我的普适计算科研经历与感受 - 首页-中国计算机学会信息网

2012年1月7日，我与清华大学的徐恪、中国人民大学的李翠平一起荣获中国计算机学会青年科学家奖。

《中国计算机学会通讯》（C C C F）专栏编委、清华大学武永卫教授邀请我写一篇感想文章。

盛情难却，却又不知从何下笔，思来想去，就将我从事普适计算的科研经历，海外学习和研究的感受总结成文，希望对从事科研工作的青年朋友有所帮助。

初识普适计算
我于1996年考入西北工业大学计算机系，4年后被免试推荐为硕博连读研究生，师从周兴社教授。

2000年到2002年我主要从事嵌入式系统和电视节目个性化服务的研究，2003年开始从事普适计算的研究工作。

1991年马克·韦泽（Mark Weiser）在《科学美国人》杂志上，阐述了他对未来计算的美好愿景：“The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabrics of everyday life until they are indistinguishable from it.”（最具有深远意义的是那些从人们注意力中消失的技术。

这些技术已经渗透到人们的日常生活中，以致与生活难以区分。

）这短短的几十个字，生动地刻画了普适计算应该具备的特征。

我们可以将其凝练为“一个中心，两个基本点，两个必要元素”。

一个中心即“以人为中心”，两个基本点是“计算无处不在和计算不可见”，两个必要元素是“传感器和人”。

计算是围绕人做文章，同时是基于传感数据的，二者缺一不可。

2000年前后，随着软硬件技术的迅速发展，特别是无线网络和传感器技术的长足进步，学术界和产业界掀起了普适计算的研究热潮。

情境感知计算作为普适计算的核心，得到了广泛深入的研究。

普适个性化与智能空间
普适计算的关键问题是如何察觉用户及其所处的环境，提供适时适地的服务。

针对普适环境多媒体个性化服务需求，我们首先提出了上下文感知推荐的思想，建立了N2M多维上下文感知多媒体推荐模型，形式化地描述了多维上下文和多维推荐结果。

同时我们提出了一种混合推荐算法，将基于内容过滤的方法、基于贝叶斯分类的方法和基于规则的方法有机结合在一起，实现内容及其呈现形式的推荐。

我们还提出了基于主从结构的协同式用户偏好获取与更新策略，设计了根据反馈信息动态获得用户偏好的隐式学习算法。

针对组用户推荐，我们提出了动态组用户兴趣模型建立机制，其核心为基于总体距离最小的多用户偏好融合算法。

我们设计实现了基于OSGi 的普适多媒体服务软件平台，主要功能包括服务管理、多媒体处理和上下文管理。

从系统层次上
於志文
西北工业大学
我的普适计算科研经历与感受人才成长专栏
关键词：CCF青年科学家奖　科研经历
为上下文感知多媒体个性化服务和应用的开发与实施提供支持。

智能空间群体协作支持系统为协同决策、设计、开发提供了有力的环境和技术支持，实现了群体活动和行为的协调，具有很强的科学价值和社会意义。

我们以智能会议为典型应用背景，研究了群体语义交互模型与机制，提出了一种多模态语义交互识别方法，充分利用不同模态的数据和不同推理模型的能力，产生了鲁棒可靠的结果。

我们提出了层次化语义交互可视化呈现机制，提供对会议中社会动态特性和状态的可视化，包括语义交互、发言情况、关注等。

在交互识别结果基础之上，我们提出了一种基于图的语义交互挖掘算法，实现交互流频繁模式的挖掘。

普适教育是下一代教育发展的趋势。

普适教育资源管理是普适教育服务的重要组成部分。

我们重点研究了普适教育内容自适应算法和软件平台，解决了下一代普适教育的关键技术；提出了支持上下文感知和QoS服务的教育资源管理、推荐、查询和访问机制；开发了情境感知电子学习软件基础平台Semantic Learning Space，将语义网技术应用于普适教育，支持语义化知识表示、系统化情境管理、互操作化内容集成和自适应内容推荐。

用计算感知社会
近年来，随着嵌入式设备、无线传感网络、移动计算等技术的快速发展，集成感知、计算和通信能力的普适智能系统已得到广泛应用，逐步融入到人们的日常生活环境当中，这为在更加开放的社会空间中研究较大规模的群体交互提供了有利条件。

普适计算由此步入高级阶段，即社会感知计算。

我们提出了社会感知计算的概念和模型，并开展了系统性的研究工作。

社会感知计算旨在通过人类生活空间部署的大规模多种类传感设备，实时感知识别社会个体的行为，分析挖掘群体社会交互特征和规律，辅助个体社会行为，支持社群的互动、沟通和协作。

社会感知计算的核心在于“感知”二字，有两层涵义，首先感知物理世界（s e n s i n g），然后觉察并做出响应（aware）。

社会感知计算的主要研究内容包括现实世界实时数据感知、人类行为与交互分析、社会交互高效支持、社会感知计算软件框架以及社会感知计算应用等五个方面。

目前我们将移动社交网络作为社会感知计算研究的一个载体，它与传统社交网络相比具有三个显著特征：感知的实时连续性、数据的真实时空性和服务的即时即地性。

我们从移动社交网络时空交互语义感知、语义建模和时空交互规律挖掘三方面展开研究，期望在多源时空交互数据获取方法、群体时空交互网络建模、跨空间异构社交网络的关联性等方面取得突破。

为此，我们构建了移动社交网络感知计算的“雨”模型，设计实现了移动社交网络系统支撑平台。

它由手机端的智能感知和服务器端的分布式服务中间件两个部分构成，并通过“智慧校园”和“老年人健康辅助”两个应用，对模型和算法进行验证。

海外学习和研究经历
我曾经在海外四所大学和研究机构从事学习和研究工作，有机会感受到不同国家、不同实验室的独特文化和氛围。

这对我的学术研究工作产生了很大的影响。

新加坡　2004年9月至2005年5月，我获得了在新加坡信息通信研究院做访问学生的机会，师从张大庆研究员。

在那里我深刻理解了什么是学术研究，也深刻感受到了那里的学生刻苦钻研的精神。

新加坡是一个开放的国家，当时在研究院和新加坡国立大学的学术报告很多，张老师一有机会就带我去参加，对研究思路的启发起到了很大的促进作用。

另外我还有机会旁听了新加坡国立大学的研究生课程。

一学期只有很少的几门课，但是每门课的工作量很大，学生需要看很多的文献，写课程报告，几个人一个小组做一
个项目（project）。

记得同实验室的几个学生商量决定做一款网络射击类游戏，类似于《反恐精英》。

在临近课程结束时，他们熬了好几个通宵做项目。

最后一堂课，各小组轮番上去演示开发的系统。

新加坡的学习经历使我的科学研究能力和英文写作能力有了很大提高，同时也使我的学术自信心和学术交往能力得到很大的提升。

日本　2005年12月我完成了博士论文答辩，2006年2月至2009年1月在日本名古屋大学和京都大学做了三年的研究工作。

两所大学都是日本著名的公立大学。

给我最大的感触有三点。

第一，日本教授在科研中十分严谨，工作如果不是很成熟，没有得到有足够说服力的结果，一般是不发表论文的。

但他们都很平易近人，中午会和学生一起就餐，就各种话题展开讨论和交流。

在传统节日，教授和学生一起踏青和聚餐。

通常教授会掏整个消费金额的1/3，其它费用学生们AA制。

从你来到一个实验室工作到离开，只有两顿饭不用自己掏钱，一顿是欢迎餐，一顿是送别宴。

这两餐的费用是由其他人各出一份给你付账。

第二，日本学生的组织能力和参加各类活动的热情让人惊讶。

实验室的研讨会（s e m i n a r）、午餐会、节假日活动都是由学生来组织的，一年一度的名古屋大学庆（名大祭）主要也是学生组织，包括实验室参观和演艺活动策划等。

第三，日本对本国学术会议和期刊的认同令人印象深刻。

不同学科不同领域每年都会召开学术会议，所有相关的研究小组都会很重视，提前准备论文发表。

他们认为如果每年一度的专业会议，没有很好的成果发表，说明该小组不够努力，是在走下坡路。

专业会议上录用的论文都会发表在日本国内相应的期刊上，可以作为毕业要求的论文。

日本的国际学术交流开展得很好，在国际顶级会议和期刊上也会有很多论文发表，但是优秀成果常常是首先发表在国内期刊或会议上。

近年来日本诺贝尔奖获得者的代表性成果就是首先发表在本国杂志上的。

这一点值得我们深思。

德国　2009年初我回到母校西北工业大学，担任计算机学院教授。

2009年11月至2010年10月我得到德国洪堡基金会资助，赴德国曼海姆大学从事合作研究。

洪堡基金是德国吸引国外优秀学者到德国合作研究而设立的，在国际上享有很高声誉，迄今已有43位洪堡学者获得诺贝尔奖。

该基金侧重于基础研究。

洪堡基金的遴选程序十分严格，但一旦进入，在研究期间直至结束，就没有任何评估了，也没有任何硬性的要求和规定，最后离开时只需要在网上填一个表格，主要是询问你对合作方是否满意，生活是否遇到困难等，是典型的“严进宽出”。

在这种宽松的科研环境下，洪堡基金获得者大多取得了很好的创新性成果。

这一点很值得国内科研资助体系借鉴。

另外，德国对人文的重视给我留下了深刻印象。

学者在洪堡研究期间，一般会参加两次较大的活动，一次是洪堡年会，在德国的所有洪堡学者都会被邀请去柏林，受到德国总统的亲切接见，参观大学实验室，聆听多学科交叉研究报告等。

另一次是每年8月底的两周环德旅游。

洪堡基金会会安排好一切，一名导游跟着一辆大巴，根据不同的路线游览德国的历史文化胜地。

大众汽车工厂、维尔茨堡葡萄酒庄、柏林广播电视台、波恩二战历史博物馆等都给我留下了深刻的印象。

科研心得
科学研究与工程实践　科学研究和工程实践是相辅相成的。

科学研究的问题来源于实际应用，研究成果也需要在工程实际中验证，这样才可能解决实际问题，才会有大的影响力。

普适计算本身是一门应用驱动的学科，强调解决实际问题，通常需要实现原型系统，并获得用户体验，才能发表出较高水平的论文。

我们在研究中努力做到算法与系统并重，建设特色科研平台和环境，开展了智能家居环境、老年人健康辅助、智能博物馆等应用。

最近我们和华为公司在移动互联网方面开展合作，目的是将我们在情境感知方面的研究成果应用于移动互联网环境下的精准广
告服务中。

学术交流与合作　学术交流与合作是科研
中的重要组成部分，努力与国际主流学者建立联系，进入主流学术圈子，先参与，再成为核心，进而获得学术声誉，取得话语权。

可以把权威期刊和顶级会议看作“绩优股”，需要一直关注和追求。

对于刚毕业的博士来说，直接进入权威期刊和顶级会议有一定难度，可以先参与其中，例如担任审稿人。

另外，可以选一两个业内认可的重要会议，作为“潜力股”一直跟进，逐渐成为核心成员，担任重要职位。

在交流和合作过程中，重要的一点是“勿以善小而不为”，也就是抓住细小机会，先做事，不怕吃亏，建立长久稳固的合作关系。

科研规划与持续性　“凡事预则立，不预则
於志文
CCF高级会员、本刊编委。

2011年中国计算机学会青年科学家奖获得者。

西北工业大学教授。

主要研究方向为普适计算、移动互联网和智能信息技术。

zhiwenyu@
废”。

科研中的规划很重要，规划有长远规划和短期规划，长远规划可以分阶段制订和完成，例如硕博五年、博士毕业后的5年等。

希望达到什么样的目标，确立相应的研究方向，并为之努力。

短期规划如一年的近期计划和每月的工作安排等。

特别是申请课题、顶级会议投稿等，都需要提前精心准备。

科研工作需要注意研究方向的持续性，避免频繁改变研究方向和内容，尽量使工作具有延续性和相关性，实现增量式发展。

这样研究成果才具有系统性，自成体系。

■
2012年9月6日，《CCF 技术动态》（以下简称《动态》）编委会换届会议在CCF 总部召开，CCF 秘书长杜子德任命北京航空航天大学副教授、虚拟现实与可视化技术专业委员会秘书长周忠博士为新一任编委会主编，重组了编委会（任期一年，2012~2013）。

杜子德向新任成员颁发了聘书。

潘柱
廷副秘书长及部分编委出席会议。

杜子德肯定了《动态》一年来在孟小峰主编领导下所取得的成绩，强调了《动态》的定位和作用。

孟小峰总结了一年来的办刊经验，对未来编委会如何吸引优质稿源、扩大影响力提出了建议。

新任主编周忠就《动态》今后的工作规划提出了新思路。

编委们就如何获得高质量稿源、优化编稿流
程、如何推广和扩大受众面进行了热烈讨论。

《动态》是CCF 2011年创办的电子刊，每周一期（另有CCF 学会动态和职场信息等专刊），以导读和原文链接的方式介绍计算机领域的最新技术和应用动态，广受CCF 会员和业界读者的欢迎。

卢　睿　联想研究院研究员 吕　腾　解放军炮兵学院副教授 马于涛　武汉大学副教授
潘柱廷　启明星辰公司首席战略官 王千祥　北京大学教授 王　新　复旦大学教授 赵东岩　北京大学研究员
通讯委员　穆德彬　天津中德职业技术学院高级工程师 肖国荣　广东金融学院软件教研室副主任
主编　周　忠　北京航空航天大学副教授编委（按姓氏拼音排序）
包胜华　IBM 中国研究院研究员 贲可荣　海军工程大学教授 卜佳俊　浙江大学教授
郭　斌　西北工业大学副教授
李　刚　中科院计算技术研究所副研究员 刘伟峰　中石化石油勘探开发院高级研究师 刘永进　清华大学副教授 刘　越　北京理工大学教授。