清研智谈 | 一个算法爱好者的挑战平台
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算法是一切程序设计的“灵魂”,是计算机科学领域最重要的基石之一,但在国内,却被许多程序员所冷落。很多人认为学计算机就是学各种编程语言,或者认为,研究最新的语言、技术、标准才是最好的职业提升途径。其实,编程语言虽然该学,但是学习、研究计算机算法和理论更加重要,因为计算机语言和开发平台日新月异,但万变不离其宗的是那些算法和理论,例如数据结构、算法、编译原理、计算机体系结构、关系型数据库原理等等。
如今,每人每天都会创造出大量数据。日益先进的纪录和存储手段使我们每一个人的信息量都在爆炸式的增长。互联网的信息流量和日志容量也在飞快增长。在科学研究方面,随着研究手段的进步,数据量更是达到了前所未有的程度。不管是三维图形、海量数据处理、机器学习、语音识别,都须要极大的计算量。在网络时代。越来越多的挑战须要靠卓越的算法来解决。好的算法可以“点数成金”,没有好的算法,数据只是塞满硬盘的“无用之物”。
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为计算机算法学习、研究创造良好的氛围环境,一是要充分发挥平台开发商的主力军作用,建设跨专业跨领域的算法知识平台;二是要充分发挥海量第三方开发者的生力军作用,促进算法研究和海量用户双向迭代、互促共进的良好格局;三是要构建开源的开发者社区,形成良性运转的技术创新生态圈。在数据智能发展的大趋势下,“算法挑战平台”着眼于推动数据科学界、统计科学界、计算机科学界、应用数学界以及各个专业领域,面向应用场景,探索开发应用算法,形成更多实用的数据智能解决方案,为中国在算法产业化方面培育更多实用人才,积累更多实践经验。
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“算法挑战平台”作为以构建完整的计算机科学底层算法知识体系为目标的大型技术支撑平台,从结构、内容和内在联系三个方面为国内计算机算法水平的全面提升提供了必要的条件。
从结构来看,平台由知识库、任务广场、协作社区三部分组成,团队通过在任务广场发布算法需求,参与算法实现,在协作社区围绕各种具有挑战性的算法构建任务开展技术交流或协同测试,依靠群体智慧与协作创造完美的解决方案,并最终被有序整合到平台的算法知识库中。
从内容来看,“算法挑战平台”的知识库并不是针对单一技术的算法集合,而是立足于全学科领域,致力于构建综合性算法解决方案的知识嫁接平台。在攻克难题的同时,将算法从需求到实现再到验证的全部过程记录下来,形成从模型分析到算法建设的全流程知识宝典。
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“算法挑战平台”为那些有能力、有情怀的开发者提供了自我实现的舞台,让他们在推动自主计算机技术发展的道路上伴随挑战一同成长。
1、数学能力的挑战
数学是思维的体操,数学无处不在。算法理论毫不吝啬的囊括了离散数学、概率论、布尔代数、集合论、数理逻辑等几乎所有门类的数学知识。尤其对于一些“数学密集型”的领域如视频处理、图像识别、人工智能等,扎实的数学功底是攻克一个个算法难题的常胜利器。
2、高效算法的挑战
设计更加高效的算法,是一个不断考验开发者动态规划能力和降维优化能力的过程。开发者需要不断调整变量的取值和顺序、设置适当的判断语句、以时间换取空间或是以空间换取时间,常常是山重水复疑无路,才能降低最后那一点时间、空间的复杂度。
3、优质代码的挑战
算法的成熟需要经历一个漫长的生命轨迹,在这条轨迹上的每一个节点都离不开对代码的精益求精,更优质的代码是意图更加明确,逻辑更加清晰,结构更加规整的代码。在挑战中对代码进行反复优化是推动算法进化的主要动力之一。
4、简洁代码的挑战
代码简洁并不意味着代码越短越好,通过简化命名或牺牲可读性来减短代码只会适得其反,只有直观清晰的算法才会催生简洁明了的代码,简洁性的追求其实依靠的是对算法的正确理解以及思路的清晰流畅。
5、架构设计的挑战
大型算法的实现离不开优秀的架构设计,如果骨架做的好,后面的开发会越来越顺畅,如果骨架先天设计不足,在后期不断地“加码”过程中,就可能在某一时刻轰然倒塌。
6、默契配合的挑战
算法的实现往往需要大量跨专业领域的深度交流,开发者需要默契的配合才能完整了解跨专业领域设计、计算的步骤,凭借良好的领悟能力和沟通能力,在协作社区不断的磨合、碰撞,明确要实现的算法功能,解决一个又一个实际问题。
7、真情怀的挑战
很多人会在毕业或就业的压力下选择相对容易的研究方向和路径。而对于开发“硬核”算法,大部分人都是避而远之,这使得真正敢于从事算法研发的人少之又少,而在这些少之又少的人中,真正感兴趣并有能力从事算法研发的更是凤毛麟角。
8、实干精神的挑战
不要轻视任何实际工作,一段看似简单的编码或测试,会让不懈追求、刨根问底的人受益良多。会使用变量,还要知道它在汇编代码中是如何被初始化的。会使用对象,还要知道其各个成员在内存中是如何存放的。会调用一个函数,还要知道编译器在汇编代码中加入了哪些额外的动作。这些知识在编程语言或编译原理中都没有详细提到,只有通过一丝不苟的实践才能真正掌握。
9、管理能力的挑战
团队挑战中管理者的作用至关重要,要求他们既精通算法,又有大型软件搭建能力和经验,既能站在完全商业化的角度制定合理的研发规范,又能有效地组织资源并持续发掘关键的技术力量,这样的人才非常稀缺。
10、创新意识的挑战
算法设计需要激发创新意识,培养好奇心,不靠死记硬背。没有掌握某种算法技术的根本原理,就不会有应变和创新的能力。想成为一名优秀的设计者,重要的是要养成钻研,好奇,创新,动手,合作的优良习惯,而非敷衍交差、流于表象,也非学几门语言就能够一蹴而就。
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由此可见,“算法挑战平台”的构建与发展是一个知识体系的形成过程,同时也是各种技术相互融合的过程。一方面,发起者将需求和难点以挑战任务的形式发布到平台上,在完成挑战、验证算法和提交算法的过程中形成相关领域的知识图谱。另一方面,算法开发人员围绕各自领域形成合作团队,团队间又通过挑战与协作形成相互关联的技术社区,社区与社区又在技术融合的过程中逐步形成完整的技术生态圈。“算法挑战平台”的推出必将为我国相关领域技术发展做出重要的贡献。
清研成果
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清研集团科技事业部致力于推动信息技术进步与行业数字化转型,汇聚了来自清华大学、北京邮电大学、北京师范大学等中国顶尖学府的高学历、高素质人才。依托强大的技术研发实力,打造了N个行业前沿解决方案,覆盖城市管理、智慧园林、档案数字化、智慧大脑、文明城市创建、接诉即办、智慧应急、智慧环保、智慧工会、一网统管、垃圾分类等多个领域。科技事业部自主研发了十多款软件产品,成功实施了国家重点研发专项,荣获15项发明专利和超过50项软件著作权,已顺利通过信息系统建设和服务能力CS1级权威认证及CMMI3级认证。清研集团科技事业部以科技驱动变革,赋能行业智慧升级,促进社会可持续发展。
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撰稿 | 清研集团科技事业部
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