在將門-TechBeat人工智能社區(qū)上線一周年之際，我們?cè)u(píng)選出Top30進(jìn)入「2021年度TechBeat紅人榜」，同時(shí)我們也潛心策劃了AI工作者人物專訪欄目「AI紅人薈」，帶大家更深入地了解他們個(gè)人成長(zhǎng)的心路歷程，感受來(lái)自青年科學(xué)家們的榜樣力量。

本次為大家?guī)?lái)的是——牛津大學(xué)在讀博士·胡慶擁的故事。

「AI紅人薈」系列回顧：

王乃巖?|?葛藝瀟?|?杜少雷?|?石冠亞

作者 | 解亦鴻

在國(guó)際頂級(jí)計(jì)算機(jī)視覺(jué)會(huì)議CVPR 2021上，牛津大學(xué)在讀博士生胡慶擁共有兩篇論文成功入選。它們分別關(guān)注城市規(guī)模的點(diǎn)云數(shù)據(jù)集和強(qiáng)泛化性能的三維點(diǎn)云配準(zhǔn)，都是這個(gè)方興未艾的領(lǐng)域中，有待解決的、最前沿的問(wèn)題。

而在兩年半以前，剛剛開始讀博生涯的胡慶擁還從未接觸過(guò)三維點(diǎn)云相關(guān)的研究。牛津大學(xué)的學(xué)習(xí)和生活讓他走出了自己的舒適圈，當(dāng)大多數(shù)人忙于可以快速落地的、“短平快”的研究時(shí)，胡慶擁勇敢地把目光放到當(dāng)下看來(lái)“無(wú)用”的研究。從“useful”到“useless”，他想在未知的領(lǐng)域里看到未來(lái)。

01

『困境』

?“審稿人的每一條意見(jiàn)都有它存在的合理性”

2018年10月，牛津開始降溫，天開始黑得越來(lái)越早，胡慶擁卻有點(diǎn)失眠。

新年將至，回望過(guò)去的一年，他突然意識(shí)到自己在很長(zhǎng)一段時(shí)間幾乎沒(méi)有研究成果。這一年，他一直在準(zhǔn)備申請(qǐng)出國(guó)，中途生病住院，后來(lái)終于拿到學(xué)校offer到了英國(guó)，導(dǎo)師又建議他轉(zhuǎn)變研究方向。一年過(guò)去了，他恍然發(fā)現(xiàn)，身邊的同學(xué)都已經(jīng)準(zhǔn)備好投稿頂會(huì)，自己卻兩手空空。

“我是不是因?yàn)樯暾?qǐng)出國(guó)，這段時(shí)間放松了？”胡慶擁很著急，他想快點(diǎn)寫出一篇論文，趕緊把它投出去。然而，焦慮沒(méi)有帶來(lái)效率，反而帶給他混亂的作息：“那段時(shí)間我中午才起床，經(jīng)常會(huì)工作到凌晨四五點(diǎn)，別人早上來(lái)上班，我早上回去睡覺(jué)?！?/p>

在國(guó)防科技大學(xué)攻讀碩士學(xué)位時(shí)，胡慶擁的學(xué)術(shù)經(jīng)歷相對(duì)來(lái)說(shuō)順利得多。他曾以碩士生的身份就參加了英國(guó)計(jì)算機(jī)視覺(jué)頂級(jí)會(huì)議BMVC，其他參會(huì)者多是博士生或大學(xué)專職研究人員。胡慶擁同時(shí)還獲得了BMVC 2017的學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金?(student bursary)，該獎(jiǎng)學(xué)金當(dāng)年只有五個(gè)名額，且一般頒發(fā)給博士。

如今，整年沒(méi)有研究成果，身邊的同學(xué)又紛紛投稿，胡慶擁感受到了一種前所未有的同輩壓力 (peer pressure)。在焦慮的狀態(tài)下，胡慶擁完成了一篇投稿機(jī)器人會(huì)議CoRL的論文，但最終未能成功入選。看到會(huì)議審稿人給出的意見(jiàn)，他起初感到憤怒：“審稿人總共只寫了三句話，全都是negative的，給人的感覺(jué)是，他隨便看了一眼，‘這paper不可能中’，就完了?！?/p>

拿著審稿人的意見(jiàn)和自己的論文，胡慶擁找到了楊波。楊波是胡慶擁在牛津大學(xué)的學(xué)長(zhǎng)，也是他許多研究項(xiàng)目的合作伙伴。楊波對(duì)照審稿人的意見(jiàn)，逐條幫助胡慶擁解釋了個(gè)中緣由，這也讓胡慶擁發(fā)現(xiàn)自己文章中“一個(gè)很大的問(wèn)題”：“我有一個(gè)研究細(xì)節(jié)沒(méi)有寫清楚，我以為審稿人知道，但是從論文的角度來(lái)講，你又沒(méi)寫人家怎么可能知道呢？我后面才明白，審稿人的意見(jiàn)每一條都有它存在的合理性。”

投稿被拒的經(jīng)歷，像“潑了一盆冷水”，反而讓胡慶擁平靜下來(lái)，他逐漸走出焦慮的惡性循環(huán)。這給胡慶擁未來(lái)的學(xué)術(shù)寫作也帶來(lái)了很大的幫助，他開始更多地走進(jìn)具體的研究問(wèn)題中，并最終完成了一次自己研究方向的轉(zhuǎn)變。

02

『改變』

?“嘗試去做一個(gè)當(dāng)下可能沒(méi)有任何作用的研究”

變換研究方向，起初是導(dǎo)師Andrew Markham教授的提議。碩士時(shí)期，胡慶擁主要研究視覺(jué)跟蹤領(lǐng)域，并且取得了豐碩的成果。在導(dǎo)師郭裕蘭老師的指導(dǎo)下，胡慶擁圍繞相關(guān)濾波技術(shù)的跟蹤方法，發(fā)表了多篇論文，并獲得參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議的機(jī)會(huì)。

2018-2019年，正是視覺(jué)跟蹤領(lǐng)域最蓬勃發(fā)展的時(shí)候，Markham教授卻提出要轉(zhuǎn)變研究方向：“你現(xiàn)在不能選擇一個(gè)現(xiàn)在已經(jīng)相對(duì)成熟的課題，那樣等你博士讀完，這個(gè)問(wèn)題可能已經(jīng)徹底解決了。你要去瞄準(zhǔn)未來(lái)五到十年，甚至更長(zhǎng)遠(yuǎn)的時(shí)間內(nèi)大家最關(guān)心的那個(gè)問(wèn)題。”

在胡慶擁看來(lái)，Markham教授給出的建議和他之前聽到的有所不同。碩士時(shí)期，國(guó)內(nèi)的老師、師兄會(huì)經(jīng)常告誡他，要圍繞工程項(xiàng)目去做有用的、能盡快落地的、有實(shí)際價(jià)值的研究?！按蠹液苌偃フf(shuō)五年后怎么樣，而是需要解決目前遇到的問(wèn)題，做的研究一定要跟實(shí)際工程項(xiàng)目結(jié)合?！焙鷳c擁回憶道。

Markham教授有時(shí)會(huì)開玩笑說(shuō)到：“如果你說(shuō)你做的東西是現(xiàn)在非常useful的，我可能就對(duì)你這個(gè)研究沒(méi)太大興趣，但如果你說(shuō)這個(gè)東西是現(xiàn)在useless的，我可能就很感興趣了。”

Markham教授的指導(dǎo)讓胡慶擁逐漸打消了對(duì)于研究成果是否能快速落地的擔(dān)憂，同時(shí)也慢慢地走出自己研究的舒適圈，他開始想要著眼于未來(lái)，從事一個(gè)新的研究方向，去做一個(gè)“可能在當(dāng)下看起來(lái)沒(méi)有任何作用的研究”。

就這樣，胡慶擁在兩年多時(shí)間里完成了5篇大規(guī)模三維點(diǎn)云處理相關(guān)的研究，其中包括點(diǎn)云語(yǔ)義分割、實(shí)例分割以及點(diǎn)云配準(zhǔn)。今年的計(jì)算機(jī)視覺(jué)頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議CVPR上，他更是直接有2篇論文入選。

大規(guī)模且具有詳細(xì)標(biāo)注的數(shù)據(jù)集是充分釋放深度學(xué)習(xí)算法在3D場(chǎng)景理解領(lǐng)域潛力的重要前提。然而，由于數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)標(biāo)注的高昂成本，當(dāng)前公開可用的數(shù)據(jù)集要么僅具有有限的語(yǔ)義標(biāo)注，要么是在相對(duì)較小的空間范圍內(nèi)采集得到的，這在一定程度上限制了在大場(chǎng)景3D點(diǎn)云細(xì)粒度語(yǔ)義理解的發(fā)展。由此，胡慶擁等人入選CVPR 2021的研究便提出了一個(gè)城市規(guī)模的攝影測(cè)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)集。

第一篇論文研究開展了六個(gè)月左右，項(xiàng)目接近尾聲時(shí)，英國(guó)疫情經(jīng)歷第二次爆發(fā)，胡慶擁決定回到國(guó)內(nèi)?；貒?guó)后，他又用三個(gè)月的時(shí)間完成了第二篇入選CVPR 2021的論文。在這項(xiàng)研究中，胡慶擁等人介紹了一種輕量級(jí)且概念上簡(jiǎn)單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)——SpinNet，用于學(xué)習(xí)具有旋轉(zhuǎn)不變性、高描述性且泛化性能強(qiáng)的特征描述子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云的配準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，胡慶擁團(tuán)隊(duì)的方法在不同的數(shù)據(jù)集之間具有強(qiáng)泛化能力，所學(xué)習(xí)到的特征描述子也可以取得優(yōu)異的3D點(diǎn)云配準(zhǔn)結(jié)果。

03

『初心』

“無(wú)論輩分高低、經(jīng)驗(yàn)深淺，

任何學(xué)術(shù)研究在這都能得到充分的尊重”

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2017年，碩士二年級(jí)的胡慶擁第一次前往英國(guó)，參加了英國(guó)計(jì)算機(jī)視覺(jué)頂級(jí)會(huì)議BMVC。通過(guò)這次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議的經(jīng)歷，胡慶擁逐漸堅(jiān)定了出國(guó)深造的想法。

胡慶擁記得很清楚，在BMVC的會(huì)場(chǎng)里，他見(jiàn)到了不少領(lǐng)域內(nèi)的泰斗，比如Google Scholar有二十余萬(wàn)引用的Andrew Zisserman、SLAM領(lǐng)域大牛Andrew Davison……泰斗們性格各異，有的喜歡社交，和諸多參會(huì)人員交談，有的比較安靜，一個(gè)人坐在角落里聽報(bào)告。學(xué)術(shù)報(bào)告從早到晚，泰斗們都全程參加，讓胡慶擁感到欽佩，他很喜歡這樣的學(xué)術(shù)氛圍。

那是他第一次參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，神色緊張，甚至有點(diǎn)畏強(qiáng)，見(jiàn)到著名教授或業(yè)界泰斗，他不住地在心里想：“我們做的研究這么普通，他怎么會(huì)對(duì)我講的東西感興趣呢？”自己說(shuō)著蹩腳的英語(yǔ)，介紹不那么完美的Poster，但是教授們認(rèn)真地聽胡慶擁講了許久，還有不少同行向他請(qǐng)教問(wèn)題。胡慶擁感受到，無(wú)論輩分高低、經(jīng)驗(yàn)深淺，任何學(xué)術(shù)研究在這樣的會(huì)場(chǎng)里都能得到充分的尊重。

參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議不僅讓胡慶擁變得不再畏強(qiáng)，越來(lái)越勇敢，還讓他拓寬了自己的人脈，認(rèn)識(shí)許多合作伙伴。

在BMVC會(huì)議上，胡慶擁的工作與才華受到了伯明翰大學(xué)一位教授的青睞，胡慶擁前往牛津大學(xué)讀博之后，二人也有持續(xù)開展合作。2019年底，胡慶擁完成了一篇大規(guī)模點(diǎn)云語(yǔ)義分割的論文RandLA-Net（入選CVPR 2020 Oral presentation），伯明翰大學(xué)教授便邀請(qǐng)他來(lái)自己所在的研究小組做分享匯報(bào)。教授在VOT（視覺(jué)跟蹤）領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)豐富，是諸多相關(guān)競(jìng)賽的主要組織者，在他的支持和指導(dǎo)下，胡慶擁也獲得了在ICCV 2021舉辦大規(guī)模城市點(diǎn)云語(yǔ)義分割挑戰(zhàn)賽的機(jī)會(huì)。

參加學(xué)術(shù)會(huì)議，讓胡慶擁總能感受到，“自己學(xué)的東西特別少，對(duì)整個(gè)領(lǐng)域的理解還處于一個(gè)淺顯的階段”。他在跨國(guó)界、跨文化的思維碰撞里，看到了計(jì)算機(jī)視覺(jué)一片充滿未知的研究土壤，這里還有許多有待他去探索突破的課題。

隨著成果越來(lái)越多，胡慶擁發(fā)現(xiàn)收到的郵件、私信以及GitHub的issue和star也逐漸增多，許多各行業(yè)的研究人員向他咨詢相關(guān)的研究問(wèn)題。參加將門機(jī)器學(xué)習(xí)社群，也讓胡慶擁的研究成果得到了廣泛的宣傳。

• 胡慶擁的個(gè)人主頁(yè)：

  ? https://qingyonghu.github.io/

• 胡慶擁的將門TechBeat主頁(yè)：

  ? https://www.techbeat.net/grzytrkj?id=1181

現(xiàn)在他幾乎每天都會(huì)收到大量的郵件，盡管他努力去做到每一條都認(rèn)真回復(fù)，但偶爾也感覺(jué)到“時(shí)間越來(lái)越不夠用了”。他有時(shí)會(huì)有點(diǎn)懷念博士一年級(jí)的時(shí)候，那時(shí)的生活非常簡(jiǎn)單純粹，每天可以做的就是探索和學(xué)習(xí)全新的知識(shí)。

而今，即將博士畢業(yè)的胡慶擁再一次走到了人生的岔路口，談及未來(lái)，他覺(jué)得還是更喜歡做研究，希望能加入高?；蛘咂髽I(yè)的研究院從事進(jìn)一步的研究?！斑@個(gè)領(lǐng)域太大了，新的知識(shí)太多了，我愿意去學(xué)、去嘗試更新的知識(shí)。”這份赤誠(chéng)的求知欲，成為胡慶擁的源動(dòng)力，讓他有了留在這個(gè)領(lǐng)域不斷深耕的決心，他想在充滿未知的土壤里，探索未來(lái)。

- The End?-

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