95后的理論計算機科學家來了!他正是MIT博士生、清華特獎,姚班學霸的陳立杰。而這位一路閃光、名聲響徹科研圈的清華大神,遠不止獲獎這么簡單。小學的時候,陳立杰的整體成績其實并不算突出,唯獨一門數(shù)學還算是不錯。學習不上心,反倒是對信息技術特別感興趣,說得通俗點就是喜歡玩游戲,而且還是個魔獸世界的小迷弟,小學就能自己制作魔獸世界的地圖了。當他意識到天天沉迷游戲,不如學點電腦知識后,便開始自學編程,并自告奮勇地去參加了不少信息學競賽,但在眾多科班出身的參賽選手當中,陳立杰半路出家的自學水平根本不夠看的,所以他在編程初期,一直沒取到什么好名次。后來,那段時間成為了陳立杰人生中的第一個迷茫期,編程道路屢屢受挫,學習成績又上不去,當時的陳立杰和“優(yōu)等生”這三個字沒有半毛錢關系,甚至就連他的爸媽都開始勸他放棄了,不停地暗示他換條路走。然而誰能想到這名十幾歲的初中生有著如此堅定的信念,陳立杰不僅沒有輕言放棄,還愈戰(zhàn)愈勇,用成績證明了自己。功夫不負有心人,陳立杰揮灑在機房里的汗水沒有白費,從他 15 歲那年開始,陳立杰仿佛跟開了掛一樣,一鳴驚人,勢不可擋。2010年8月,全國信息學競賽在線賽全場第2名;2010年11月,全國信息學聯(lián)賽浙江賽區(qū)一等獎;2011年5月,亞太地區(qū)信息學奧林匹克競賽金牌;2011年5月,中國隊選拔賽,非集訓隊第2名;2011年11月,全國信息學聯(lián)賽浙江賽區(qū)第1名;2013年2月,全國信息學冬令營全場第1名;2013年7月,國際信息學奧林匹克競賽第1名。不僅如此,高一剛開學不久,陳立杰就收到了清華大學的錄取通知書,但這位大神表示并不著急,想跟著同學們一起讀完高中再去上大學。到了高三,陳立杰又收到了谷歌的實習邀請,但他覺得現(xiàn)在加入工作為時過早,甚至還會影響到他的學習,所以陳立杰委婉地拒絕了。2013年,陳立杰進入清華大學交叉信息學院,開始了大學生涯。但在進入清華大學之后,跟很多大一新生一樣,陳立杰也陷入了迷茫。
“我作為曾經的信息學競賽世界冠軍,頂著光環(huán)、壓力進入清華。在我的老本行算法競賽,盡管我取得了一些成績,但是當我站在領獎臺上,我經常會想,這是我想要的生活嗎?我也偶爾會去工業(yè)界實習,但是我依然無法達到我自己真的興趣?!?/span>與此同時,陳立杰的室友范浩強在大一軍訓期間,晚上靠“加班”完成了自己的第一篇學術論文,并最終發(fā)表在國際計算機視覺大會ICCV 2013 上(范浩強是清華姚班2013級另一位大神,后來成為曠視工號前十員工,此處不詳述)。室友范浩強的表現(xiàn)也給陳立杰帶來影響,他苦惱的時候經常到紫荊操場獨自散步,思考“我是誰”、“我要做什么”這種現(xiàn)在看起來是段子,但當時卻讓陳立杰始終無法悟透的哲學問題。一次偶然的機會,他去旁聽了唐平中教授給高年級學生講的《博弈論》,沒想到這門課程的課程論文給陳立杰打開了學術初探的大門,他也開始逐漸從競賽狀態(tài)轉向科研狀態(tài)。博弈論又被稱為對策論(Game Theory),既是現(xiàn)代數(shù)學的一個新分支,也是運籌學的一個重要學科。后來,在唐平中教授指導下,陳立杰完成了第一篇學術論文,是基于圖靈機視角的對囚徒困境的探索,這篇論文成為了他探索科研的第一步。作者在論文中研究了限制條件對無窮次重復博弈納什均衡集的影響,證明了限制智能體的計算資源會導致新的納什均衡。論文題為《受限圖靈機的有限理性》(Bounded rationality of restricted Turing machines),后被AAAI 2017接收。“完成論文之后我非常激動,我感到我的科研興趣被點燃了,我想要嘗試更多的科研方向?!标惲⒔艿目蒲信统晒麖拇艘话l(fā)不可收拾。后來的事實證明,陳立杰選擇的科研這條路走對了。到了大二,在完成了姚班課程的同時,陳立杰也選修了一門非常高深的研究生課程《高等理論計算機科學》。這門課為全英文授課,要求選課同學有良好的數(shù)學基礎、以及基本的理論計算機基礎。課程主講人李建老師布置了很多非常有挑戰(zhàn)性的問題,陳立杰每周要投入20個小時來研究,期末考試更是持續(xù)了整整24個小時,完成了十頁的答卷。最終的成績下來,陳立杰取得了所有學員中唯一的最高分——100分,(該課程滿分為80分,其中20分是Bonus)。他成為了首位在計算機科學基礎年會上發(fā)文的中國本科生,誠然興趣是最好的老師?!拔蚁?,對,我是陳立杰,我要成為一名理論計算機科學家!”到了大三,陳立杰開始取得了一些“微小的成就”,他首次在理論計算機科學領域頂級的國際會議COLT 2016上發(fā)表文章,同時也提出了一個關于相關問題的猜想,并前往紐約會場做了兩篇口頭報告。大三下學期,陳立杰前往MIT交換學習,師從量子信息著名學者Scott Aaronson教授。在MIT期間,陳立杰做了件非常了不起的事。零知識證明(zero knowledge proofs systems)在密碼學理論和復雜度理論中都有著非常重要的地位。具體來講,在一個零知識證明系統(tǒng)中,一個證明者要向一個驗證者在證明一個命題的正確性的同時,不能讓驗證者獲得除了這個命題的正確性以外的任何信息。?而其中要求最苛刻的被稱為統(tǒng)計零知識證明系統(tǒng)(statistical zero knowledge proofs systems,簡稱SZK)。
這個問題是也是陳立杰的導師Scott Aaronson教授從2002年就開始在思考,同時Scott Aaronson教授也有三位博士生在思考這個問題,但思考了一年也沒有解決。陳立杰對這個問題非常感興趣,苦苦思考了兩個星期,卻一直沒有進展。直到有一天,他在波士頓的街頭漫步,突然看到天空中飛過一只白鴿,它以不同的方向穿越了天空。他突然靈光一閃,想到,對,為什么不使用新的方法呢?于是他立馬沖回住處,思考了一個禮拜,終于解決了這個問題,cott Aaronson教授還專門發(fā)文章表演陳立杰。陳立杰與合作者在論文中給出了一個統(tǒng)計零知識證明系統(tǒng)和PP的喻示分割(Oracle Separation),這代表了PP中沒有一個黑盒算法(black box algorithm) 可以解決統(tǒng)計零知識證明系統(tǒng)中的全部問題。換句話說,他們證明即使有比量子計算(對應BQP)更強計算能力的計算機(對應PP),依然沒有一種黑盒算法可以解決統(tǒng)計零知識證明系統(tǒng)中的所有問題。論文最后被計算機科學基礎年會(FOCS 2017)接收,陳立杰也成為首位在計算機科學基礎年會上發(fā)文的中國本科生。所在姚班有33個同學,共發(fā)表23篇paper到大四畢業(yè)前,陳立杰就已經在國際會議上發(fā)表了四篇學術論文,一篇文章還獲得ISAAC會議最佳學生論文獎。2017年,陳立杰被麻省理工學院錄取,攻讀計算機博士學位,師從Ryan Williams副教授。Ryan Williams也是一位大牛,今年只有40歲,但已經做了五年斯坦福教授。這之后,陳立杰又發(fā)表學術會議論文近10篇,并在多個學術研討會做過學術報告。更難能可貴的是,陳立杰非常愿意跟同學們一起討論。在他的帶領下,姚班有好幾個同學都立志做理論計算機科學。當然,科研不是單打獨斗,陳立杰跟很多姚班同學都有合作。在2016年清華特等獎的現(xiàn)場答辯中,陳立杰展示了一張”姚班論文合作網絡“。他說,在姚班,已經有33個同學發(fā)表了23篇paper!在答辯評委提問環(huán)節(jié),評委問他:你說想解決計算機科學領域的核心問題 P=NP ?評委:你有想法了嗎?現(xiàn)在為了解決這個問題提了很多方案,你有想法了嗎?陳立杰:是這樣子的,這個問題已經困擾了計算機學界,可以說是從計算機這個領域一開始以來就有的問題。我現(xiàn)在作為一個大四的學生,可能確實暫時還沒什么想法,但我相信隨著我的知識的拓展,在我有生之年我能夠看到這個問題的解決。(掌聲)姚班的開山鼻祖姚期智先生一句話,“現(xiàn)在是計算機科學的黃金時代,也是全人類的黃金時代”。陳立杰說:“能夠生在這樣一個黃金時代里,我感到無比的榮幸,我夢想能夠成為黃金時代浪潮中的一朵浪花,為人類的智慧添磚加瓦!”最近整理了一份大廠算法刷題指南,包括一些刷題技巧,在知乎上已經有上萬贊。同時還整理了一份6000頁面試筆記。關注下面公眾號,在公眾號內回復「刷題」,即可免費獲取!回復「加群」,可以邀請你加入讀者群!