1.2 學(xué)術(shù)論文書寫套路

本文主要內(nèi)容節(jié)選自MOOC網(wǎng)提供的清華大學(xué)的在線課程《如何寫好科研論文》,該部分主講人為清華大學(xué)自動化系,高飛飛老師,作者學(xué)習(xí)并對其進行了歸納整理。
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在工科,大家經(jīng)常投的論文是IEEE或ACM,它們都有自己的格式。通過這樣的格式,可以方便將來審稿人對我們論文的審閱,或其他研究者對我們文章的閱讀。
1.2.1 標題?Title

標題是一篇論文的點睛之處,非常重要,它一定要體現(xiàn)我們論文的核心價值,體現(xiàn)你的觀念,體現(xiàn)你的亮點,同時也要簡潔。
(1)?有人說體現(xiàn)核心的關(guān)鍵技術(shù),也可以用關(guān)鍵字是不是?是的!關(guān)鍵字也可以,但是最最核心的東西,還是應(yīng)該放在標題里面。
為什么呢?
1)我們在搜文章的時候大多數(shù)人可能搜的就是標題,一搜就可以看到;
2)在大家的簡歷里面文章通常也是以標題的形式出現(xiàn)的,而不是以關(guān)鍵字的形式出現(xiàn);
3)以后你出去參加學(xué)術(shù)交流會,別人介紹你的時候,會說你是XX論文的作者,而不是說你是XX關(guān)鍵字的作者,所以標題一定要起好;
4)這里面還有一個更重要的作用,即對你的知識產(chǎn)權(quán)的保護。我們的標題要起的讓后面研究同樣領(lǐng)域的研究者,繞不開我們的工作,讓他必須引用我們的東西。如果說我們的標題沒起好,漏了某個字眼,那么后面有些人,就能對同樣字眼的東西做延伸、擴展或者補充。在學(xué)術(shù)界經(jīng)常會有一些學(xué)術(shù)不端的人,他們壓根不提你的工作,甚至不引用你的工作,甚至他可能會搶先將這個核心的技術(shù)反映在他的論文標題上,那么當他的文章發(fā)表之后,慢慢的學(xué)術(shù)界就可能認為這個東西是他先做出來的,而你們的東西就停留在角落。
(2)?標題不能起得太大
起得太大有什么問題呢?
問題是不尊重前人的勞動成果。實際應(yīng)當是我們做了什么,就起什么樣的東西。比如起名模式識別,那么做模式識別的學(xué)者們都要跳起來了,因為你只做了其中的具體的一塊兒。
(3)標題的規(guī)范的格式
比如“XX系統(tǒng)下,針對某某問題的XX算法”。大家一看就了解你做的是這個系統(tǒng)。采用的是這樣的算法,一目了然,所有該有的東西都在里面,包括其他的,基于什么原理,在什么系統(tǒng)下針對什么問題的解決方式,這可以多說一步,也是一樣,這是我們規(guī)范的標題寫法。
1.2.2 ?摘要?Abstract

摘要是對標題的一種擴充,將我們標題里面寫不下的東西補充出來。但是,摘要也要簡潔,200字左右,并需要覆蓋文章的出發(fā)點、亮點 、還有最重要的效果。
舉個栗子——套路化的摘要:我們考慮了XX系統(tǒng)中的XX問題,采用XX原理(方法),研究了XX問題。
前兩句和標題類似,但摘要可以稍微說得細一點,我們在研究的過程中遇到了什么阻礙,然后又用到了什么特殊的手段解決,最后達到了什么樣的效果,比誰的東西好,或者比誰的東西快,這些東西寫不到標題里,但是可以放在摘要里。
1.2.3 ?引言?Introduction

(1)引言是摘要的擴充,這里面最重要的是要介紹研究的系統(tǒng)的背景。
舉個栗子:做第五代移動通信里面的一些研究,首先就得講為什么要做,現(xiàn)在不是有第四代通信嗎?為什么它不行?于是講到目前的通信不光是語音、短信、我們有很多的這種數(shù)據(jù)流需要去傳輸。第四代移動通信雖然可以支持數(shù)據(jù)流,但如今數(shù)據(jù)流已經(jīng)演變成了視頻流,多媒體流,或者說我們集中在一個教室內(nèi),很多同學(xué)一起上網(wǎng)。這種情況下4G就不夠了,因此我們要研究5G。這就是大背景。
(2)提出問題及原因
大背景講完,第五代移動通信下的問題有很多,我們只能抓住其中一塊兒。
在講問題的時候,又要去說明目前這個問題的一些研究狀況,這時我們就要去做一定的文獻調(diào)研。
舉個栗子:我們會說XX的論文研究了同樣的問題,提出了什么方法,達到了什么樣的效果,這是在夸他們。然后話風(fēng)要一轉(zhuǎn),然而他們的工作,還有XX缺點。這只是第一個,接下來第二篇文獻調(diào)研,與之類似。
因此,我們可以得到文獻調(diào)研套路:XX作者論文—研究XX問題—采用XX方法—達到XX效果—存在XX缺點。
注意寫文獻調(diào)研不是隨便一篇文章都放上去。必須帶著我們的目的性選擇,最直接的目的就是他們的缺點就是我們這篇文章要解決的重點。有些文章做了類似的東西,但缺點比較少,或它的缺點不是你解決的重點,就可以不必提。
(3)引言的最后——本文的貢獻
跟摘要類似,只是可以更詳細一點。比如在摘要之后,我們可以整理一下,文章的貢獻達到了第一、二、三條,諸如此類,就是引言。
摘要和引言是最重要的。一篇文章很多審稿人可能看下標題,再看下摘要,大概知道情況了,再看下引言基本上就了解了。具體的技術(shù)手段,不一定會太仔細看。所以摘要和引言一定要是非常清晰,邏輯,能反映文章整體面貌的。
所以,這兩個部分建議最后寫,因為當你對文章的整體布局、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)有了把握之后,再來寫效果往往更好。
1.2.4 ?問題建模 problem formulation

(1)除了文字,還必須輔以數(shù)學(xué)公式描述要解決的問題。比如我們考慮了N個用戶,網(wǎng)絡(luò)拓撲長什么樣子,發(fā)送的信號、噪聲是什么樣子,它們又有什么樣的分布等,都要用數(shù)學(xué)的語言來描述。
(2)選取已有模型
通常我們從文獻的現(xiàn)有模型里選一個最合適的進行求解,而不是自己拍腦袋創(chuàng)造一個。因為新創(chuàng)的模型必須提供相應(yīng)的證明,否則一定會被審稿人質(zhì)疑。現(xiàn)有的模型,追溯本源都是通過硬件或軟件平臺仿真驗證過的,不是拍腦袋拍出來的。
(3)描述要解決的問題
比如說我們是要估計和檢測這個系統(tǒng)中某個參數(shù),還是要優(yōu)化系統(tǒng)的某個性能指標?講清楚,我們的問題建模就講完了。
1.2.5 方法以及分析 algorithm and analysis

核心所在,創(chuàng)新的精華
這部分就是要將我們草稿上的推導(dǎo)用文字的方式鏈接起來,而這個鏈接最難的地方在于邏輯關(guān)系。
草稿紙上寫的時候自己心里清楚,但是真的用文字寫會有很多問題:先寫什么,再寫什么,因為有了哪個公式,才能推出下一個公式等。并且在推公式過程中,我們要適當?shù)耐R幌逻M行解釋,如到目前為止我們能獲得什么樣的物理意義和啟示,甚至是跟其他文章比較有什么樣的好處。這些東西穿插到文章里才能讓你的文章多姿多彩。
(2)寫文章,我們應(yīng)該從讀者的角度去寫。你懂這方面,但是讀者不一定是研究同樣問題的人,我們要站在一個外行的角度去考慮讀者希望先看到什么,再看到什么,才能理解我們的算法。
中國學(xué)生剛開始寫作往往意識不到,文章里有很多自己認為簡單,當然的東西被我們直接跳過去,甚至有些順序上的混亂。此時,大家可以嘗試半年之后,自己對這些知識已經(jīng)有所遺忘的時候,再回來看自己寫的東西,那些些會讓我們卡殼的點,就是我們在寫作的時候應(yīng)該考慮到把它描述清楚的地方。
算法寫完,我們知道很多是通過仿真來驗證的。但是對于某些問題,除了仿真驗證,我們還可以理論驗證,這就是我們說的分析,采用性能表達式時也需要簡潔。一頁全是一個性能表達式的公式是沒有用的。我們的性能表達式一定要蘊含一定的物理意義。所以當我們的表達式過長,就需要再一次采取數(shù)學(xué)的方式找一些近似的方法,或上下界將它簡化。這也是我們平常要積累的地方,即應(yīng)該放在math list里面的東西。
我們對算法從理論上進行分析,不但能提高論文的貢獻,還可以增加論文的長度。論文長度其實很重要,在工科,我們的論文往往有長文和短文之分,而學(xué)術(shù)界普遍認可的是長文。除非你自己本身的算法里面已經(jīng)包含足夠的內(nèi)容,有足夠可圈可點的地方。否則考慮利用分析來增加文章的長度和貢獻也是一個可取的方式。
給大家的建議:數(shù)學(xué)分析的工具有很多,在上學(xué)的階段掌握一門分析方法。
1.2.6 ?仿真驗證 simulations
仿真也有一定的規(guī)范

(1)在某一個領(lǐng)域里面,我們一般是用曲線,還是用框圖、柱狀圖,或者餅圖來表達我們的實驗結(jié)果它都是約定俗成的。
(2)除了形式上要注意的地方,仿真的目標也一定要明確。比如文章是為了降低已有算法的復(fù)雜度,還是為了提高精度,或是為了提升效率。
(3)仿真結(jié)果不能光把曲線放在那,還需要配上文字解釋。
(4)有時候我們仿真出來的東西跟我們想象的有區(qū)別,或有意外的一些結(jié)果。此時我們應(yīng)該去檢查程序,如果程序無誤,那有可能是理論就推錯了,這是常見情況。那它就可以反哺理論,指導(dǎo)我們改進。
如果發(fā)現(xiàn)仿真沒錯,理論也沒錯,而這個現(xiàn)象又很奇怪。那怎么辦呢?恭喜各位,你發(fā)現(xiàn)了一個比較有意思的地方。它可以增加你論文的貢獻和篇幅。盡量將這一個現(xiàn)象合理地解釋,甚至運用數(shù)學(xué)的方式進行解釋。
(5)最后我們做仿真的時候不需要有冗余。就是能放在一張圖上的,不放兩張圖。
1.2.7 ?總結(jié) conclusions

這一部分和摘要又比較類似。我們有三段比較類似的地方,摘要、引言的最后一部分、還有我們的總結(jié)。但是在寫總結(jié)的時候,我們要以一種已完成了所有工作的口氣去寫。如果說英語論文的話,我們要用過去式來寫。我們要講我們已經(jīng)完成了什么,已經(jīng)通過仿真看到了什么,確實驗證了我們的效果比以往的算法這里好或者那里好。同時在總結(jié)時,可以指出未來的研究方向,這也是和摘要的區(qū)別。
1.2.8 參考文獻 references

references有既定格式,雖然不同領(lǐng)域格式不一樣,但不外乎這幾樣:作者、標題、刊物、卷號、頁數(shù)、月份。這個雖然簡單,但這是我們絕對、百分之百會出錯的地方。要么順序反了,要么作者名字拼錯了,少個逗號,漏了卷號、頁數(shù)、或月份。有的用全稱來寫 October,有的地方用簡寫來些 Oct.。雖然是絕對會出錯,但是只要細心一些也比較好校正。
1.2.9 ?修改

大修改的開始。個人認為一篇好的論文,初稿到結(jié)束,至少要改10遍。歷經(jīng)的時間至少要2到3個月。
【第一遍】寫
【第二遍】寫完之后立刻開始趁著熱乎勁立刻開始修改第二遍。逐字逐句逐段去改。改的時候一定要注意上下文的邏輯關(guān)系,前后句子的邏輯關(guān)系。注意語法,注意所有你可以注意的地方。但是最重要的,我們要理清思路。這個時候如果說看到一些比較別扭的地方,你不知道怎么改,怎么改看著都難受,先放下來,不要停繼續(xù)往后改,這一部分放到我們回頭再來看。
【第三遍】兩遍改完,可能會稍有煩燥,但是畢竟剛寫完論文,還是非常有興致的。立刻開始第三遍,此時建議大家速讀,大塊大塊地去看。這個速讀的目的是什么呢?是為了看清楚段落之,章節(jié)之間的邏輯關(guān)系是不是有問題?它們的次序是否要調(diào)一下。同時你有可能發(fā)現(xiàn)某些詞匯在相鄰幾個段落里面反復(fù)出現(xiàn),這樣很不美觀,需要修改。
【第四遍】三遍改完之后,我們可以休息一段再去做第四遍。
因為,首先需要放空一下,仔細去考慮自己論文中是不是有什么不足的地方,是不是有可以改進或者增加的地方。
第二,停一段時間我們再回頭去看論文的話,我們可以跳出當時的思維定勢,比如回頭去看你會發(fā)現(xiàn)當時有些地方確實想當然了,或者確實沒有描述仔細。
第三,這里的休息是否跟前面講的不休息矛盾?這里是指大家停下來不寫這篇論文,但是我們還要繼續(xù)看其他的論文,在這個過程中你可能又學(xué)到了一個新的方法,或者又產(chǎn)生了新的思路,它們又可以增補之前的文章。
【第五遍】四遍完后,大家自己按照自己的進度繼續(xù)修改,直到你的論文完美為止。