你花了很长时间去寻找一个idea,这值得么?提出idea的过程,应该是什么样的?

我们知道,在读博士和硕士的时候,我们需要完成自己的毕业论文。毕业论文又需要我们展示出我们读博期间的几项研究成果。而很多同学最纠结的就是:如何能过找到几个idea来完成几篇小论文?我猜测,提idea也是很多同学最害怕,最纠结的一件事了。

相比于做实验和读论文,提出一个idea,恐怕是最让人心力憔悴的事情了。往往我们想了很久,也没能提出一个好的idea。于是很多同学开始灰心丧气。今天我想说的是,如果你按照一个正确的思路去思考,即使花了很长时间去想idea,这个时间花的也是值得的。

从零基础,到提出一个idea的过程

首先,大家必须明确一件事:我们的创新绝大多数都是基于前人的科研成果的基础上提出来的。尤其是对于一个新手来说,最开始能做的科研任务,主要是改进已有的方法。即使对于有了一些经验的同学们来说,也很少能够独立地提出一个完全不依赖前人工作的idea。这意味着,即使有一些论文里面的idea看似是非常有独创性,貌似不依赖前人的工作,但是这也可能是因为作者写作的技巧加上重定位的技巧,导致大家以为他们的工作是开创性的。

说白了,绝大多数的idea都是改进前人的工作。那么我们从零基础,到提出一个idea的过程,其实就是我们从对于自己科研方向的模糊,到对于前人的工作有足够深入的理解,最终提出一个改进前人工作的idea的过程。

然而,这句话看着简单,实际上非常困难。因为我们对于别人的方法,要理解到其物理含义。并且能够理解别人论文中的insight。我之前写过一些文章教大家怎么读论文:【答疑】1,如何快速掌握一个新的科研方向?一个新手应该怎么读论文?。

我想强调的是,大家在学习别人的方法时候,一定不要盲目地乱读论文。就像这张图,每一个圈都是一个论文。我们现在找到了一篇发表在2021年的论文D。然后我们开始阅读D。经过我们对于论文D的反复思考,我们发现论文D是论文C的改进,论文C是论文B的改进,论文B是论文A的改进。而论文A是这个方向的开山之作。

于是乎,我们正确的思路应该是把DCBA的insight和物理含义都理解透彻。

然而,很多同学十分错误的做法是:我先看一看D。D好像没太看懂。于是我再找一篇别的论文吧。于是他就找到了跟D一个层级的其他的论文。久而久之,这个同学就会读了一大堆没有帮助的论文,浪费了很多时间,最后他也没能把DCBA这个逻辑找到。一年以后,别说提出idea了,连自己研究的方向上的一些已有的方法,可能都没能讲清楚。

当我们花了一些时间把现有的方法理解透彻了以后,我们想要提出一些idea就变得很容易了。如果你正在按照我说的深度优先的方式,在深入思考和学习别人论文里面的insight,那么这个时间花的是值得的。但是如果你是在胡乱阅读论文,而没有找到DCBA这种顺序的话,那么你可能就是在浪费时间了。

对于已有工作有了深刻的理解以后,应该怎么做才能提出idea?

我们以刚才DCBA这四篇论文为例。我们假设论文D提出来的方法有9个步骤。由于论文D是论文C的改进,论文C是论文B的改进,论文B是论文A的改进。其实论文A只包含了三个步骤:step1-3。然后论文B在A的基础上,增加了两个步骤,用以适应更加细化的场景。也就是说论文B包含了step1-5,其中的step 4 和step 5是比论文A多出来的两个步骤而已。以此类推,到了论文D的时候,D已经有了9个步骤了。其中只有step8 和step 9 是真的贡献。其余的step 1-7 都是来自于论文A,B,和C而已。

当我们想在D的基础上提出新的idea的时候,我们不妨思考一下为什么D可以在C的基础上做出创新? 其实答案很简单,往往我们的创新,只是修改了现有的方法中的几个步骤而已。

一种不是很正确,但是经常有效的提idea的思路是:在现有方法的几个步骤上作修改。然后我们为这些修改找一些场景,最后我们根据这些新的场景造出一个新的故事。

假设现在我们已经掌握了现有的方法,我们对于我们要研究的大背景也有了清晰的认识。这个时候,我们如果把现有的方法做一些小的修改,是很容易看到成果的。这个时候,由于我们的修改,往往会导致现有方法的崩溃,因此我们的贡献也就很容易说清楚了:1,我们提出的方法(在D的基础上修改的)可以满足新的场景。而D不可以直接用于新的场景。2,在新的场景下,想要解决原有的问题,变得十分困难,因为是我们如果在现有的方法是直接修改,那么整个方法就会崩溃。于是我们的第二个主要贡献就是如何克服掉方法的崩溃。

如果我们的目标只是发表所谓的SCI论文的话,第二个贡献,也就是如何克服方法的崩溃,其实不是那么重要。很多所谓的“水SCI”,“水论文”,往往指的是我们只是在原有的方法是做了一些修改,而这些修改并没有真的使得整个方法崩溃掉。有的水论文,只是在原有的方法上作了很小的修改,以至于修改产生的问题非常好解决。如果你现在为了毕业而发愁的话,可以尝试着这种思路去提一些所谓的incremental的idea。这种级别的idea发一些ccf c类会议或者一些sci,都是足够用的。

如果你想把idea的档次变得更高的话,那么你需要更加深入地思考,怎么改进现有的方法。这种时候,如果盲目修改现有的方法,其产生的问题,可能是无法解决的。为了避免浪费时间,一个合格的导师就显得至关重要了。导师可以根据他的经验,指导学生应该往哪些方向上思考,可以避免掉时间的浪费。

学习和科研一定伴随着时间的投入

我之前讲过很多次,一个学生的科研能力主要由两部分支撑的:1,基础知识,2逻辑思维。我们在从一个新手,开始一点点接触科研,直到提出自己的idea的过程,其实就是我们把自己的基础知识和逻辑思维一点点提升的过程。

我们在阅读别人的论文,理解现有方法的时候,我们其实会遇到很多问题。有的时候我们发现这个论文根本看不懂,那可能因为我们的基础知识匮乏,对于论文里面的一些背景知识了解的太少了。那么我们就需要去针对性地学习一些基础知识。有的时候,我们明明已经掌握了足够的基础知识,但是依然觉得看不太懂别人的论文。这个时候我们的逻辑思维可能就跟不上了。

因此,如果我们把大量的时间花在理解别人的论文,提升自己的逻辑,提idea上面,这些时间的开销是值得的。如果我们把时间花在胡乱阅读论文,反复调试代码上面,那么我们很可能陷入了一个无底洞。

如果我们能够深入地掌握一种方法,那么我们很可能在这个方法上提出一连串的idea,而不是一个idea。这对于一个科研的新手来说,是非常振奋人心的。

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Written on December 18, 2021