研究入门指南

什么是“研究”？有哪些类型？方法论是什么？

科学研究是指运用科学的方法，探索未知的现象，揭示客观规律，创造新理论、新技术、开辟知识新应用领域的智力性劳动。

科学研究的主要特征有：

• 一是具有高度的自觉性和组织性；
• 二是具有自觉的继承性和创造性；
• 三是具有极强的探索性。

科学研究可以采用多种方式分类，主要有三种分法：按照研究目的分类、根据研究内容分类，按照科学研究性质分类。

• 按研究目的分类，可分为探索性研究、叙述性研究、因果性研究三大类型。
  • 探索性研究：对所研究对象或问题进行初步了解，以获得初步印象和感性认识的，并为日后更为周密、深入的研究提供基础和方向；
  • 描述性研究：又称叙述性研究，从杂乱的现象中，描述出主要的规律和特征；
  • 解释性研究：又称因果性研究，探寻现象背后的原因，揭示现象发生或变化的 内在 规律，回答为什么、探索因果关系；
• 按研究内容分类，可分为基础研究与应用研究两种类型。
  • 基础研究：指不以任何专门或特定的应用或使用为目的、为获得关于现象和可观察事实的基本原理及新知识而进行的实验性和理论性研究。基础研究又可分为纯基础研究和定向（应用）基础研究。
  • 应用研究：主要是针对某一特定的实际目的或目标开展的研究。基础研究是为了认识现象，获取关于现象和事实的基本原理的知识，而不考虑其直接的应用，没有特定的应用目的或目标；应用研究在获得知识的过程中具有特定的应用目的。
• 按研究性质分类，可分为定性研究和定量研究。
  • 定性研究：描述性的研究，本质上是一个归纳的过程，即从特殊情景中归纳出一般的结论。定性研究侧重、依赖于对事物的含义、特征、隐喻、象征的描述和理解。定性研究依据一定的理论与经验，直接抓住事物特征的主要方面，将同质性在数量上的差异暂时略去。
  • 定量研究：主要搜集用数量表示的资料或信息，并对数据进行量化处理、检验和分析，从而获得有意义的结论的研究过程。定量研究则与演绎过程更为接近，即它从一般的原理推广到特殊的情景中去。定量研究侧重于、且更多的依赖于对事物的测量和计算。

科学的发展历程可以参考吴国盛的书：《什么是科学》、《科学的历程》

科研的方法论可以参考科学哲学类书籍，如：《牛津通识读本：科学哲学》、《科学哲学的历史导论》等。

我们的研究如何定位？有什么特点/优势？

从研究内容/层次看，我们的研究是定位在 应用基础研究。

美国普林斯顿大学的唐纳德.斯托克斯（Donald Stokes）于1997年出版《基础科学与技术创新：巴斯德象限》（Donald Stokes, Pasteur’s Quadrant: Basic Science and Technological Innovation, Washington, D.C.: Brookings Institution Press, 1997）一书，提出了二维的“科学研究的象限模型”，横轴是该项科学研究在多大程度上是面向应用的，纵轴为该项研究在多大程度上是面向认识世界的。

斯托克斯以大量的历史资料和现实情况说明，对于科学与政府的关系、对政策科技而言，最重要和最关键的是要关注巴斯德象限。

杨学军院士指出：我们的科研是属于“巴斯德象限”的…特色在于“系统”和“团队”。

因此，“这里”的研究定位是“巴斯德象限”的“应用基础研究”，有别于西方顶尖研究性大学中的以教授个人研究兴趣主导的纯基础性研究，而更类似于 MIT林肯实验室 的以重大应用为牵引的基础性研究。

研究的主要优势在于：

• 面对重大问题：有机会面对重大应用背景的项目，并从中提炼基础研究问题，开展有价值、能落地的研究。
• 多学科融合：C2相关技术研究涉及数据挖掘、智能决策、知识工程、组织设计、仿真实验等大量热点技术，我们具备多学科的核心团队和合作团队。
• 良好的科研条件：具备任务规划、行为分析、情报处理等研究平台，以及网络空间数据采集、深度学习等研究环境，积累了TB级实验数据、常用的算法库以及完善的算法验证平台。
• 良好的学习交流环境：老师具有丰富海外简历，多名学生正在加拿大、新加坡等国外高校交流或攻读学位。提供与业内技术领先单位的深入交流机会，与百度、360、中电集团、航天科工集团等单位合作密切，可提供实习机会。

“做研究”的价值和意义何在？

“做研究”的价值和意义主要体现在以下三个方面：

• 通过“做研究”能激发创造精神，增强创新意识；
• 通过“做研究”培养从事科学研究所需的基本素质；
• 通过“做研究”取得一定科研成果，使个人成长进步。

本科生、硕士生、博士生的区别是什么？

基本区别可概括为：

• 本科生：了解专业背景，熟悉常用的研究工具、实验语言等基本技能，鼓励参与平台基础性研发工作，培养科研思维。
• 硕士生：针对感兴趣的研究方向，与导师讨论确定具体研究问题，具备问题建模与解决问题的能力。
• 博士生：熟悉本方向研究现状，具备发现问题、创新性解决问题的能力。

据说当年李政道给小平同志解释博士后制度时使用了如下说法：

• 本科生——老师出题，有答案
• 研究生——老师出题，无答案
• 博士后——自己出题，自己作答

其中，李政道对博士后的描述基本也适用于博士生。

如何与导师合作？

• 与导师保持定期联系。
• 导师的作用是发挥你的长处、激发你的动力、指点可能的方向，而不是 解决 你的问题。
• 如果你想同他谈你的问题，最好能够提出几个解决方案，然后向他请教哪一个是最佳。
• 考虑清楚你想问的是什么每次都先问问自己，你自己是否能为你的问题找出答案，然后再问自己，你的导师可能会怎么回答你。
• 尊重导师的时间。每次开始交流之前考虑是不是最佳时机，告诉他你需要多长时间。

关于与导师合作、选题，可以看看张五常的《五常学经济》、《卖桔者言》等故事。

什么样的问题才是好的科研问题（如何选题）？

好的选题具备的特点：

• 与团队/导师的研究方向和领域相符。只有这样，才能最大程度的利用导师、团队的研究条件、基础和成果。（如果不相符，为什么还要选择这个团队和导师呢？）
• 与个人兴趣相符。兴趣是最好的老师。
• 创新性。创新性本身大致可分为 问题创新、方法创新、应用创新 几个层次，原创性依次降低。应该努力追求问题的原创性。
• 不可替代性。也就是说，假设没有这项工作，对整个学术体系或者问题领域会有较大影响。
• 可行性。研究方案、思路、技术是可行的。
• 可验证。对于应用基础研究，一定要做充分的验证，具体形式包括数学推导、仿真实验、原型测试等。

另外，请特别注意不要混淆 问题 和 方法。例如，“面向网络攻击意图推断的贝叶斯方法研究”，要解决的问题是“网络攻击意图”，所使用的方法是“贝叶斯方法”。最终，要通过能否有效推断出“网络攻击意图”来对方法进行验证。再先进的方法，如果解决不了所提出的问题，也不是我们希望的研究。

研究的问题域，要紧密围绕C2相关的理论与技术。

如何查找文献？

• 要熟练使用Google Scholar等文献检索工具，可以百度搜索glgoo找其中文镜像，进行查询。在关键词中输入，filetype:ppt，可以找到对应的PPT文件。
• 利用Chrome浏览器插件Kopernio可以自动搜索大学图书馆订阅、预印服务器、机构知识库、私人博客免费PDF论文，也可以记录和存储用户下载或阅读过的论文，便于用户再次阅读，集成了超过2万个期刊网站、平台、数据库、开放获取知识库和搜索引擎。
• 对于国内论文，在链接校园网的时候，可以访问学校图书馆下载图书馆资源，对于学位论文，可以访问国家科技图书文件中心的中文学位论文数据库http://www.ntsl.gov.cn./NSTL/

如何阅读文献？

• 先找5篇跟自己论文最相关的外文文章看。花一个月的时间认认真真的看，反复看，要求全部读懂，不懂的地方可以和同学和老师交流一下。从中理解文章中回答什么问题，通过哪些技术手段来证明，有哪些结论? 从这些文章中，了解研究思路，逻辑推论，学习技术方法。一个月以后你已经上路了。
• 把下载的论文打印出来。把论文根据与自己课题的相关性分三类：一类要精读，二类要泛读，三类要选择性的读，分别装订在一起。
• 看过的文献要温习。看完的文献千万不要丢在一边不管，3－4个月一定要温习一遍，可以根据需要，对比自己的试验结果来看。
• 做好笔记和标记。重要的结论，经典的句子，精巧的试验方案一定要记下来，供参考和学习。复印或打印的文献，直接用笔标记或批注。pdf 或html 格式的文献，可以用编辑器标亮或改变文字颜色。这是避免时间浪费的又一重要手段，否则等于没看。
• 有些试验方法相同、结论不同的文献，可以批判性的阅读。我想如果是你自己做试验多的话，你应该有这个能力判断谁的更对一点。出现试验方法相同，结论不同的原因有下：试验方法描述不详细，可能方法有差别；试验条件不一样；某些作者夸大结果，瞎编数据。
• 集中时间看文献。看文献的时间越分散，浪费时间越多。集中时间看更容易联系起来，形成整体印象。

如何写好期刊/会议/学位论文？

论文撰写是研究生阶段的核心工作，不同类型的论文其撰写的具体过程不同，但都包括一下七个部分：

1. Abstract——对自己工作及其贡献的总结：a）阐述问题；b）说明自己的解决方案和结果。（150-200words）
2. Introduction——背景，以及文章的大纲、你的贡献：a）题X是重要的；b）前人的工作A、B曾经研究过这个问题；c）A、B有一些缺陷；d）我们提出了方法D；e）D的基本特征，和A、B进行比较；f）实验证明D比A、B优越；g）文章的基本结构，大纲。
3. Previous Work——说明自己与前人的不同：a）将历史上前人的工作分成类别；b）对每项重要的历史工作进行简短的回顾(一到几句)，注意要回顾正确，抓住要点，避免歧义；c）和自己提出的工作进行比较；d）不要忽略前人的重要工作，要公正评价前人的工作，不要过于苛刻；e）强调自己的工作和前人工作的不同，最好举出各自适用例子。
4. Our Solution——描述自己的工作，可分成多个部分：a）从读者角度阐明定义和表示法；b）提供算法的伪码，图解和相应解释；c）用设问的方式回答读者可能提出的潜在问题；d）复杂的冗长的证明和细节可以放在附录中，这里关键是把问题阐述清楚；e）特例和例外应该在脚注中给予说明。
5. Performance Analysis——验证提出的方法和思路：a）合理地设计实验（简洁的实验和详尽的实验步骤）；b）必要的比较，突出科学性；c）讨论，说明结果的意义；d）给出结论。
6. Conclusion——总结、前景及结文：a）快速简短的总结；b）未来工作的展望；c）结束全文。
7. References——对相关重要背景文献的全面引用：a）选择引文（众所周知的结论不必引用，其他人的工作要引用，经典的和新的论文要引用）；b）与前文保持一致。

什么是“科研项目”？有哪些类型？参与项目与做研究的关系是什么？

“科研项目”指开展科学技术研究的一系列独特的、复杂的并相互关联的活动，这些活动有着一个明确的目标或目的，必须在特定的时间、预算、资源限定内，依据规范完成。

“科研项目”类型主要包括：（1）由国家科研机构发布的“纵向项目”；（2）其他机构为解决实际问题而发布的“横向项目”。

国家级和省部级纵向项目主要包括：国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家支撑计划课题、省部级重点研发计划、省部级自然科学基金等。

军队纵向项目主要包括：科技委国防特区创新项目、装备发展部预研项目等。

研究生参与项目实际是研究生在实践中学习科研的一种方法，参与项目能够面对实际问题、激发科研兴趣、拓宽知识面、增进与团队其他人的交流，获得更多、更新的知识，强化理论与实践的结合，提高科研综合素质。

从入学到毕业的典型学习过程是什么样的？

必须做的准备工作：

• 了解科研的基本规律和方法论（参考相关的问题回答）。
• 了解学习过程和毕业的基本要求（参考学校的培养方案和毕业标准）。
• 了解团队的研究方向和领域（参考本站资料）。
• 了解如何与导师合作、如何选题（参考相关的问题回答）。
• 了解如何查资料、阅读文献（参考相关的问题回答）。
• 补修数理逻辑等基础课程（或学习相关通识读本，如《简单的逻辑学》）
• 学习一门计算机语言，如Python，会动手编制常用数据分析算法。
• 掌握常用工具，如文献管理工具、LaTeX、MATLAB等

硕士研究生：一般是2.5年制，主要是研究某一领域的相关科学与技术，包括理论研究，仿真，实验等过程。一般在导师指导下完成，具有一定的创新性。

• 研一上学期主要以上课为主，适当参与科研项目
• 研一下学期上课和参与科研项目兼顾
• 研二上学期研究生开题，从事具体课题方向研究，发表小论文
• 研二下学期参与科研项目，深入课题研究
• 研三撰写毕业论文

博士研究生：一般是5年制，主要是深入研究某一领域的某一方向，过程与硕士研究生类似，只是研究的方向更窄，研究的程度更深，往往是为解决某一领域需要突破的科学技术问题，具有较高的创新性，导师能指导的有限，需要有更强的独立科研能力。博士毕业要求也最严格，一般要求在本领域国际上有较高影响力的学术期刊发表论文后，才可以申请毕业答辩。

• 博士一年级：主要以上课和参与项目为主，在参与项目过程中寻找自己感兴趣的研究方向，形成研究思路。
• 博士二年级：开题，开展研究
• 博士三年级：发表1-2篇高水平学术论文
• 博士四年级：进一步开展创新性学术研究，发表2-4篇高水平学术论文，准备着手博士论文撰写
• 博士五年级：博士论文撰写，答辩，完成博士课题