斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)博士陳啟峰是中山紀(jì)念中學(xué)2008屆校友。受訪者供圖
近日,美國(guó)知名商業(yè)設(shè)計(jì)周刊《FastcoDesign》報(bào)道中山紀(jì)念中學(xué)2008屆校友、斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)博士陳啟峰團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的機(jī)器生成圖像項(xiàng)目的最新研究成果。報(bào)道稱,該項(xiàng)技術(shù)具有廣泛的用途,對(duì)未來電影以及游戲畫面生成等將會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
信息發(fā)出后引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。但這并不是這位信息學(xué)天才的第一個(gè)研究成果,早在2006年,陳啟峰就發(fā)明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Size Balanced Tree(SBT)是在信息學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的平衡樹;他還對(duì)網(wǎng)絡(luò)流進(jìn)行優(yōu)化,這種優(yōu)化最終被命名“啟峰流”。
自中山市開展信息學(xué)教育以來,如陳啟峰這樣的尖端人才正不斷增多。中山市教體局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,近15年來,中山市超過400人因?yàn)樾畔W(xué)獲知名大學(xué)的免試保送或自主招生加分資格,這些學(xué)子畢業(yè)后大多在微軟、谷歌、百度、網(wǎng)易、雅虎、騰訊等企業(yè)或高校從事前沿工作。
南方日?qǐng)?bào)記者 高薇
1 結(jié)束廣東信息學(xué)奧賽無金牌歷史
今年27歲的陳啟峰是中山紀(jì)念中學(xué)2008屆畢業(yè)生。初二起,他開始接觸信息學(xué)。從最基本的知識(shí)開始學(xué)起,編程、算法……從此一發(fā)不可收拾地愛上了這個(gè)學(xué)科,并以研究它為樂。
“信息學(xué)代表未來的科技,我的夢(mèng)想是用科技讓世界變得更美好。”陳啟峰說。
信息學(xué)是一門對(duì)人的綜合素質(zhì),尤其是數(shù)學(xué)知識(shí)要求較高的學(xué)科。要想玩或?qū)W得好,不僅要有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),英語、閱讀理解能力也不能差。因?yàn)樵诟?jìng)賽的過程中,很多題目需要學(xué)生先閱讀,理解分析后,再用計(jì)算機(jī)語言去解答。
在老師的指導(dǎo)下,初三時(shí),他就擊敗無數(shù)高中生,進(jìn)入信息學(xué)國(guó)家集訓(xùn)隊(duì),并獲得清華大學(xué)的保送資格。高中升入中山紀(jì)念中學(xué)后,他又連續(xù)兩次獲得全國(guó)信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽金牌,繼續(xù)被保送清華大學(xué)。
2007年,他還以全世界第八名的優(yōu)異成績(jī)?yōu)橹袊?guó)隊(duì)奪得一枚信息學(xué)國(guó)際金牌。這一成績(jī)結(jié)束了廣東信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽無金牌的歷史。
“如果你不喜歡,而被迫學(xué)習(xí),你可能會(huì)學(xué)得很辛苦。我喜歡信息學(xué),所以,我在信息學(xué)上會(huì)有不錯(cuò)的表現(xiàn)。”陳啟峰認(rèn)為,興趣是最好的老師。
和陳啟峰一樣,楊家齊也是一個(gè)信息學(xué)迷。他從三年級(jí)開始參加學(xué)校的信息學(xué)奧賽,此后便將信息學(xué)作為愛好發(fā)展至今。在日前舉行的第29屆國(guó)際信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽(IOI2017)上,他代表中國(guó)隊(duì)參賽,并獲得銀牌。
“聰明和勤奮讓他們比同齡人更加優(yōu)秀。”宋新波是陳啟峰和楊家齊的教練。他說,信息學(xué)的學(xué)習(xí)或競(jìng)賽中取得成績(jī),一定要聰明。以楊家齊為例,他的學(xué)習(xí)能力非常強(qiáng),在高二時(shí)就學(xué)完了大學(xué)高等數(shù)學(xué),而且算法和編程能力毫不遜于普通高校的本科生甚至碩士研究生。更重要的是,別人在學(xué)習(xí)時(shí),他們?cè)趯W(xué)習(xí);別人休息時(shí),他們還在學(xué)習(xí)。
2 包攬廣東歷史上兩枚國(guó)際信息學(xué)奧賽金牌
天才的培養(yǎng)離不開正確的教育。作為品牌學(xué)科,中山市的信息學(xué)在全省,乃至全國(guó)都有較大的影響力。
據(jù)中山市教育和體育局教研室信息技術(shù)學(xué)科教研員陳明宏介紹,近15年來,中山市包攬廣東歷史上兩枚國(guó)際信息學(xué)奧賽金牌,超過400人通過信息學(xué)進(jìn)入知名大學(xué)求學(xué),并就業(yè)于微軟、谷歌、百度、網(wǎng)易、雅虎、騰訊等知名企業(yè),或在高校從事最前沿的研發(fā)工作。
在該領(lǐng)域,尤其值得一提的是中山紀(jì)念中學(xué)。2005年以來,該校向國(guó)內(nèi)外高校輸送了數(shù)百名優(yōu)秀信息學(xué)學(xué)子,其中32人進(jìn)入清華北大。
“學(xué)習(xí)信息學(xué)的學(xué)生本身都很優(yōu)秀,因此,我們對(duì)他們的教育方式和普通的學(xué)生有所不同。”長(zhǎng)期從事信息學(xué)競(jìng)賽教學(xué)的“金牌教練”宋新波說,信息學(xué)競(jìng)賽不僅要求學(xué)生會(huì)解題,還要在有限的時(shí)間內(nèi)解出題。要做到這一點(diǎn),不能光靠教師講,更要學(xué)生參與。
作為教練,宋新波等人主張?jiān)诮虒W(xué)中實(shí)施“放養(yǎng)”,注重啟發(fā)學(xué)生的思維,培養(yǎng)他們自覺學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考和解決問題的能力。
“對(duì)他們要進(jìn)行精英式教育,給他們提供更自由、更廣闊的成長(zhǎng)空間。我們提倡一題多解,讓所有的學(xué)生都來講自己的想法和算法,這樣既可以鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,還能進(jìn)行思維碰撞,讓每個(gè)人都取長(zhǎng)補(bǔ)短并成長(zhǎng)。”宋新波說。
在學(xué)科建設(shè)方面,中山的信息學(xué)也有一套“秘籍”。早在18年前,中山市教研室就提出在中山紀(jì)念中學(xué)、中山一中發(fā)展信息學(xué)科,配備了專業(yè)老師并成立了學(xué)科競(jìng)賽組。此后,在紀(jì)念中學(xué)和市一中多位老師的推動(dòng)下,中山市小學(xué)教師也逐漸重視起這一學(xué)科,并將部分競(jìng)賽內(nèi)容融入日常課程中。
隨著教師隊(duì)伍的完善,幾年前,中山又在全市小學(xué)推廣信息學(xué)競(jìng)賽。如此一來,形成了國(guó)家、省、市三級(jí)競(jìng)賽機(jī)制,為學(xué)生的持續(xù)成長(zhǎng)提供了“肥沃的土壤”。
3 讓中山學(xué)子離“改變世界”夢(mèng)想越來越近
信息學(xué)成就了陳啟峰、楊家齊,讓他們離“改變世界”的夢(mèng)想越來越近。
從大三開始,陳啟峰就跟著教授做研究,參與了全球最大的電子圖片研制等項(xiàng)目。大學(xué)畢業(yè)前,他完成了兩項(xiàng)研究——“摳圖算法”“超大像素圖像合成”。在兩項(xiàng)研究中,他負(fù)責(zé)編程以及為研究提供意見。由于表現(xiàn)出色,在他準(zhǔn)備繼續(xù)深造時(shí),教授親自為他寫了推薦信。
2012年初,美國(guó)斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)、麻省理工大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、哥倫比亞大學(xué)、康奈爾大學(xué)、加州大學(xué)洛杉磯分校、密歇根大學(xué)安娜堡分校九所高校以全額獎(jiǎng)學(xué)金錄取他攻讀博士學(xué)位。
他選擇了去斯坦福大學(xué)繼續(xù)深造。“信息學(xué)是改變世界的學(xué)科。我們這些中學(xué)就接觸它的人,后期大多數(shù)也仍聚集在這個(gè)領(lǐng)域,從事相關(guān)的工作。”陳啟峰說。
除了紀(jì)念中學(xué),中山一中的信息學(xué)學(xué)生畢業(yè)后也多在相關(guān)領(lǐng)域繼續(xù)深造或工作。如2006年全球編程大賽中的第96名獲獎(jiǎng)?wù)?、中山市一中學(xué)生余江偉,廣東?。ㄖ猩绞校┑诙秶?guó)際信息學(xué)金牌獲得者馮齊緯等,均保送到清華大學(xué),畢業(yè)后陸續(xù)赴美讀研讀博,從事信息學(xué)方面的研究。
2017年,陳啟峰從斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)博士畢業(yè)。此后,他仍堅(jiān)守在信息學(xué)領(lǐng)域,從事計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)的研究。
對(duì)信息學(xué)的愛好和堅(jiān)持讓他收獲頗豐,先后在CVPR、ICCV和PAMI等計(jì)算機(jī)頂級(jí)會(huì)議期刊上發(fā)表論文十余篇。近日,他和同事所開發(fā)的機(jī)器生成圖像項(xiàng)目的最新研究成果受到美國(guó)知名商業(yè)設(shè)計(jì)周刊《FastcoDesign》關(guān)注。
在《FastcoDesign》的報(bào)道中,作者指出,該項(xiàng)技術(shù)具有廣泛的用途,對(duì)未來電影以及游戲畫面生成等將會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。而且,該項(xiàng)目的算法程序一經(jīng)發(fā)表,便在當(dāng)日迅速占據(jù)了全球最熱門軟件平臺(tái)GitHub的Python排行榜第一位。目前,該研究成果已成為了國(guó)內(nèi)外人工智能領(lǐng)域的討論焦點(diǎn)。
“這是一種全新的算法,比目前其他的方法生成的圖片更加逼真。”12日,遠(yuǎn)在國(guó)外的陳啟峰通過微信向記者介紹了這個(gè)研究成果。他說,此次的機(jī)器生成圖像項(xiàng)目中整個(gè)程序和算法都是他完成的,項(xiàng)目的研究成果已被2017年國(guó)際計(jì)算機(jī)視覺大會(huì)(IEEE International Conference on Computer Vision,簡(jiǎn)稱ICCV)選中為口頭報(bào)告。