科研小白如何写好论文—十问十答

CCF小助手

第一问：科研起步阶段，如何找到创新性的研究点？

   在科研起步阶段，找到创新性的研究点涉及对科研兴趣的培养、问题的准确定位和方法论的深入理解。首先，需要对科研产生浓厚的兴趣，理解自己为何选择科研道路，并在研究生或本科学习的中后期深入探讨科学问题。通过参与CCF学生领航计划、数字图书馆等资源，可以积累论文写作和科研经验，并通过收集学生反馈来了解科研和论文写作中的普遍困惑和问题，这有助于识别潜在的研究点。 确定科研问题后，需要梳理该领域目前的研究脉络，包括分析过去到现在的研究工作、视角、技术路径和解决方案，以凝练出核心科学问题。核心科学问题可以分为四类：研究较充分的问题、正当时的研究、刚兴起的问题和未提出的问题。建议科研初学者选择正当时或刚兴起的问题进行研究，因为这些问题已经有一定的领域认可和研究基础。

   在提出解决方法时，要进行充分的调研，避免重复已有的工作。通过阅读论文的摘要、引言和方法概述，了解技术的共性思想和演进路径，并关注技术上的突破点和改进机理。同时，评估不同方法的优劣，并识别未解决的问题或挑战。 创新研究点的发现可以从数据、模型、目标函数和学习方法四个维度进行。例如，在数据维度，可以通过重采样方法解决数据偏置问题；在模型维度，可以采用因果推理方法减少对大规模数据的依赖；在目标函数维度，可以调整分类任务的目标函数定义，增强对少数类别的学习效果；在学习方法维度，可以通过改变学习框架来提升性能。 最终，确定研究点时，要避免将实际需求、科学问题和解决方法混淆，要清晰地区分这三者。

   同时，要避免拿着锤子找钉子的误区，即不要盲目地将已有方法迁移到新问题上，而应针对当前任务提出具有针对性的科学问题和解决方法。通过这样的系统方法，科研人员可以在科研起步阶段找到具有创新性的研究点。

第二问：科研论文写作中常见的问题有哪些？

   科研论文写作中常见的问题包括：写作不流畅、难以用英文清晰表达、逻辑结构不清晰、将科学问题和实际需求混淆、把方法当作科学问题、缺乏针对性的科学问题探索、实验分析不足、缺乏对提升性能背后科学问题和方法机理的深入分析、伪需求的设定导致论文立意不成立、技术路径的延续性导致缺乏创新性、以及实验设计不充足或缺乏合理的实验验证。

   这些问题需要通过深入理解科研的本质、加强文献调研、明确区分实际需求与科学问题、精心设计实验和加强写作训练来克服。

第三问：如何提升科研论文的写作质量？

   提升科研论文的写作质量，首先需要对科研产生浓厚的兴趣，并理解为何进行科研。在写作之前，重要的是要明确研究中的哪些工作是重要的，并以逻辑性的方式组织论文内容。对于初次写论文的同学，面对写作难题，如语言障碍或逻辑不清，可以通过参考前人的报告和资料，学习如何高效准确地撰写学术论文。论文的成型不仅仅是完成初稿，更在于反复的修改，这包括遵循写作规范、保持内容的简洁和清晰。此外，要避免将实际需求、科学问题和解决方法混淆，明确它们之间的关系。

   在科研过程中，要避免拿着锤子找钉子的心态，即不要盲目应用已有方法于新问题，而应针对当前任务提出具有针对性的科学问题和解决方法。同时，要避免基于伪需求进行研究，确保研究的动机是基于学术界和产业界认可的真实需求。在写作时，要清晰地表达科学问题和技术问题的区别，并通过不断的试错和合理的科研过程来提升创新性。最终，通过日常的积累，包括读论文、思考方法、积累数学和英文写作能力，以及编程技能，可以显著提升科研论文的写作质量。

第四问：科研过程中，如何避免将方法和问题混淆？

   在科研过程中，避免将方法和问题混淆首先需要明确区分实际需求、科学问题和解决方法这三个概念。实际需求是指科研工作要解决的现实世界中的具体问题，如提高算法的效率或准确性。科学问题则是实际需求背后需要深入探究的理论或原理，它关注的是问题的本质和机理。解决方法是指针对科学问题采取的一系列技术手段或策略，目的是找到解决问题的途径。 为了避免混淆，科研人员应该：

   1、深入理解研究领域的现有工作，包括通过文献调研来梳理研究脉络，明确当前科学问题和解决方法的演进路径。

   2、在确定研究任务时，清晰界定自己的工作是要解决一个实际需求、一个科学问题，还是提出一个新的解决方法。

   3、在论文撰写中，明确区分并详细阐述这三者之间的关系，确保每个部分都有其独立性和逻辑性。

   4、避免在没有充分理解问题本质的情况下，急于采用流行的技术或方法，而应深入分析问题的具体情况，选择或开发最合适的解决方法。

   5、在科研交流和讨论中，与同行和导师进行充分的沟通，以获得反馈，确保研究方向和方法的正确性。

   持续关注科研领域的最新动态，避免过时的或不适宜的方法被错误地应用于当前的科学问题。 通过上述措施，科研人员可以更加精准地定位自己的研究工作，有效避免将方法和问题相混淆，从而提升科研成果的质量和创新性。

第五问：如何进行有效的文献调研？

   进行有效的文献调研需要从明确科研的实际需求出发，通过审视领域内的经典任务和数据集，理解这些任务所代表的具体需求和技术能力要求。应采用5W1H的方法全面审视任务的What（什么）、Why（为什么）、Who（谁）、When（何时）、Where（哪里）和How（怎样），关注任务的核心概念和相关概念，并理解基准模型的基本思想。同时，需要思考任务需要解决的科学问题和技术挑战，避免仅围绕单篇论文进行调研，而应全面搜集和分析与研究主题相关的文献，避免欠调研。利用专业数据库和资源，如arXiv、IEEE Xplore、Google Scholar等，进行文献检索，并通过关键词、作者和引用关系等多维度筛选相关文献。建立自己的知识体系，识别研究领域的主干和分支，理解不同研究工作之间的联系。保持对最新研究动态的敏感性，定期回顾和更新文献资料。对所阅读的文献持批判性态度，分析其研究方法的优劣和适用性，以及可能存在的局限性和未解决的问题，从而为科研工作打下坚实的基础。

第六问：在科研过程中，如何处理伪需求问题？

   在科研过程中处理伪需求问题，首先需要通过深入的文献调研来验证所提出的需求是否为学术界和产业界所认可的真实需求。要避免基于假想或非实质性的需求开展研究，这可能导致科研工作缺乏实际应用价值和学术贡献。在论文立意阶段，要确保研究动机是基于对领域真实需求的准确理解和清晰的认识。

   同时，要避免将技术问题的解决误认为是满足了实际需求，而应深入分析技术问题背后的科学问题，并针对这些科学问题提出创新性的解决方法。此外，研究者应聚焦于解决科研领域中的核心问题，而不是被表面的或者非核心的需求所分散注意力。在整个科研过程中，持续的文献回顾和与领域内专家的交流可以帮助识别和避免伪需求问题，确保科研工作的方向和成果具有实际意义和学术价值。

第七问：怎样判断一个需求是真实的还是伪需求？

   判断一个需求是真实的还是伪需求，首先需要通过深入的文献调研来验证所提出的需求是否为学术界和产业界所认可。真实的需求通常与当前科研领域的前沿问题、技术挑战或实际应用场景中的痛点紧密相关，而伪需求可能源于对问题本质理解不足或是基于非实质性的假设。真实的需求应当能够明确指出其在科学、技术或应用上的重要性和必要性，并且解决这些问题能够带来明显的学术贡献或实际应用价值。此外，真实的需求应当具有明确的科学问题和可行的解决方法，能够在现有研究基础上进一步推动领域发展。

   在论文立意阶段，要确保所提出的需求有充分的理论和实际支持，避免基于未经验证的假设或表面现象来设定研究目标。同时，要关注需求的动机，确保研究动机是基于对领域真实需求的准确理解和清晰的认识。在研究过程中，应持续评估需求的合理性和研究的实际进展，确保研究方向与最初的需求判断保持一致。通过这些方法，科研人员可以更准确地判断一个需求是真实的还是伪需求，并据此开展有针对性的研究工作。

第八问：在科研论文中，如何清晰地表达科学问题和技术问题的区别？

   在科研论文中清晰地表达科学问题和技术问题的区别，首先需要明确区分两者的概念。科学问题关注的是研究领域中的理论、原理或基础性问题，它探讨的是现象背后的深层机制和原因。而技术问题则侧重于实际操作和应用层面，它涉及到如何利用现有知识或技术来解决具体的问题，比如提高模型的性能或优化算法的效率。

   在论文中，应该首先界定研究的科学问题，阐述其在理论和学术上的重要性和必要性，解释为什么该问题值得研究，以及解决该问题可能带来的科学贡献。接着，描述技术问题，展示如何通过具体的技术手段、方法或实验设计来探索或验证科学问题，包括所采用的技术路径、实验方法和预期的技术挑战。

   此外，论文应该清楚地表达研究的动机，即为什么选择特定的技术方法来解决提出的科学问题，以及这些方法如何针对科学问题提供解决方案。在讨论部分，要分析和解释实验结果，阐明这些结果如何回应了科学问题，并讨论技术方法的局限性和可能的改进方向。

   总之，科研论文应该有一个清晰的逻辑链条，从科学问题的提出到技术问题的解决，再到对结果的深入分析，每一部分都要紧密相连，确保读者能够清楚地看到科学问题和技术问题的区别及其内在联系。

第九问：如何保持科研的创新性和研究的深度？

   保持科研的创新性和研究的深度需要培养对科研问题的浓厚兴趣，并明确研究的动机和目标。科研人员应该从实际需求出发，通过文献调研来梳理研究领域的发展脉络，凝练出核心科学问题，并针对这些问题设计创新性的解决方法。同时，要避免将实际需求、科学问题和解决方法混淆，确保研究的针对性和有效性。

   在科研过程中，要注重日常的积累，包括对新论文的阅读、思考新方法、积累数学和英文写作能力，以及提升编程技能。科研人员应与领域内的资深人士频繁沟通，及时获取反馈，不断调整研究方向和方法。此外，要持续关注科研领域的最新动态，通过参与学术交流和研讨会，获得新的启发和思路。

   科研工作应该是一个不断探索、挖掘自己能力边界的过程，科研人员应将科研视作充满乐趣的探索活动，而不是单纯的任务或工具。通过不断的试错、合理的科研过程和对领域的深入理解，可以有效地保持科研的创新性和研究的深度。

第十问：如何在全新领域快速上手并做出工作？

   在全新领域快速上手并做出工作的关键在于系统地调研和逐步积累。首先，确定感兴趣的问题或任务，并从头开始进行系统的文献调研，理解该领域的研究脉络和技术发展。其次，即使领域公开的论文可能较少，也要关注最新研究的切入点，从最核心的问题着手，使用简单的方法实现并测试效果，避免一开始就追求过度创新。同时，参与学术交流，如国内的或国际的研讨会，通过与他人的交流快速吸收新知识和新观点。对于刚进入科研领域的同学，建议踏踏实实地从基础做起，例如，先理解导师提供的代码和相关论文的机理，确保每一行代码与论文机理的对应关系被充分注释和理解。此外，保持与导师和领域内资深人士的频繁沟通，及时获取反馈并调整研究方向。最后，像阅读新闻一样，将阅读最新论文作为日常习惯，定期更新和回顾相关文献，保持对领域最新动态的敏感性。通过这些步骤，可以在新领域中快速建立知识基础，为开展科研工作打下坚实基础。

内容来源：CCF Talk