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清华教授赵有建：计算机专业的方向、趋势、内容和建议

晨雾2020-12-24 13:26:14

清华教授赵有建：计算机专业的方向、趋势、内容和建议

荷塘边的物理六一 2017-12-07

原标题：学科发展调研 | 计算机方向前期

晨雾 / 转帖

听说你还在为发展方向而掉发？

又或者是因为时间有限

而无法面面俱到的了解各位老师？

欢迎走进今天的

物理61要搞事之学科发展调研

今年物理61的支部事业为

学科发展方向调研，

致力于为大家提供全面而有用的

物理、计算机、电子与自动化

四个学科的发展情况。

而我们第一组，

计算机方向小组，

有幸采访到了

计算机系副系主任赵有建老师，

通过一系列的问答，

我们也了解到了一些计算机系方向的情况

Q&A

Q：能否先介绍一下目前清华计算机系主要的研究方向？

A：我们主要的研究方向分布在五个研究所中

高性能计算研究所：太湖之光、气候变化 和地学习合作、云计算平台

计算机网络研究所：核心路由器、ipv46过渡技术、高校网上录取系统

计算机软件研究所：VLSI计算机辅助理论设计、数据库系统

智能技术与系统国家重点实验室：量子计算(目前没有人做)、网络环境的智能信息处理、智能控制与机器人系统(目前已经有可以感知的人工皮肤)

人机交互与媒体集成研究所：手写语音摄像头的输入、多媒体技术：可是媒体技术处理、人机交互、普适计算：透明计算系统

Q：现在世界上计算机技术的潮流趋势是什么样的呢？

A：应用科目很多,比如自动控制电子一类；

而如果只是讲纯计算机的话，分为两类：通用(个人使用)、专用(汽车飞机导弹上的)已经有70年历史。现在又增加了并行技术：是多输入多输出多存储多控制，微观上是多指令，包括太湖之光也是并行技术，结构上没有更多的发展，并没有一个突破性技术，下一代可能就是量子计算机，目前只是更多更快存储容量更大功能更多。

每一个计算机系的学生的梦想是搞一个和人一样的计算机，机器人要综合多个学科，综合了全部计算机的技术，发展也是没有设定极限的，现在的计算机可以在某方面上超越人的能力，比如阿法狗，还有alpha zero的自学习功能。

Q：您刚刚介绍了主要的研究方向，能说明一下这些方向之间各有什么联系吗(换句话说，是在计算机技术整个体系中处于一个怎样的地位？)

A：计算机系下其实共有三个二级学科：计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术。三个二级学科都被这5个研究所涵盖：

高性能计算研究所与计算机网络研究所负责计算机系统结构方面，实际上可以将全球的计算机视为一个整体，视为一个庞大的计算机，网络以高性能计算为节点，统称为计算机系统结构。

而计算机软件研究所是针对计算机软件与理论这一块，研究的类似于我们平时使用的app软件之类。

人机交互与媒体集成研究所以及智能技术与系统国家重点实验室是属于计算机应用技术这一块：人工智能和媒体结合，人工智能这一块领域其实已经有50多年的历史了，活跃周期10-15年，上次是在8、90年代，因为有了专家系统。这次火是因为机器学习得到了长足的应用，我们的研究方向是用于媒体的集成：例如搜索一只猫的图片，就要通过机器学习，机器大量地学习猫的图片之后然后就可以在全网络搜索相似度高的，也可以识别你说的话.

Q：老师可以介绍一下一个计算机系本科生培养了四年之后应该具有怎样的基本技能与知识吗？

A：我们的学生在经过四年的培养之后，对于计算机的硬件、软件以及系统结构都需要掌握，基本上是可以自己搭建出计算机，设计出相应的一套操作系统，放在自己制作的硬件上可以运行。

本科生阶段我们的计算机实验之间都是贯通的，比如搭建的集成电路都是对之后的学习有帮助的，完整地四年下来基本上是可以搭建出一台完整的计算机。

Q：有许多人说计算机与电子/自动化研究的内容差不多，甚至有“条条大路通cs”的说法，您怎么看待这个说法？

A：应该说“条条大路通CS的行业”，学的课程完全不同，计算机系的十门主干课程分别是

软件3门：程序设计、数据结构、算法

硬件3门：数字电路、计算机硬件技术基础、计算机组成原理

系统4门：软件工程、编译原理、数据库与操作系统

其他系的课程设置和计算机系的课程是有很明显的不同，所以思维方式也是不一样的。

Q：选择计算机方向对一个二年级物理系本科生来说需要怎样的准备，您认为物理系学生走计算机方向的优势是什么？

A：不需要太多的准备，只需要足够刻苦。清华的基础课程都讲的很清楚，老师的素质很高，但是作业量project很多，最后要做出一个计算机的雏形出来，所以计算机系的学生都叫苦连天。大二过来只需要补习一下程序设计，数据结构也只需要看一看就可以，大一、大二上大多是一些通识类的课程，重点的课程在于大二下、大三、大四。

很多人感觉不到物理课程对学习计算机知识的促进，但物理对计算机的认识是很有帮助的，没有物理知识是学不懂硬件课程的。物理知识可能没有一个直接应用，但是是一种基本的素质，常识类的。(高考不选物理很多专业都无法学习的，理科和工科都无法学习)

Q：那您有没有什么对我们物理系学生的建议呢？

A：随时欢迎物理系的学生选择我们的实验室。打好数学和物理基础，许多计算机问题需要数学模型来支撑。比如机器学习识别特征需要建立数学模型，偏微分方程和常微分方程应用很多，计算机同学反而在数学功底方面有所欠缺。

学科调研主要分为物理、计算机、

电子与自动化四大方向，

我们之后会陆续推出

各个方向的调研推送，

有相应问题的同学可以在后台提出，

我们会在采访中询问你想问的问题~