一定要好好的复习英语,从词汇开始,注重熟词僻义,然后就是长难句的学习。第三,上机能力。现在越来越多的学校复试的时候会考上机,所以你一定要锻炼自己的上机能力。第四,如果平时可以参加相关比赛或者是参与相关项目课题的研发,那会为你的复试机上添花的。最后说一句,跨专业一定要难度,所以你一定要提早准备,提早复习,复习的越早,越全面,你考上的概率就会越大,相信自己,你是最棒的。如果大家觉得对你有帮助,请点个赞,让我知道你来过你的转发,我的10w+。

无弃

看起来很相似却不甚相同!这些专业最容易被考生混淆

专业对人的职业发展有着比较大的影响。正因为如此,高考生或考研生都非常看重专业的选择。而有过专业选择经历的人都清楚,有些专业看上去很相似,却不甚相同,特别容易被考生混淆。比如以下这五组专业。汉语言VS汉语言文学汉语言专业毕业生通常会掌握汉语教学法、中文信息处理技术等,并具有较高的文史知识储备水平和较强的写作能力、社会调查能力。该专业学生也必须要熟悉国家有关语言文字的方针政策和当前语文文字工作任务,以及汉语科技应用前景。汉语言文学专业学生主要学习汉语和中国文学方面的知识,通常具有较好的文学修养和鉴赏能力。汉语言专业偏语言研究,汉语言文学偏文学研究。虽然这两个专业有区别,但在很多领域,这两个专业有互通性。例如汉语言专业和汉语言文学专业毕业生均可以到学校从事汉语言文学相关教科研工作或从事对外汉语教学工作等。马克思主义理论VS马克思主义哲学马克思主义理论专业和马克思主义哲学专业在很长一段时间里都只是研究生招生专业,不过这个状况在近些年被打破,部分高校新增了马克思主义理论本科专业,其中包括西安交通大学这样的知名高校。马克思主义理论专业和马克思主义哲学专业看上去特别相似,很多人以为是一个大类。其实不然,马克思主义理论专业属于法学类;马克思主义哲学专业属于哲学类。它们研究的视角完全不同。马克思主义哲学是站在哲学的视角研究马克思的那一部分;而马克思主义理论则是站在马克思的视角,研究整个社会形成以及发展规律。生物科学VS生物技术很多设立生命科学学院的高校,都招收生物科学专业和生物技术专业大学生。而有相当一部分人不了解这两个专业的区别。从字面上看,科学意味着更重视科学思维和科学实验的训练,偏基础研究;技术则更重视实用性和创新型,偏应用研究。事实也正是这样,生物科学专业学生主要学习生物科学方面的基本理论和基本知识,受到基础研究的学科思维训练,可以到科研机构、学校从事教科研工作;生物技术专业学生则主要掌握生物科学在工业、药品、食品等行业领域应用、开发的技能。由于两个专业比较“高端”,本科毕业生就业情况近些年都不太好。园林VS风景园林园林专业属于农学大类,本科毕业生通常被授予农学学士,少数院校该专业本科毕业生会被授予工学学士;而风景园林专业属于工学大类,本科毕业生通常被授予工学学士,也可以被授予农学或艺术学学士。园林专业主要培养能从事园林植物繁育、养护管理等方面的专业人才;而风景园林专业主要教授学生风景园林规划、区域规划等方面的知识,该专业毕业生通常具有风景园林规划、风景远离设计和风景园林管理的能力。信息与计算科学VS计算机科学与技术计算机科学与技术是工学类专业,信息与计算科学是理学类专业。两个专业在教学内容上有一些重合的地方,比如都要学习高等代数、离散数学、计算机组成原理、计算机网络、计算机图形学、c/c++语言、java语言、汇编语言、算法与数据结构、数据库应用技术、软件系统、操作系统等,但两者教学侧重方向有明显不同。信息与计算科学专业更重视数学知识的学习;计算机科学与技术专业则更重视训练学生研究和开发计算机系统等方面的能力。专业名称,一字之差就可能大不相同,另外相同专业在不同高校,学习内容和研究方向也会有差别。以交通工程专业为例,大连海事大学研究的是海上交通;中国民航大学研究的是空中交通;同济大学研究的是陆地交通。因此,考生在填报专业时要睁大眼,仔细甄别,千万别搞错了。

伯夷叔齐

薪资最高的4大专业,就业堪比铁饭碗!高分低分都可考虑!

在一定程度上说,大学所学的专业和今后从事的职业直接相关,是决定未来工作岗位的重要因素。当前,大学生就业难已经成为大家普遍关注的社会问题,报考一个社会需要的专业,成为该领域的技能型人才,这样才能在四年后的求职竞争中获得成功。今天小编给大家整理了近三年来就业一直亮绿灯的4个专业,并且就业后薪资待遇都让人羡慕,高分低分都可考虑,但只有感兴趣的同学才可考虑,如果对这几个专业不感兴趣,请选择适合自己的专业。高考报考一、 信息安全信息安全本身包括的范围很大,大到国家军事政治等机密安全,小到如防范商业企业机密泄露、防范青少年对不良信息的浏览、个人信息的泄露、我们平时的网上支付等。信息安全概念在20世纪经历了一个漫长的历史时期,自上世纪90年代以来一直受到人们的高度重视,进入21世纪以来,随着信息技术的不断发展,信息安全问题日益突出。随着网络安全对工业控制系统的攻击日益增多,许多重要的工业系统都发生了安全事件;移动互联网恶意程序趋于盈利,移动互联网黑产业链已经成熟;大量与物联网相关的智能设备受到恶意程序的攻击等。因此,信息安全不仅成为各国关注的焦点,而且成为一个新的研究领域,形成了一个巨大的人才需求空间。信息安全二、 软件工程近些年来,伴随着我国整体行业结构升级,IT行业也在进行结构性升级,IT行业整体的研发能力在逐渐提升。行业结构升级必然会带来人才结构的升级,在这个过程中必然会形成较大的人才缺口,这也是软件工程专业就业比较好的原因之一。社会对软件工程专业人才供不应求的局面直接决定了软件工程专业的发展潜力和前景。未来几年,软件工程专业是非常吃香的,考生可以考虑报考这个专业。软件工程三、 网络工程网络工程专业主要讲授计算机科学基础理论、计算机软硬件系统及应用知识、网络工程的专业知识及应用知识。网络工程专业旨在培养具有创新意识,具有本专业领域分析问题和解决问题的能力,具备一定的实践技能,并具有良好的外语应用能力的高级研究应用型专门人才。网络工程专业学生毕业后可在国家机关、科研机构、学校、工厂等企事业单位从事计算机应用软件及网络技术的研究、设计、制造、运营、开发及系统维护和教学、科研等工作。网络工程在当今互联网的快速发展和网络经济的蓬勃发展中,网络工程技术已成为信息技术产业的热门技术之一,就业前景不错。四、 数字媒体技术就业方向:数字媒体专业毕业生可在广播电视、广告制作等信息传媒领域从事多媒体信息的采集、编辑等方面的技术工作以及多媒体产品的开发与制作工作。这个专业的职位要求有很好的数学基础,将来才好搞关于计算机图形学的研究。数字媒体技术专业的就业前景很不错,现在国家很需要这方面的人才。数字媒体技术结束语1. 适合自己的才是最好的,每个人的性格特征、内在潜能、自身特长都有差异,就像一个动手能力强的学生,适合学习电子、电气、材料、航空航天等专业;一个性格内向,逻辑思维能力强又能言善辩的学生,非常适合学习法律专业;对数字极其敏感,能长期从事枯燥无味的工作不感到厌烦的学生适合学习会计专业等。2. 不管大学学的专业是什么,即使很好就业,也要学业有成技能精尖,不然也会被淘汰!除了以上4个专业就业前景很好外,各位心目中还有没有更好的就业职位,欢迎发言探讨。感谢您的阅读,再次感谢您的点赞和关注。