【总结】 那一年，我在德州大农村

2014年5月有幸申请到国家留学基金到美帝学习，后于10月底赴德州大农村被放养一年，本文回国后应学校要求撰写，成于2015年11月，2018年机缘需要递交当年材料，遂翻出打印，阅读完之后感觉当年确实也非常用心，仅作标题修改后po过来。

刘克强

科研是主线

刚到美国时，我满脑子里想得都是如何抓紧时间学习技能，赶在回国之前写出论文，在毕业之前能发表，以期能顺利毕业，但往往事与愿违。在经历了一个月的适应之后，陈锐志教授找我沟通了很多，他认为之前我认定的室内WiFi定位方向已经处于瓶颈期，需要微调我在联培期间的研究方向。WiFi定位精度高，可以利用既有设备，不需要部署基础设施，这是它的优势，但是WiFi定位靠的是“指纹匹配”，需要采集环境中WiFi信号强度和来源信息并存入数据库，这需要耗费人工，不仅如此，这些WiFi信号的强度和来源信息并非非常稳定，需要做周期性更新，更增加了人工成本。所以尽管一次采样和定位能够收到不错的效果（精度在3~5米左右），但这离应用还有一大步要走。在陈教授提议下，我基于他领导的地理运算实验室现有的室内融合定位（WiFi和PDR）平台上，继续做人体行为识别的研究。

为了能更好地开展研究，既有室内融合定位是基于Google公司的Android平台开发的，而该平台是基于Java编程语言，所以我必须加强该方面学习。另外，人体行为识别涉及到诸多数据挖掘和机器学习方面的知识，所以我展开了为期三个月的基础知识学习。期间，我充分利用了国内外一些知名的公开课网站，如Coursera、Edx、Udacity、网易公开课以及斯坦福大学公开课主页，同时更加体会到了网络对提升技术传播的作用。Coursera是由机器学习界杰出学者斯坦福大学教授Andrew Ng创办的，其最著名的课程是机器学习同名公开课，斯坦福大学公开课主页上也有该校著名的计算机科学基础课，尽管联培博士生未能参与国外的教学过程，但通过这些网络公开课，我有幸能一睹大师风采，也能感受到国外课堂的气氛。在数据挖掘计算与分析方面，课题组决定采用新西兰怀卡托大学的Weka开源平台，而我在基础学习期间，也重点学习了该平台的使用。

在掌握了基本的数据采集、分析技能后，我即开展人体活动识别的相关研究。按照陈教授建立的活动识别框架，即人体活动可通过时间、地理位置、（同一位置）滞留时长以及用户状态（速度、生理和心理特征等）四种特征进行识别，而用户状态可以扩展诸多特征。在获得用户的各项数据后，即可以采用机器学习的方法对人类的活动进行学习和识别，而在最初的框架中，陈教授采用的是最简单的学习方法——朴素贝叶斯学习。为了验证该方法的效果，三名课题组成员以不同的身份采集了三份实验数据，并利用Weka平台进行学习和识别，最后获得了近90%的准确率，并将文章发表在2015年9月的Sensors杂志上。与此同时，课题组以此为主题参加了2015年9月在美国弗罗里达州坦帕市主办的美国导航年会，我与一位同事分别在分会上作口头报告。第一次能在国外参加国际会议并作口头报告也让我印象颇深，在该次会议上，直接领略到了NASA科学家的魅力，也直接接触到了导航业界的杰出人才，同时也在会议上看到了业界同行的研究水平。

通过几篇文章的训练，我基本领会了本学科科研的基本过程：思路准备，实验设计，数据采集，数据分析，报告形成。思路准备是Idea形成的过程，此阶段可能是由于研究而产生灵感，也可能是头脑风暴提出问题，之后便会在大脑中不断思索如何解决问题，提出不同的解决思路。其次是实验设计，在实验设计过程中会对之前提出的思路设计实验进行验证，以期验证其可行性，从而证明思路的正确与否。数据采集和数据分析均是需要各种其他的软件工具进行辅助的阶段，如前文所述的Android便是方便数据采集，而Weka便是对数据进行分析。在实验对思路完整验证之后，便要对整个过程形成文字报告，此时也会涉及到一些具体的问题，譬如如何利用英语表述好自己想要传递的信息，以及如何用MATLAB作出既能达意又不失精美的图形，都是需要克服的难关。另外，如果要对自己所做的工作进行口头报告，需事先进行一定的准备，幻灯片内容详略有度，逻辑合理，既能提示自己的思路，又能对观众进行引导。

此外，在地理计算实验室交流期间，协助课题组开展了一些相关工作。2014年11月初，陈教授主办了以室内定位为主题的UPINLBS国际会议并担任主席，我初到课题组，便协助处理了会务相关事务，并通过此加深了与同事们的感情。2015年6月份，课题组新申请到无人机测绘项目，我便协助课题组同事进行了无人机外业作业，参与了德州农工系统农业文化研究中棉花农田的外业测绘。

生活是体验

初到美国时，人生地不熟，我寄居在一个同门的师弟房间内，后来便与他合租分享同一个房间三个月，房间内只有一张床一张桌子是我的家具，再无其他，随着生活的适应，我便在合租的套间中租下了一个独立的房间，才拥有了一个独立的生活空间。由于最初时发表论文之心急切，尽管心态有些功利轻浮，却也让我不太注重居住的品质，因为毕竟独身在异国他乡，并无太多负担，且身负学习如何科研以及完成一篇高水平论文的任务，孰轻孰重，当时我心中倒也十分清楚。

都说美国是一个车轮上的民族，地广人稀，完全以车代步，没有车就相当于没有“腿”，而又因为本国车辆众多，较少的需求导致美国的公共交通并不是很发达。譬如我从家中到学校的公交车大约只有一个小时一班，而且公交车在时间上并不是很准时。如果想在美国开车，必须要重新申请美国驾照，而在此之前，必须申请社会安全号。为了省去申请社会安全号以及考驾照的劳心劳力，也为了省钱和锻炼身体，我便购买了一辆山地车，在此基础上了，为了节省时间，我出门之前务必提前规划好路线，再把山地车带上公交，就这样公交车加山地车，完成了一年的生活和学习必须的交通需求。另外，在美国和中国的坐车体验，更加让我认识到一个社会讲规矩的重要。初到美国时，不能适应他们为何高速通过丁字路口而不用减速查看，因为一旦从路口冲出来一辆车，后果不堪设想，而刚回到中国，就不能适应从岔路不停车直接开进来，因为岔路应当尊重主路的路权。路有优先级，逢路口必停车，逢行人必减速，种种规则，让人印象颇深。

尽管美国的餐饮业发达，有很多外国口味的餐馆，包括中国，但是大部分都是美国口味改良（比传统中式口味更甜或者更咸）的餐厅，譬如Panda Express 和 Hunan Express。在美国的中国人如果去一些华人聚集区，例如休斯顿的中国城，通常会大饱口福一顿再返程回家，因为那些餐厅会拥有更正宗的食材和厨师，才会拥有更正宗的家乡味。而对于一个初到美国的中国学生，最不习惯的就是吃饭问题，为了吃到更合口味的饮食，我通常是晚上回家自己开伙，经过一年的训练，个人在厨艺上也是有所长进。而在美国的一年生活，同样也适应了一些地道的西式食材，如牛排、海鲜以及起司，也对汉堡包、三明治以及披萨有了更地道的体验。

美国的服务业并不是很发达，所有的食品采购都发生在超级市场，而生活用品的采购可以通过超级市场或购物中心，尽管这些发达的市场能够完成各种购买需要，但是你必须有能力拥有一台机动车，方便你往返于分散各处的门店。之所以服务业不发达，归根究底是地广人稀，人工成本居高，没有中国拥有更多的市井文化。而恰恰相反，美国的制造业却非常发达，尤其是高端制造。通常在美国能享受到相对于该国平均工资水平相当低廉的产品，而一些品牌或者名牌商品，价格甚至低于国内定价。

一个人身处异国他乡，未免不感到孤独寂寞，但是所幸也遇到了很多中国朋友，与他们一年的相处，也让我收获了很多珍贵的友谊。初到时，他们便开车载我去购置生活物品，告诉我当地饮食起居文化，即使我没有车，依然没有感到任何不适。过程中，他们时时带我参加他们的聚会，领略当地的自然风景，并参与当地的社交活动。离别时，他们帮助我购置礼物，帮助我完成愿望清单，并将我送上回程的飞机。不得不说，这段历程非常幸运，遇到了诸多可爱的人和事。

社会有感悟

首先有感于美国自然环境。美国三面临海，平原居多，中部有绵延的山脉相隔东部与西部，东部和西部海岸都是人口聚集区，南方多指德州附近。美国地广人稀，物产丰富，西海岸盛产各种农产品，南方土壤肥沃适宜种植，且产石油。这一切都让美国自然环境非常优越。美国是一个发达国家，在经历了痛苦的工业化进程之后，如今美国拥有了高品质的生活环境——相对安全的食品和干净的空气，当然经济发展是有代价的，美国也曾经发生了著名的洛杉矶烟雾等环境污染事件。而中国正处在痛苦的经济转型期，改革开放三十年高速的发展丰富了国人的物质生活，然而快速必然导致产生难以预知和解决的转型问题，所幸看到中国政府正在行动，希望早日有所成效。

其次有感于美国严格的法治环境。美国是一个崇尚自由的私有制社会，他们最大限度地保护个人，尊重个体，“法无禁则可为”，只要不违反法律，其他人无权干涉他人的自由。同时在美国又“有法必依”，这点在生活中体现得较多，一切按法律法规办事，所以人们都形成了自觉尊重规则的习惯，比如交通上，而且警察执法更严格一些。当然美国警察的绝对权力也会产生一些问题，譬如枪杀弱势群体等。 最后有感于美国的学术环境。也许是因为经济条件比较高，美国人并不会为了所谓明天能找到更好的工作而去读博，他们读博大部分都是因为兴趣，而作为对比，亚洲人对博士学位的渴求，更多的是因为给自己增加更多技能和认证，增加竞争力从而获得更好的生活。不得不说，在整个美国社会，崇尚教育的亚裔在科研界占比较高，同时他们的社会地位和财富水平是较高的。尽管如此，美国的文化更倾向让非亚裔中那些真正有天赋和才华的人走上科研岗位，占据杰出科学家的席位。美国读博的目的更要单纯些，当然，无论在哪个国家，读博都不是件容易的差事。另外，在目睹美国科学院院士自己独身一人参加会议，自己打印与会铭牌时，真正感受到了清新的学术风气。

当然美国并非是天堂，社会问题也很多。

前文提到美国崇拜私有制，这当然有也会弊端，譬如人们在交际的时候多了一份虚伪，少了一份真诚。在办理行政事务的时候，也会遇到很多“脸好看，事难办”的情况，他们会处于尊重，表达关心和安慰，然而这些并非尽快把事情落到实处，对真正解决问题却并没有太大帮助。充分尊重个体的社会中调节个体的关系是个人素质和对他人的尊重和不冒犯，但是却无法得到集体主义中想帮互助，相互体谅的真诚感情。

美国的种族问题也越发尖锐。美国的社会分工拥有肤色特征，白种人通常会占据行政官员、医生、律师以及演员的角色，亚裔通常充当工程师、科学家，而黑种人和拉丁裔很多都从事体力劳动工作。尽管表面上相安无事，实质上种族歧视仍然存在，白种人仍然是优势种族，频频发生的警察枪杀黑人事件锐化了黑种人与白种人的矛盾，而美国的移民政策的改变也增加了亚裔的不满。

尽管前文提到美国的食品问题，尽管美国法律法规完善，但美国各行各业都存在垄断，而美国的政治是议会制，很多大财团都可以找到代言人，使相关法律有利于相关企业的发展。譬如疯牛病的起源，起初是因为牛肉商为了提高牛的生长速度。给牛的饲料中添加了牛骨粉，为了禁止这种行为，美国法律禁止了这种行为。但是牛肉商们找到了曲线路径并使之合法：先将牛骨粉添加到鸡饲料中，再将鸡骨粉添加到牛饲料中，这样既合法又提高了牛的生长速度。另外，超市中的速成鸡、转基因比比皆是，人工干预得太多，福祸未知。

其他的诸如枪支泛滥，执法暴力等等问题也亟待解决。

个人是修行

也许出国留学对有经济基础的家庭来说，是孩子在教育上必须要走的路，而对一个出身农村的寒门子弟，出国留学对我的意义，自然非同一般。我仍然记得父母把我送上飞机时的不舍和期望，也还记得父母在机场迎我时的激动和欣慰，尽管他们不知道我出国能学到什么知识，懂得什么道理，但是经历走了这么一回，他们一定认为我是有收获的。

它让我开阔了视野，让我知道了领域的最前沿在哪里，不再闭门造车；它让我见识了外面的世界，知道了发达国家的自然与社会，借其优异之处反思中国的问题，借其不足之处感念中国之美好；它让我体会了内心的孤独和寂寞，让我体会到了亲情与爱情对人生的重要。

如果说科学是信仰，那么读博就是入教，而这一年的独自生活就是修行。僧人们修行多是与自己的内心对话，而参禅就是借助经典来点拨思维，这一年科研经验就是借助国外的“经书”来增加自己的经验，启发自己的思维，独自的生活就是不断地思考与总结，从而参悟科研的道理。