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王思维：从理论中来 到实践中去

  王思维，数学与统计学院信息与计算科学专业2018级本科生。在校期间曾获全国大学生数学建模国家二等奖、美国大学生数学建模国际二等奖、全国大学生数学竞赛湖南省二等奖、一等综合奖学金、“外研社·国才杯”全国英语写作大赛校二等奖、奋发奖学金等荣誉，凭借“基于低秩模型与机器学习的图像去噪方法”项目获智能计算和感知大学生创新创业校级立项。

本报记者 何袁祺  数学是很多人求学路上的拦路虎，但对于王思维来说，数学是他兴趣所在，更与生活息息相关，“它不只是作为一个独立学科存在，它可以与其他学科交叉应用，解决我们生活中的实际问题。”仰首观星空，俯身勤实践，王思维在学习专业理论的同时，努力将个人进步与社会发展通过实践相融合，他前进的每一步，都在向生活深深扎根。

“对于理工科学生来说，不仅要学好基本理论，而且要培养实践能力和创新意识，学以致用，为社会发展做贡献。”在王思维看来，数学不应该只是研究空间形式和数量关系的抽象科学，更应该广泛应用在工程、医学、经济学等不同领域，成为解决生活中实际问题的一把利刃。因此，作为信息与计算科学专业的学生，王思维在追求数学美的同时，更追求理论在解决问题中的有效应用。

应用的前提是有坚实的理论功底。尽管王思维对学科前景有着自己的思考，但他明白，没有理论的实践会使人迷失方向，因此他对本科学习做了相应规划。“第一肯定是要多做题多思考，吃透所学，因为数学和计算机是技术学科，你不彻底理解的话可能题目稍微变一下就看不懂了。”于是王思维将课本上的所有题目刷了两三遍之后，还在网上搜索相关的题型和数学竞赛的往期试卷作为自学补充。对知识的深入理解不仅让王思维对学科本身有了更深的体会，也在之后的数学竞赛中给了他很大的帮助。“第二就是要逼自己多尝试，看看数学到底可以怎样运用。”

王思维认为，大学的学习应该是一种探索式的学习，多反思多尝试，才会融会贯通，学有所成，而数学建模竞赛便是王思维探索式学习上的牛刀小试。“在比赛中，需要根据实际问题，深入调查研究、了解对象信息、做出简化假设、分析内在规律，并在此基础上，用数学符号和语言作表述来建立数学模型，通过求解来解决问题。这一系列的探索能让自己的知识和能力得到全方位的增长。”王思维和记者聊到了参加建模竞赛的过程，他坦言自己刚开始参加建模比赛时连模型是个什么东西都不清楚。于是，他积极询问有经验的学长学姐，参加老师的培训讲座，看往届的优秀论文，通过种种途径去了解数学建模，“慢慢地我知道它包含什么，我应该从何种角度思考，如何实践，又该如何理解如何表述。”

“实践出真知，磨练水平的最好方式就是去做。”在大二的寒假，参加2020年全国大学生数学建模竞赛之前，王思维和他的团队专门求助学长，让他帮忙做了案例分析与培训，同时为了锻炼能力，王思维和团队决定首先参加2020年美国大学生数学建模竞赛试水。“当时就想着先操练一下，结果没想到还拿了个二等奖回来，这个意外之喜让我们建立了一定的信心。”谈及此，他的脸上笑意盈盈。

取得成绩的路途从来没有一帆风顺。最令他印象深刻的一次是备赛中途，队友因为时间问题没能完成既定任务，但是现在回顾，王思维认为那次事故自己也应该承担责任，“因为第一次做队长，很多事情没能做到位。所以之后我就主动反思自己应该承担什么，队长的职权范围到底在哪里。”于是在之后的比赛中，王思维学编程的同时，还主动涉猎建模和论文表述，以保证三个方面都不会有短缺，他也更关注队友的情绪，重视时间的合理分配。在团队的共同努力下，最终他们在2020年全国大学生数学建模竞赛中斩获了国家二等奖的好成绩。

建模竞赛之后，王思维并没有停下探索的脚步。他渴望将所学应用于实际，解决生活中的问题，而“基于低秩模型与机器学习的图像去噪方法”项目是他第一次真正将所学应用于生活的尝试，也是2020年数统院获得的唯一一个智能计算和感知大学生创新创业的校级立项。“最开始是文有为老师发了几篇论文让我们学习，然后我发现现在比较火的机器学习的方法能在某种程度上去除噪声，所以我就想能不能将这两种不同方法以某种形式结合，让它们能够在图像去噪上达到更好的效果。”

对于这个他从未涉足的数学应用领域，王思维表现得兴致盎然，并为这个项目下了很多功夫。他告诉记者，在现代信息生活中，图像信息在人们的工作、学习和生活中发挥着越来越重要的作用，但图像在形成、传输、接受和处理的过程中存在着一定程度的噪声干扰，而噪声会恶化图片质量，甚至淹没图像特征，所以去噪技术的重要性不言而喻。“我想利用已有知识，拓展去噪的方式。因为通过最小秩和神经网络，或许可以从另一个角度，解释最小秩算法去噪的效果。”这个项目给了王思维将所学知识真正切合实际去应用的机会，他顺应大数据时代潮流，应用优化与神经网络，加深了自身对神经网络的理解，也对优化算法有了更多想法，“我读研的方向大概率会朝着这方面努力。”

运用理论，解决生活问题是王思维学习知识，把握生活，感悟时代脉搏的方式。他对将来要走的道路有着自己的想法，“正如习近平总书记所说，也是教育部所倡导的，我们要多促进基础学科与其他学科的交叉融合，所以我希望我所学的东西能够从书本中走出来，应用到实践当中，优化算法，也优化生活。”