2009/11/28

碩班的心路歷程

跨領域研究很需要興趣的support..

常常有趣的想法,不見得最後做的出具說服力的成果。

而具有說服力的成果,最初的研究動機也常常不像聽起來那麼直覺容易想。


我讀過的人群模擬文獻,大致可以分成三大塊,

第一塊是搞動畫的人在做的,

就是crowd rendering, motion control, population model, real-time navigation等。

這些人的paper幾乎不提社會科學的,就算提到一些,也只是錦上添花。

因為他們的貢獻一眼就看得出來是在動畫領域。

這一類的paper每年在graphics的conference或journal都可以看到不少篇。

Social Science的比重大約  0% ~ 10%


第二塊是搞建築或搞物理的人在做的,

主要在做人群逃難模擬,他們重視的是在緊急狀況下,群眾的動線與互動。

這塊他們就一定要碰社會科學,但僅侷限在群眾逃難的文獻。

他們也做2D或3D動畫,但並不如第一派人那麼注重效果。

這一類的paper有愈來愈多的趨勢。(聽大陸的朋友說,目前算是大陸那邊的重點研究之一)

Social Science的比重大約 20% ~ 40%


第三塊是某些前衛的社會學家在做的

簡單的說,就是把任何有趣的人群現象,做成computational model,

然後跑模擬,分析data,比較跟社會現象的異同,打專業嘴泡做結論。

很重視理論的客觀與說服力,但呈現效果很弱,就像沒有圖案的spore island那樣。

程式部分大部分是hire programmer來寫的,這些programmer只會在文中被一行感謝帶過,

連author也掛不上,最近很少這類的paper,而且被cite的次數都很低。

一個原因可能是他們的成果並不被其它社會學家所認同,

另一個原因可能是focus在群眾運動(crowd motion)行為的學者在社會領域本來就是小眾,

而有興趣去接觸computational model的則更是屈指可數~

Social Science的比重大約 70% ~ 90%



再來我要說的是..

有趣 != 興趣


最好的判別方法,就是你在唸這些文獻時,

看到新的關鍵字或理論時,內心是否有挖到寶或相見恨晚的fu,

是不是很想寫篇文章或找個人分享你的想法?

或者是沒感覺或很抗拒,不想一直查專有名詞,也懶得在google下關鍵字找其它的paper?

如果是後者,那我則不建議你在這個領域找研究的問題,

因為找問題本身就比解問題困難也花時間,

而且找問題就是要找別人沒做過,或沒解過的問題,

或是你很熟某個領域,你覺得你可以做的比其它人好,

或是你可以證實你的idea更創新!

所以當然要更主動積極去survey, 做research,

消極等待別人丟paper給你,不是找問題的態度。


當然碩班被要求的能力,通常僅是體驗一下解決問題的過程,

題目和大方向通常是教授給的,

要做的事大約就是做些
paper survey, model design, experiment design, result analysis之類的事,

但每個部分你都稍能掌握時,兩年就過去了。

(所以碩士班很少能做出什麼屌研究, 當然也是有例外,像Claude Shannon)


找問題的能力通常是在博班才被要求的,

因為這時的基本要求是,

你對研究的整個流程有了底,也對某些領域的問題有一定的掌握度,

(意思就是你讀了很多相關文獻)

在時間充裕之下,才可能找到novel的題目和解法。

(當然像愛因斯坦、Alan Turing、John von Neumann這類天才除外)

所以對研究沒興趣或是認為研究就是打嘴泡的人,唸phd根本是找死。


我的碩論題目是人群的社會傳播行為,

但現在回頭想想,跟我一開始的研究動機差蠻遠的,

雖然說好像有點關係,但又不太有關係。


因為一開始做專題的時候,Li問我對什麼有興趣,

我說我對人性、傳統的形成、官僚制度、軍中的學長學弟制有興趣。


Li聽我說了一些故事,他也覺得很有趣,

建議我可以先survey social network 或artificial culture看看,

結果我花了一學期看了一些有的沒的paper和書,還是找不到著力點。


再好幾次跟Li天馬行空的討論之下,

忘了為什麼我提到暴動,

可能是因為很常看到社會學家用暴動當例子吧..

Li覺得很有趣,印象中也沒有人做過,Li就說暴動的人群模擬可以考慮。


然後不知道又看了幾篇paper,

好幾次,Li一邊聽我講故事,一邊在辦公室來回踱步。

某天,Li想到"傳播行為"可能是重要因素,然後在白版上畫出他的一些idea。

之後幾次meeting他都一直重覆跟我提到這個idea,

雖然當時我覺得這idea跟暴動好像扯不太上關係,

但當時我也沒別的idea,就照著老師的想法把它做出來,

成果就是cgw2007那篇paper

後來Li有叫我present這篇paper給傳院的老師看,

我只記得傳院的老師除了說很可愛,很像螞蟻之外,就沒有別的意見了..冏..


但是她聽到我們想用這個平台做暴動模擬時,

她笑著說對Li說:你真的要讓他做這麼大的題目?他不想兩年畢業?

我那時心裡想著:ㄟ..妳不給我建設性的意見就算了,還小看我...

(後來證明,我真的沒在兩年內畢業... XD)



後來偶然中找到一篇paper在講threshold model,

並且忘了在哪看到人的大腦被證實有情緒傳染的機制,

我才開始有具體的idea和參數來設計傳播模型。

跟老師討論後,老師覺得make sense,我就開始實作。

成果就是cgw2008casa2008那兩篇paper。

paper後來一樣有present給傳院的老師看,


這次有了她熟悉的理論做為我model設計的support,

她說:你用的這些理論,我都知道而且耳熟能詳,

但是我沒想到可以用在你的模擬上,蠻難得的。


尤其是threshold model,她蠻驚訝我會找到這篇paper來看,

因為她自己也只知道這個模型,而沒真正看過這篇paper。

也不知道threshold model最初就是用暴動做例子來解釋的。

(畢竟threshold model只算傳播領域的common sense,

通常是在教科書上聽過描述,但若不是真的要做這方面的研究,是不會去翻原始文獻的。

就像很多學經濟的不會去看國富論,

我們也不會去看turing machine, quick sort, AVL tree之類的paper一樣,

如果聽到一個學傳播的,拿著AVL tree的paper來找我們討論,我們也會很驚訝)


她開始覺得我的研究對她來說有些意義了,不過她的研究focus是後現代主義,

仍然不能提供我進一步的意見,但她說我的東西已經做的蠻多了,接下來就是如何說故事了。

這倒給了我一些日後論文寫作上的啟發。


接下來就是我的研究黑暗期,因為Li給我定的最終目標,是要做出暴動的動畫。

而且Li覺得暴動只是我的model的一個example,應該可以很快的調一調參數做出來,


但是我真的開始看暴動的paper時,才發現它比我之前看的paper都複雜,

很多社會學家各說各話,而且都是對現象做解釋,沒有標準程序,也沒有標準參數。

傳播模型似乎不是主導暴動行為的最重要因子,

要怎麼傳達你要表現的是暴動,而不是一些擾動的粒子?


這裡我卡超久,卡到都想放棄了,覺得我怎麼可能讓那些agent每個人都自然的跑到位,

並且表現起來看起來像暴動的動畫呢?


所以從這裡開始,我跟Li的意見有些分歧,

我向他解釋自動產生暴動3D動畫的難度太高,

我覺得在有限的時間內我做不出來。


而且我讀的社會學文獻有了一定的累積,

所以我想從前述第一類的模擬轉成做第三類的模擬。


但是Li最初認為這兩類的研究應該不衝突,並且可以一起進行。

而且Li還有另一個野心,就是把我的模擬器跟lab的3D虛擬環境IMNET做連結,

然後做一些有趣的實驗 (事實上是真的很有趣的idea,

後來我在工作面試及在公司報告我的論文提到這個idea時,

面試官和部長都覺得這個idea很有趣,並且會心的一笑。)

所以原本Li給我的目標有三個:

3D riot animation, 2D riot simulation, IMNET's experiment with IMCrowd


但是我覺得這三個目標的focus很不同,

都要花時間再繼續鑽研,才會有idea做下去。

我覺得這段期間,我讓Li很失望。


後來硬著頭皮,再持續啃好幾篇用詞堅澀難懂的暴動paper,

才發現一些我覺得還算合理的pattern,

後來實作出來,老師覺得看起來像,用社會理論解釋的通,

我才總算鬆了一口氣。



但是後來才發現大魔王其實是實驗!

因為我設計了一個model,裡面放了太多自己的idea,

過去類似的研究或實驗實在太少,於是實驗設計沒有模仿的對象,找不到著力點!

Li叫我想一些警察控制暴動的strategy及一些評估指標,

並且分析這些startegy對群體的影響。


為了實作police strategy

又啃了很多riot policing及riot control的paper,

也看了很多警察跟暴動人群對抗的影片。


我覺得我設計的模擬器根本做不到這樣的警民互動啊~

因為警察在暴動中就是3rd party group,能不能控制暴動,

主要的原因就在警力的多寡(人數和鎮暴武器)

我並沒有心力再繼續實作噴水車,或讓agent丟石頭之類的行為能力。


所以後來我跟Li一來一往的討論,

我一直想說服Li,我的模擬器很難做出有價值又有說服力的暴動實驗。

但是Li很堅持要實作警察來做實驗。


這時候已經很逼進延畢的deadline了,看著同學一一畢業,

自己卡在一個鑽太深,退不得又很難前進的狀態下,

心中一直有休學的念頭,因為沒人幫的了我。

Li告訴我:你現在會覺得做不出來,是因為你急著想畢業。

我知道你的時間有限,但是我們可以持續討論,

就差最後一步,現在放棄,蠻可惜的。


這段期間找了很多人談我的困境,雖然沒有得到建設性的idea,

(尤其是我的母親,雖然她並不真的懂我在做什麼,

但她好幾天打電話給我,耐心地聽我說,然後不斷地表達她的想法。)

在多番的交談之下,我才總算跳出 "這做不出來的! " 的負面自我受限的想法。



於是我把問題簡化,先不考量警察是3rd party group 的情況下,

設計了一些簡單的警察個體strategy。

其中幾個表現出來的群體行為,比較結果還蠻有趣的。

demo給li看過後,總算才能再進行下一步。

(不過後來在口試的時候,孫教授也很犀利的提出來說:
"在暴動時警察就是3rd party group,根本不會有我模擬的這種individual strategy"
我是大力的點頭~ 不能同意更多啊!  XD )



接下來的目標,就是找到適當的評估指標,來分析實驗結果。

這裡也是非常挫折,因為沒有人做過跟我類似的實驗,

找不到可以直接套用的評估指標,於是找Li求救了多次。


Li說:

"  你的研究只有你自己最了解,

我也不清楚你的系統有多少參數,

但我的感覺是你在模擬中算的一些值,是可以當做評估指標的,

你需要一些直覺。"


這邊我試了很多自己想到的評估指標,整合在模擬器中,

並自動繪出線圖給Li看,但說服力都不夠。

於是不斷的想指標,實作,run實驗,繪出線圖變化,

不具辨別性,就刪掉再想一個,再實作。


做了上千次的實驗,累積了很多數據跟線圖,寫了五十多頁的實驗報告,

到老師認為實驗ok,時間都已經到了2009的冬天。


實驗報告OK後,再來就是把論文完成了。

但因為我進研究所前下了宏願要用英文完成論文,

所以後來又用了兩個多月的時間來完成共164頁的英文論文(含reference)。

這又是一段苦悶的日子。

(不過這個期間我也考了TOEIC 910,翻譯TED talk,創了長泳2000k的紀錄,看了好幾本通識科普書)


最後終於趕在農曆過年前(1/21)完成學位論文口試!!!


不過這一路走來都是值得的!



然後是入手CASA 2010一篇conference paper

(reviewer給了蠻高的評價,並肯定我的研究是
"one of the first introduction of social behaviors in a crowd.")

2010.11.22
後來也很順利地得到
INRIA Ph.d offer
TAAI 2010 Master Thesis Award.
IICM Master Thesis Award

2011.6.6
入手ICCCI 2011 conference paper,這篇同時亦發表在Springer LNAI


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