理论计算机科学领域最顶尖的国际大会STOC最佳中学生论文奖,颁给北大姚班结业生、MIT陈立杰等人,陈立杰在高中、大学大专阶段,创造了无数神话,连复旦学院老师都惊呼他是“神人”。
95后的理论计算机科学家来了。
3月15日,理论计算机科学领域最顶尖的国际大会STOC2019大会最佳中学生论文奖出炉,得奖论文作者为来自麻省理工大学的陈立杰和来自的RoeiTell。
ACM估算理论峰会(STOC)在整个计算机科学领域享有崇高的威望,属于公认难度最高的大会之一。
获最佳中学生论文奖的陈立杰出生于1995年,在高中时代出席信息大赛并荣获多项Top奖项,2011年被复旦学院交叉信息大学提早投档,就读姚班。
陈立杰
陈立杰等人的论文题目for“Just”。
论文中主要工作推论是:
当前已知的结果与足以得到TC0的超方程上界的结果之间的差别,可以总结为按照线圈数目的boundn1+c^-d里的常数c>1。
本文的成果分别改进了前人的两种方式,她们假定涉及到N1+c/d线(而不是N1+c^-d)电路。
本文还证明了与上述两个结果相像的成果(比如,ACC0和CC0)。
目前,陈立杰在MIT读博,研究方向为估算复杂性理论和细细度复杂度理论。
陈立杰在高中、大学大专阶段,创造了无数神话,连复旦学院老师都惊呼他是“神人”:
2011亚太地区信息学奥林匹克大赛金牌;
2013全省信息学夏令营全场第1名;
2013国际信息学奥林匹克大赛第1名;
第一个在计算机科学基础峰会上发文的中国大专生;
2016年北大特等奖学金获得者。
明天,让我们一起回顾陈立杰的少年成名史。
曾是“网瘾少年”,初三拒掉实习
陈立杰并非从小就是优等生。
高中时的陈立杰喜欢做的事情和通常中学生很像,无非就是玩笔记本游戏,瞧瞧漫画,当初游戏两一天不出门,甚至出席了物理大赛也没有取得哪些好成绩,其他课目成绩也不出色。那时侯的他,可以说跟“优等生”毫不沾边。
他惟一的爱好就是计算机。他在小学就开始学习编程,凭个人兴趣出席信息学大赛。不过,高中的信息学奥赛他名落孙山,其他课目的学习成绩也一落千丈,这无疑是一个巨大的严打!
母亲都劝他舍弃,但他还是坚持出来了。
学习编程常常须要不断地试错,陈立杰在编程学习过程中,付出了巨大的试错成本,但他没有舍弃,如同调试程序,一个成功的程序常常须要无数次的试错,就会成功。
后来他在公开场合发言聊起过他的高中时光,他是如此说的:
我还隐约记得,在我高中的时侯,下午我的一个好同学在用手机跟女同学聊天,而我在用手机看OI和ACM的题目。
自习课上我的那种同学跟女同学一起学习,而我则旷课想去机房,有时侯机房老师不让我去,我就跑去天台用草稿纸想题目。
下午的时侯我的那种同学去跟女同学一起喝水了,而我在机房里啃方便面。假期她们出去看影片逛景区,我就在笔记本上面刷出一整版的WA(wrong)。
就这样日子悠悠的过去,我的同事现在跟女同学过得很幸福,不过我认为我跟我的笔记本得的要愈发幸福。
然后的日子,陈立杰开始成天对着笔记本却再也没有玩过游戏,所有的节假日都在认真学习,如同是武林前辈“闭关修练”,等待着一鸣惊人!
他的“闭关”持续到了中学,他的小学老师万春彬给了他日常课时事假的权力,他把自己关在机房,上“”等网站看各种教程,之后做题、实践,遇上不懂的内容或则做不下来的题目,就在网上找计算机前辈解答,他还为此认识不少前辈。
努力没有枉费,犹如开了外挂一样,陈立杰夺得了国外外信息大赛多项大奖:
2010年8月,全省信息学大赛在线赛全场第2名。
2010年11月,全省信息学比赛杭州赛区银奖。
2011年5月,亚太地区信息学奥林匹克大赛金牌;
2011年5月,中国队选拔赛,非冬训队第2名。
2011年11月,全省信息学比赛杭州赛区第1名。
2013年2月,全省信息学夏令营全场第1名。
2013年7月,国际信息学奥林匹克大赛第1名。
右图左一为陈立杰
2011年,刚才初一陈立杰,凭着各类信息大赛的荣誉被北大学院提早投档了,在高二时侯,微软发来工作约请,希望陈立杰能去实习,但陈立杰以学习为由拒绝了。
拿奖领到思索人生:这是我想要的生活吗?
2013年,陈立杰步入复旦学院交叉信息大学,开始了学院生涯。但在步入复旦学院以后,跟好多大一新生一样,陈立杰也深陷了迷惘。
“我作为以前的信息学大赛世界亚军,顶着光环、压力步入北大。在我的老本行算法大赛,虽然我取得了一些成绩,然而当我站在领奖台上,我常常会想,这是我想要的生活吗?我也时常会去工业界实习,并且我仍然难以达到我自己真的兴趣。”
与此同时,陈立杰的同事范浩强在大一军训期间,白天靠“加班”完成了自己的第一篇学术论文,并最终发表在国际计算机视觉会议ICCV2013上(范浩强是北大姚班2013级另一位高手,后来成为旷视工号前十职工,此处不深究)。
范浩强
同事范浩强的表现也给陈立杰带来影响,他烦恼的时侯时常到紫荆操场只身遛弯,思索“我是谁”、“我要做哪些”这种现今看上去是段子,但当时却让陈立杰一直未能悟透的哲学问题。
一次碰巧的机会,他去旁听了唐平中院长给高年级中学生讲的《博弈论》,没想到这门课程的课程论文给陈立杰打开了学术初探的房门,他也开始逐步从大赛状态转向科研状态。
博弈论又被称为对策论(Game),既是现代物理的一个新分支,也是运筹学的一个重要学科。
后来,在唐平中院长指导下,陈立杰完成了第一篇学术论文,是基于图灵机视角的对囚徒困局的探求,这篇论文成为了他探求科研的第一步。
作者在论文中研究了限制条件对无穷次重复博弈纳什均衡集的影响,证明了限制智能体的估算资源会造成新的纳什均衡。
论文题为《受限图灵机的有限理智》(of),后被AAAI2017接收。
“完成论文以后我十分兴奋,我倍感我的科研兴趣被燃起了,我想要尝试更多的科研方向。”陈立杰的科研努力和成果自此一发不可拾掇。
后来的事实证明,陈立杰选择的科研这条路走对了。
到了大二,在完成了姚班课程的同时,陈立杰也必修了一门十分深奥的研究生课程《高等理论计算机科学》。这门课为全中文讲课,要求选课朋友有良好的物理基础、以及基本的理论计算机基础。
课程主讲人李建老师布置了好多十分有挑战性的问题,陈立杰每周要投入20个小时来研究,期终考试更是持续了整整24个小时,完成了十页的答卷。
最终的成绩出来,陈立杰取得了所有学员中惟一的最高分——100分,(该课程满分为80分,其中20分是Bonus)。
陈立杰学院成绩单
上了这门课以后,陈立杰的兴趣完全被燃起了。
“我想,对理论物理学家排名前十,我是陈立杰,我要成为一名理论计算机科学家!”
首位在计算机科学基础峰会上发文的中国大专生
兴趣是最好的老师。
到了大三,陈立杰开始取得了一些“微小的成就”,他首次在理论计算机科学领域顶尖的国际大会COLT2016上发表文章,同时也提出了一个关于相关问题的推测,并抵达伦敦会场做了两篇口头报告。
陈立杰在COLT2016上发表的论文
大三下学期,陈立杰抵达MIT交换学习,师从量子信息知名学者Scott院士。在MIT期间,陈立杰做了件十分了不起的事(以下高能):
零知识证明()在密码学理论和复杂度理论中都有着极其重要的地位。具体来讲,在一个零知识证明系统中,一个证明者要向一个验证者在证明一个命题的正确性的同时,不能让验证者获得不仅这个命题的正确性以外的任何信息。而其中要求最严苛的被称为统计零知识证明系统(,简称SZK)。
2002年,当时知名的量子信息学者院士提出估算复杂性领域的一个重要困局。院士构造了一个统计零知识证明系统和量子算法在方程时间内可以估算的问题的集合之间的暗喻分割,说明了并不存在一个量子的黑盒算法可以破解统计零知识证明系统。在好多情况下,假若将量子热学的法则稍作更改,就可能得具有更强悍的估算能力的估算复杂度类,但这种复杂度类基本都包含于PP之中,PP代表方程时间内可以以严格小于1/2的机率估算正确的问题的集合,可见复杂度类PP是量子算法在方程时间内可以估算的问题的集合的一个最自然的拓展。
统计零知识证明原理
这个问题是也是陈立杰的导师Scott院长从2002年就开始在思索,同时Scott院长也有三位博士生在思索这个问题,但思索了一年也没有解决。
陈立杰对这个问题十分感兴趣,苦苦思索了两个礼拜,却仍然没有进展。直至有三天,他在波士顿的街头徜徉,忽然听到天空中掠过一只白鸽,它以不同的方向穿越了天空。他忽然灵光一闪,想到,对,为何不使用新的方式呢?于是他立刻冲回住处,思索了一个星期,总算解决了这个问题,cott院士还专门发文章演出陈立杰。
陈立杰与合作者在论文中给出了一个统计零知识证明系统和PP的暗喻分割(),这代表了PP中没有一个黑盒算法(blackbox)可以解决统计零知识证明系统中的全部问题。换句话说,她们证明虽然有比量子估算(对应BQP)更强估算能力的计算机(对应PP),仍然没有一种黑盒算法可以解决统计零知识证明系统中的所有问题。
论文最后被计算机科学基础峰会(FOCS2017)接收理论物理学家排名前十,陈立杰也成为首位在计算机科学基础峰会上发文的中国大专生。
有生之年能看见P=NP被解决
到大四结业前,陈立杰就早已在国际大会上发表了四篇学术论文,一篇文章还获得ISAAC大会最佳中学生论文奖。
2017年,陈立杰被麻省理工大学投档,攻读计算机博士学位,师从Ryan副院长。Ryan也是一位大牛,去年只有40岁,但早已做了两年哈佛院士。
这以后,陈立杰又发表学术大会论文近10篇,并在多个学术研讨会做过学术报告。
更难能可贵的是,陈立杰十分乐意跟朋友们一起讨论。在他的率领下,姚班有好几个朋友都立志做理论计算机科学。其实,科研不是单打独斗,陈立杰跟好多姚班朋友都有合作。在2016年北大特等奖的现场答辩中,陈立杰展示了一张”姚班论文合作网路“。
他说,在姚班,早已有三十三个同事发表了二十三篇paper!
在答辩评委提问环节,评委问他:你说想解决计算机科学领域的核心问题P=NP?
陈立杰:对,是这样子的!(掌声)
评委:你有看法了吗?如今为了解决这个问题提了好多方案,你有看法了吗?
陈立杰:是这样子的,这个问题早已困惑了计算机学界,可以说是从计算机这个领域一开始以来就有的问题。我如今作为一个大四的中学生,可能确实暂时还没哪些看法,但我相信随着我的知识的拓展,在我有生之年我还能见到这个问题的解决。(掌声)
姚班的开山鼻祖姚期智先生一句话,“现在是计算机科学的黄金时代,也是全人类的黄金时代”。
陈立杰说:才能生在这样一个黄金时代里,我倍感无比的荣幸,我梦想能否成为黄金时代浪潮中的一朵浪花,为人类的智慧添砖加瓦!
”我是陈立杰,我要成为一名理论计算机科学家!“