Ewin Tang的成功与论文给我的启发

最近(2018年7月),一篇“18岁天才少年把量子计算拉下神坛”的帖子在朋友圈颇得流传。故事说的是,一名美国德克萨斯州的华裔少年--现年 18 岁的埃文·唐(Ewin Tang)-- 7 月初在 arXiv 上发布了一篇论文,提出一种经典计算机算法,效率能“媲美”量子算法,是一次重要的发现。具体的评论与细节还可看看Tang的导师Aaronson的Blog

天才少年Ewin Tang

对大众而言,“少年天才”、“华裔”、“把量子计算拉下神坛”等等都是很吸引眼球的亮点。对我而言则有不同的看法。“华裔”这个符号其实没多大意思,不提也罢。“把量子计算拉下神坛”分明就是围观群众的臆想--量子计算不能高效解决的问题多了去了。“少年天才”这个称号,Ewin Tang倒是当之无愧,因为,在18岁这个年龄能有这样的贡献,加上他很快就要去攻读计算机科学博士学位,确实是非一般人可以达到的高度。他的本科导师Aaronson这么著名的学者也对他赞誉有加,确实难得。但是不要忘记,“少年天才”也有非常多陨落的例子,所以,这个亮点也颇值得思量。

对我来说,我思考更多的是,在我国,是否会有这样培养“少年天才”的土壤,或者如何才能培养出这样的青年才俊?不妨,先花点时间看看Tang到底做了什么,写了什么。

首先,Ewin Tang的论文标题是“A quantum-inspired classical algorithm for recommendation systems”。中规中矩的标题,也是我 --作为一位审稿人-- 最喜欢的标题。简洁明了,不花哨。

再看看他论文的摘要。

Abstract. A recommendation system suggests products to users based on data about user preferences. It is typically modeled by a problem of completing an m × n matrix of small rank k. We give the first classical algorithm to produce a recommendation in O(poly(k)polylog(m,n)) time, which is an exponential improvement on previous algorithms that run in time linear in m and n. Our strategy is inspired by a quantum algorithm by Kerenidis and Prakash: like the quantum algorithm, instead of reconstructing a user’s full list of preferences, we only seek a randomized sample from the user’s preferences. Our main result is an algorithm that samples high-weight entries from a low-rank approximation of the input matrix in time independent of m and n, given natural sampling assumptions on that input matrix. As a consequence, we show that Kerenidis and Prakash’s quantum machine learning (QML) algorithm, one of the strongest candidates for provably exponential speedups in QML, does not in fact give an exponential speedup over classical algorithms.

第一句解释什么是“recommendation system”(推荐系统),点明文章的主要目标。第二句,给出“recommendation system”的理论直观,从实践走向理论模型。第三句,简明指出自己的贡献:设计一种经典的推荐算法。第四句,自己的工作的策略、方法。第五、六句,进一步深入讨论自己的工作贡献。

这样的摘要是经典论文的经典写法,可以说是少年老成的“八股文”。正是这样的“八股文”让人神清气爽:思路清晰,表达简洁明了,不亢不卑,不浮夸,全文通过结论展示自己的“力量”与贡献。而且,行文非常朴素,有非常浅显的表述,也有非常高度的抽象与讨论,展示非常好的广度与深度。堪称论文典范,100分!不要忘记,这些文字不是写出来这么简单,是多年苦功“炼”出来,“煅”出来的成果!不仅如此,没有名师指点,他也不可能写得出这样的文章。

看了Tang的论文摘要,应该醒悟到,一个少年天才或者青年才俊的成长的关键应该是,存在自由的广阔的科研土壤。可以想象,Ewin从小就喜欢计算机并展示出杰出的能力,他可以自由选择自己的道路,而不需要准备高考,14岁的他进入大学得到了各种大学的教育,特别还得到了著名教授的专门培养。少年Ewin有多聪明我无法知道,有一点非常明确的是,他必定经历了多年的科研训练。这种训练不要说我们的中学生、本科生,就算许多的研究生也不见得曾经经历过。因此,可以说,Ewin的成功并非一次偶发事件,并不是一个少年天才突发奇想而获得成功,而是科研训练的成功,科研的土壤让一颗种子发了芽。

从Ewin Tang身上我们看到的不是个案,而是一种教育体制、一种社会环境所带来的教育力量、自由的力量、与教育与自由的成功。换一个角度,如果在我们的国家也有这样一位在14岁就体现出杰出能力的少年会怎么样?此处省略文字一万字。值得警醒的是,我们需要反思、改进目前的教育体制、教学环境。

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20180816

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