文 | 《中國科學(xué)報(bào)》記者 趙廣立
一名研二學(xué)生，用新視角解決了一項(xiàng)3D視覺領(lǐng)域的經(jīng)典問題，然后以第一作者身份，獲得了一項(xiàng)計(jì)算機(jī)視覺（CV）領(lǐng)域頂會的最佳學(xué)生論文獎，并“順便”實(shí)現(xiàn)了20多年來中國高校學(xué)生在該獎項(xiàng)上“零的突破”。
這個頗有些激動人心的故事，剛剛在6月22日的CVPR會議（國際計(jì)算機(jī)視覺與模式識別會議，IEEE主辦）中上演。而這個故事的主角，就是同濟(jì)大學(xué)2020級碩士研究生、阿里達(dá)摩院研究型實(shí)習(xí)生陳涵晟。
(資料圖片僅供參考)
陳涵晟
有同學(xué)喜歡稱陳涵晟為“陳大佬”；在朋友眼里，他是一個“經(jīng)常一個人推公式寫代碼到很晚，推錯公式喜歡拍大腿，然后會嚇到旁邊同學(xué)”的“學(xué)癡”。但這都停留在了他拿到CVPR最佳學(xué)生論文之前。
如今，性格有些內(nèi)向的他“一篇Paper天下聞”。和他在達(dá)摩院同組的阿里高級算法工程師羅浩博士說，獲獎之后組里收到了非常多的邀請，“從來沒有過這種感覺”。
“說實(shí)話身邊的人應(yīng)該不會有人意外。只要你接觸過他，知道他的天賦，并了解他付出的努力。”對于陳涵晟的獲獎，同學(xué)好友這樣評價(jià)。
獲獎證書
巧！一拍即合進(jìn)入阿里達(dá)摩院
《中國科學(xué)報(bào)》了解到，這篇最佳學(xué)生論文，是陳涵晟2021年在阿里達(dá)摩院以研究型實(shí)習(xí)生身份實(shí)習(xí)中完成的。這也解釋了，為何論文6位作者中有3位是阿里達(dá)摩院的算法專家。
每年招研究型實(shí)習(xí)生的時(shí)候，阿里達(dá)摩院算法專家王丕超都是優(yōu)先考慮招聘博士生：“他們發(fā)表過一些論文，能夠看出大概的水平。所以我一般不招碩士，只招博士。”
陳涵晟顯然是個例外。
王丕超先是看到了陳涵晟研一期間在CVPR發(fā)表的成果。那時(shí)，陳涵晟進(jìn)入自動駕駛領(lǐng)域剛一年多，就發(fā)表了一篇在他口中“只是一個根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的東西”“就是在PnP中加入了不確定性”。
但王丕超還是敏銳地嗅到了他的科研潛力，“看到了他發(fā)的那篇文章，我感覺他做得還不錯。”王丕超主動聯(lián)系了陳涵晟，邀請他聊一下。
接到邀約，陳涵晟欣然參加了面試。
陳涵晟
“面試過程非常開放，更像是討論學(xué)術(shù)問題，我就感覺到達(dá)摩院確實(shí)是一個非常注重基礎(chǔ)研究的機(jī)構(gòu)。”陳涵晟告訴記者，使他下決心去達(dá)摩院實(shí)習(xí)的另一個原因，是“他們確實(shí)計(jì)算資源很大”。
這在后來成為了論文得以順利完成的關(guān)鍵要素之一。在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域，一些數(shù)據(jù)集非常大，對計(jì)算有很高的要求。而他們的研究，恰恰需要非常高的GPU算力。
面試過后，陳涵晟和王丕超一拍即合，后者成為了他在達(dá)摩院的Mentor（導(dǎo)師/顧問）。盡管王丕超遠(yuǎn)在美國西雅圖，但他們的學(xué)術(shù)交流仍以每周1-2次的頻率開展。
強(qiáng)！進(jìn)入CV領(lǐng)域第二年即出獲獎成果
其實(shí)，陳涵晟很早就集齊了“跨界拿獎”所必須的元素。
陳涵晟已經(jīng)記不清自己是從什么時(shí)候喜歡賽車的了，“初中？小學(xué)？很早就喜歡”；他同時(shí)還喜歡數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)，“從小就在電腦上畫圖”。
他對賽車和計(jì)算機(jī)的興趣，一直沒有消減。高考那年，陳涵晟同時(shí)瞄準(zhǔn)了同濟(jì)大學(xué)的汽車專業(yè)和南京大學(xué)的計(jì)算機(jī)專業(yè)。最終，他壓線被錄取到同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院。
入學(xué)后，他加入了同濟(jì)大學(xué)“翼馳車隊(duì)”——這是一個由上百號人組成的半商業(yè)化的賽車設(shè)計(jì)、制造組織，并定期參加大學(xué)生方程式賽車賽事（FSAE）。
“那時(shí)我專注于做空氣動力學(xué)方面的工作，它涉及一些仿真計(jì)算，這個東西我以前非常感興趣。”陳涵晟告訴記者。
根據(jù)當(dāng)時(shí)的車隊(duì)隊(duì)長寧同學(xué)回憶，“陳大佬”負(fù)責(zé)賽車空氣動力學(xué)方面的設(shè)計(jì)，剛招進(jìn)來的時(shí)候也不覺得有多出奇，和其他所有車隊(duì)小弟一樣，干著那些與碳纖維打交道的活毫無怨言，只是偶爾看他拿著那本《Racing Car Aerodynamics design》（《賽車空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)》）看得津津有味。寧同學(xué)說：“第二年——也就是2018年，在他成為設(shè)計(jì)的主力隊(duì)員之后，陳大佬開始‘carry’。”
寧同學(xué)告訴《中國科學(xué)報(bào)》，有些想法他們可能只是在嘴上說說，但陳涵晟真的會去嘗試。他實(shí)踐能力很強(qiáng)，常常可以動手證實(shí)自己的結(jié)論，或?qū)嶒?yàn)或仿真，并且也為之非常努力。
“在他一人操辦之下，車隊(duì)的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍——使用測壓孔測量尾翼和擴(kuò)散器的下壓力；使用了獨(dú)特的三段式尾翼布局形式，并在仿真上對彎道工況的氣動穩(wěn)定性做了大量研究；繪制氣動圖譜等。眾多創(chuàng)新點(diǎn)，不一而足。”
結(jié)果，這輛賽車的設(shè)計(jì)在2019年的日本FSAE賽上拿到了“最佳空氣動力設(shè)計(jì)獎”。“中國車隊(duì)的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)在國外賽事拿獎，這也是史無前例的事。”寧同學(xué)回憶說：“那次比賽讓我們20多名參賽隊(duì)員在名古屋慶祝到酩酊大醉。”
經(jīng)此一役，隊(duì)長寧同學(xué)提議讓陳涵晟做車隊(duì)設(shè)計(jì)部門的部長，但后者斷然拒絕了。理由很簡單，從大五（同濟(jì)大學(xué)汽車專業(yè)為5年制）這年，陳涵晟開始對自動駕駛和計(jì)算機(jī)視覺產(chǎn)生濃厚興趣。
“我是在大五的時(shí)候加入到熊璐老師課題組，開始學(xué)一些相關(guān)知識，包括完成畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。確切來說，我在做本科畢設(shè)時(shí)才開始接觸計(jì)算機(jī)視覺方面的內(nèi)容。”陳涵晟對記者說，他既喜歡汽車又喜歡計(jì)算機(jī)，正好學(xué)院當(dāng)時(shí)新成立了智能汽車研究所，他想借此機(jī)會，轉(zhuǎn)型做自動駕駛的感知計(jì)算。
許多人可能覺得這個轉(zhuǎn)型不容易，但陳涵晟卻直言“那一年甚至是這些年來最輕松舒服的一年”。原因在于，當(dāng)時(shí)沒有課業(yè)和科研壓力，是“純粹的學(xué)習(xí)新知識，有很強(qiáng)的收獲感”。
然后就有了，保研本校后的陳涵晟在研一期間的研究成果，就投中了CVPR。這個成果，正是王丕超最初看到的那篇文章。換句話說，陳涵晟在轉(zhuǎn)向CV的第二年，就做出了很不錯的成果。
寧同學(xué)后來回憶說：“這樣的成就雖非常人所能及，但對他而言也是意料之中。我還在想，幸虧當(dāng)時(shí)沒逼著他當(dāng)什么車隊(duì)部長，不然得把這小子耽誤了。”
意外！論文偏冷門，沒想到能獲獎
對于論文能摘得最佳學(xué)生論文獎，團(tuán)隊(duì)上下多多少少還是有些意外。
“我原來以為這篇論文可能比較冷門，因?yàn)樘珨?shù)學(xué)，沒想到能夠獲獎。”陳涵晟說。
如何用普通的相機(jī)（二維圖片）準(zhǔn)確定位三維場景中的障礙物，是陳涵晟在這篇文章闡述的重點(diǎn)。換言之，他要解決的問題，就是從一張2D圖片定位3D物體的位姿。
“我對3D物體位姿問題比較感興趣，在學(xué)校副導(dǎo)師田煒老師的指導(dǎo)下，研一發(fā)了一篇CVPR，就是在PnP中加入了不確定性。去年到達(dá)摩院實(shí)習(xí)后有些新的思路，想搞清楚這個領(lǐng)域里各種方法，它們在理論上到底有什么聯(lián)系。”陳涵晟向《中國科學(xué)報(bào)》介紹說：“我想找一個理論的框架，把所有的方法統(tǒng)一到一起，這就是我今年這篇論文的內(nèi)容。”
“論文一開始完全只有數(shù)學(xué)。”陳涵晟介紹，最開始，他自己也不清楚這些數(shù)學(xué)公式會發(fā)揮什么作用，就嘗試把它們“拿去變成算法逐漸去做”。
“一開始我并沒有太大期望，只是個人興趣。不知道這套理論的東西是否真正有用，也許只是新的花樣而已。后來我把算法真正調(diào)得完善之后，真的把實(shí)驗(yàn)做出來，我才知道它有這么好的效果。”陳涵晟說，“現(xiàn)在看來，它確實(shí)和其他論文不太一樣，算是一個小突破，拿沒拿獎我都覺得是一點(diǎn)小突破。”
王丕超雖然多次說過這項(xiàng)工作很不錯，但他也沒預(yù)料到成果能拿大獎。阿里達(dá)摩院算法專家唐家聲爆料說，由于獲獎令大家猝不及防，以至于沒有一位作者到現(xiàn)場參會，只能遠(yuǎn)程領(lǐng)獎。“頒獎時(shí)王丕超因?yàn)樵缟?點(diǎn)起床，由于太困表情失控，顯得‘不屑一顧’，令人捧腹。”
王丕超因早起太困表情管理失控，被調(diào)侃“不屑一顧”。
拿到這樣一個重量級獎項(xiàng)，陳涵晟表示“有點(diǎn)壓力”，但他本人“還是不想太卷”。
“確實(shí)有點(diǎn)壓力，大家都來祝賀我。當(dāng)然更重要的是，機(jī)會也多了不少，我認(rèn)識了很多同行和學(xué)長，會給我之后的規(guī)劃提供一些非常重要的建議。”不過他話鋒一轉(zhuǎn)說：“我本人還是不想太卷的，只要我能夠安靜下來，有一個不錯的環(huán)境做自己想做的研究，就非常好。”
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.48550/arXiv.2203.13254
標(biāo)簽： 同濟(jì)大學(xué) 阿里達(dá)摩院
