在专注和交流中捕捉灵感[1]

2018.07.21 00:00

在专注和交流中捕捉灵感[1]

——我的科研故事

陈汐

2005年10月,我校计算机系讲席教授组成员之一、香港城市大学邓小铁教授发来一篇关于“四人纳什均衡问题是 PPAD 完全”的论文,建议我探讨加强其结果的可能性。对那时的我来说,PPAD还是一个全然陌生的词汇,我用了将近一个月时间才把论文彻底读懂。就这样,边“充电”边前进,我一脚踏入了纳什均衡问题的研究领地。

“跑圈儿”跑出的推进技巧

我是个兴趣非常广泛的人,曾做过水木Game版版副,还代表清华参加了北京市《实况足球》游戏的团体赛,看动漫、做高达模型也都是我的业余爱好。但只要我找到了一个自己感兴趣的计算机题目,就会把这些爱好统统束之高阁,全天候、全身心地沉浸到问题中去。坐车、走路,任何时间都能启动大脑高速运转。这其中,跑步是我很喜欢的一种方式,因为既可以锻炼身体,又能不受干扰地思考问题。

一个深秋的傍晚,我照例去操场“跑圈儿”,边跑边回忆论文的证明细节,哪些步骤还存在改进空间呢?突然,脑海里浮现出几个简单的技巧,如果把它们结合起来,似乎就能在“四人纳什均衡是PPAD完全”和“三人纳什均衡是PPAD完全”之间搭起一座桥梁。

有了这样的想法,我马上放慢脚步,边走边在脑子里检查刚才的想法。走了一两圈后,模糊的思路渐渐清晰起来,好像真的可以!回到宿舍,我赶紧又用纸笔检查了一遍。即使如此我仍不敢确信,整夜都没睡好。

第二天,我带着新思路去找邓小铁教授讨论。讨论结果肯定了我的想法,我们赶紧把它写出来放到网上。

初战告捷,我们继续向“两人均衡”问题进发。其间也遇到过没有思路的时候,这时我会暂时停下来,过一段比较悠闲的生活;一旦思考重新启动,我就又会把精神调整到全神贯注的状态。由秋到冬,我们的研究逐步推进,最终证明在两人博弈中计算一个指数近似的均衡是 PPAD完全的。

海滩上完成的“头脑风暴”

2005年12月下旬,我和邓老师一起参加在香港和三亚举行的两次会议时,巧遇我校计算机系讲席教授组的另一位成员、美国波士顿大学的滕尚华教授。滕老师对纳什均衡问题一直比较关注,对我们的新结果也非常感兴趣。他积极加入讨论,并建议我们尝试证明,计算一个多项式近似的均衡也是PPAD完全的。

我们被这个新问题所吸引,会议期间一直在不断讨论。但这次幸运之神并没有迅速降临,探讨毫无进展。原来的技巧似乎也已失灵,无法应用到新的问题中。在从香港到三亚的飞机上,我们无心看风景,成功的希望仿佛随着舷窗外的白云一起逐渐远去。

出了机场,我们打车去酒店。虽然觉得机会渺茫,我们还是利用这段短暂的时间,在出租车上热烈地讨论起来。忽然,滕老师似乎想起点什么,随口问了几句。说者无心,听者有意,跟进这一系列工作这么久、对大方向和小细节早已烂熟于心的我恍然悟到,这就是突破口!随后,我们花了整整两天时间,带着纸笔来到海滩,面对大海检查每个步骤。

在这场高度紧张的“脑力激荡”中,大海和沙滩成了我们绝佳的放松场所。累了,两位老师就去游一下泳,我不会游泳,只能坐在沙滩上稍事休息。功夫不负有心人,我们以不可思议的高效率在三亚海滩上完成了全部的证明细节!

这真是令人意想不到的收获。作为一个更强的结果,它也被FOCS 2006接收了。能在这么短的时间内完成它,要感谢碧海白沙,更要感谢我们之间思维的碰撞。

的确,在整个研究过程中,各位老师对我的帮助是相当大的。是邓老师把我引入这个领域,并且和张钹教授、理论计算机组姚期智教授一起,给了我极为宽松的环境。不用每天报告进展,这使我可以没有任何压力、自觉自发地去想问题;一旦取得进展,老师们又会和我展开激烈的讨论,研究下一步该往哪里走;滕老师在不经意间点出关键的突破口,这使我感到,研究中应该尽可能积极地参与讨论,说不定就能从中找到新思路。

快乐科研是我的幸运

我做研究有一个习惯:接触新题目时,我不会马上钻进论文和相关文献的“大山”中去,而只是了解一下问题的定义和研究现状,就开始进行独立思考。虽然常常“碰钉子”,但一段时间后就会对问题的结构、难点有很清楚的认识。这种感觉,和只随别人走一遍论文是完全不同的。这也许是我能得到新结果的一个原因吧。

回首这段科研经历,我清醒地认识到,我们的研究结果其实是建立在前人工作基础上的,FOCS最佳论文奖应该是对这一系列文章所取得的重要理论结果的奖励。这一荣誉对我个人而言当然很重要,但它并不能说明太多问题,努力仍将继续。

只要全身心投入,科研就会带来无与伦比的乐趣。从这个角度讲,我能找到自己喜爱的研究方向并专注其中,已经是一件非常幸运的事。

(本文根据陈汐讲述整理,原载《新清华》)

[作者简介] 陈汐 男, 1982年出生江苏人,博士后。1999 进入清华大学基础科学班,于 2003 年获得学士学位。同年转入清华大学计算机系读博,导师是张钹教授,主要在姚期智教授创办的理论计算机科学研究中心进行研究工作,研究方向是算法博弈论和计算复杂性理论。2007 年获得博士学位,去美国做博士后。

[1]此文原刊载于《新清华》,征得作者同意,并增补作者简介,转载于此。--编者

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