認識港中大（深圳） | 數學專業學生的小札記
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王捷
理工學院、逸夫書院 理論數學專業大三學生
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數學是一場自由的藝術?
? ? ? ? 在港中大（深圳）讀理論數學專業不算輕松，但很充實。學校提供了許多“優美”的數學課，供大家自由選修。復變函數讓我們初步感受了幾何之美；微分方程讓我們領略了具體數學；而最讓我印象深刻的是信息論課程，它從數學上定義了信息的度量。沒有了信息論的支撐就不會有現代通信編碼的成果。
? ? ? ? 在大二學年，我主要修讀了微分方程的一系列課程，而練習并掌握大量的計算則是微分方程學習過程中的常態。比如下圖中的這種計算就是偏微分方程的日常。
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學習偏微分方程需做大量的計算
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? ? ? ? 微分方程可以算得上是理論數學的核心問題之一，但它不僅限于理論，在生活中也有很多應用。在2018年的大學生數學建模比賽中，我跟李肖鵬、郭曉涵同學采用了偏微分方程順利解決了工業應用中熱量擴散的問題。另外一門讓我印象深刻的課程就是信息論了。在香農眼中，比特是可以度量信息的單位。
? ? ? ? 在這門課中，教授和我們討論了通信系統的框架和發展方向。沒有了信息論的支撐就不會有現代通信編碼的成果。修讀了這門學科后，我也備受鼓舞，選擇跟隨我們學校的楊升浩教授做關于信息論的前沿研究。
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?? ? ? ? 通識教育提供更多可能性?
? ? ? ? ?通識教育為學生的未來發展提供了更多的可能性。大學并非只是學習專業知識的地方。港中大（深圳）有著獨特的通識教育，比如數學專業的同學在本科階段除了專業知識的學習外，還要修讀人文、生物、化學等課程。這些課程首先可以引導我們思考，其次還可能為未來提供更多的發展。一個具體的例子就是美國工程院院士、理工學院謝雅正教授運用數據科學中的一個方法來解決了生物學上的human genome sequencing。
? ? ? ? 在大學這個求學的階段，學知識宜廣泛，在學到這些知識以后，我們也許能得到一種對于新知識的洞見。
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?? ? ? ? 本科階段需要積累科研經歷?
? ? ? ? ?在大學四年，參與科研項目可以為自己將來的升研升博提供助力。學有余力、且有興趣于科研的同學可以積極問詢并參與到一些教授和老師的實驗項目中來。在大一暑假以后，我就在網絡編碼實驗室做研究。在實驗室里，一方面可以做一些關于編碼理論的理論證明，這通常會消耗大量的腦力來思考；另一方面可以做一些寫代碼的工作，將理論上證明的編碼框架應用出來。每周除了上課和做作業的時間，我基本上都在實驗室里做科研，因為在實驗室里培養的能力是很難在課堂上或者看課本能掌握到的。
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?? ? ? ? 修讀博士生課程為科研提供助力?
? ? ? ? 我還有一個小建議：同學們可以選修一些本碩博生一起上課的課程或者博士生修讀課程以培養自己的科研基礎，如矩陣分析、優化、機器學習。這些課程既有基礎知識也有供學生深入探究的內容。
? ? ? ? 在大二下學期和大三上學期，我修讀了信息論和最優化兩門博士生課程。這些課程本身雖然富有挑戰性，但是教授們在課上留下了很多懸而未決的問題。同學們在課下認真想一想這些問題，可以找到自己的研究方向并產出自己的科研成果。
? ? ? ? 給我留下深刻印象的是數據與運籌科學研究院共同院長張寅教授主講的課程——CIE6010優化理論與算法。他在講解Nesterov’s method時，提出了自己設計的first order optimization method。我在嘗試編程以后發現這種方法對于幾乎所有的instances都比Nesterov’s optimal?first order method要快，然而這一現象背后的原因或者洞見還有待發掘。
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? ? ? ? 相關新聞：理工學院本科生王捷的學術論文被2018年信息論國際研討會接收
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? ? ? ? ?內容由港中大（深圳）傳訊與公共關系處提供
? ? ? ? 撰文：王捷（2016級理工學院、逸夫書院）?? ? ? ?
