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「現(xiàn)在的高中生不講5的，來搶研究生的機(jī)器學(xué)習(xí)項(xiàng)目。」

昨天，一位美國高中老師的求助貼在Reddit火了。

他的一個(gè)學(xué)生正在開展有關(guān)機(jī)器學(xué)習(xí)的項(xiàng)目，并向他尋求幫助。

但這完全超出他的能力范圍，因此，這位老師希望AI專業(yè)人士能給予這個(gè)孩子一些指導(dǎo)。

而看過這位高中生的博客后，不少網(wǎng)友都大贊他是「天才中學(xué)生」。

甚至有人高呼他的研究比不少研究生還強(qiáng)，未來不可限量……

美國高中生，把AI研究到什么地步，能獲得「天才」的贊譽(yù)？

美國高中生の野望

這位名為Isaac Krementsov的高中生，就讀于美國弗蒙特州Champlain Valley Union High School，是該州排名靠前的公立高中。

Isaac目前讀12年級(jí)，相當(dāng)于我國的高三。

今年9月，Isaac首次開始了自己關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)的研究項(xiàng)目，并開了專門的博客記錄研究筆記。

3個(gè)月來，他已經(jīng)積累了數(shù)萬字的筆記，由淺入深，邏輯連貫，從最初的立項(xiàng)、研究目的，到所遇問題、尋求專業(yè)解答等等過程都詳細(xì)記錄。

從項(xiàng)目的規(guī)范程度和整體框架來看，Isaac的機(jī)器學(xué)習(xí)項(xiàng)目確實(shí)搞得有聲有色，他的投入、認(rèn)真，以及撰文的思路，超過了普通高中生。

Reddit上有人稱贊他的撰文基本功甚至已經(jīng)超過了不少研究生。

但是，文風(fēng)再好，框架再清晰也無法說明研究本身的價(jià)值。

Isaac到底搞了什么項(xiàng)目呢？

按照他第一篇立項(xiàng)博文中的說明，他在做的是使用AI對(duì)真實(shí)世界的運(yùn)動(dòng)物體，進(jìn)行藝術(shù)化處理再現(xiàn)，由此討論AI的創(chuàng)作能否被稱為藝術(shù)。

簡單的說，就是實(shí)現(xiàn)視頻的風(fēng)格遷移。

為了達(dá)到這個(gè)目的，Isaac計(jì)劃使用3個(gè)不同的算法。

第一個(gè)是模擬時(shí)序性物理過程（水流、彈道等）的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，其中物理過程由微分方程建模。

第二個(gè)算法是動(dòng)畫算法，用來處理運(yùn)動(dòng)時(shí)的光影效果。

第三是藝術(shù)風(fēng)格算法，用來給結(jié)果做風(fēng)格遷移。

由此，他給出了最終程序的架構(gòu)圖：

以上哪一項(xiàng)工作都不簡單，涉及到微積分、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、流體力學(xué)等等課程，還要有相當(dāng)扎實(shí)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和編程經(jīng)驗(yàn)，難以想象高中生能完全掌握這些技能。

從Isaac的敘述來看，他的確有一定的高數(shù)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，比如，他知道使用快速傅立葉變換來求解微分方程。

但在用算法實(shí)現(xiàn)時(shí)卻遇到困難，直到他發(fā)現(xiàn)了SciPy里的FFT軟件包。

而對(duì)于編程，Isaac能夠掌握最基本的技巧。

但是，復(fù)雜的CNN、GAN算法原理，對(duì)于高中生來說還是超綱了。

到目前為止，他上手的算法，無論是CNN還是GAN，都是來自TensorFlow的免費(fèi)教程，Isaac的工作，主要是通過實(shí)測(cè)效果和走訪高校研究人員來弄懂算法的框架和功能模塊。

至于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)原理和構(gòu)建方法，以及如何訓(xùn)練，Isaac，他都不太了解。

比如，他曾經(jīng)為收集模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)而發(fā)愁，直到大學(xué)研究員告訴他Kaggle上有許多可用數(shù)據(jù)集，并且建議他使用谷歌Colab，而不是用自己的筆記本來訓(xùn)練模型。

真的是「天才」嗎？

相信說到這里大家也能明白，所謂「天才高中生」，其實(shí)是夸張了。

提出的研究目標(biāo)很宏大，涉及知識(shí)面很廣，要完成這項(xiàng)研究的工作量，可能需要一個(gè)小組成員的努力。

但是，他本身卻缺乏相關(guān)扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，甚至機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一些基本常識(shí)還不甚清楚，一次上手這么大的項(xiàng)目，有些力不從心。

這也是Isaac最近的一篇博客（12月4日）仍然在熟悉GAN的基本訓(xùn)練方法的原因。

在這篇博文中，他發(fā)現(xiàn)了GAN在處理大像素圖像時(shí)生成器的崩潰問題，提出借鑒英偉達(dá)的方案，將風(fēng)格映射網(wǎng)絡(luò)加入GAN來解決這個(gè)問題。

對(duì)于底層原理之上的框架部分，Isaac下了巨大的功夫，理解也比較準(zhǔn)確。甚至能自行對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輕度優(yōu)化。

相比他的研究成果和進(jìn)展，網(wǎng)友稱贊的，更多是Isaac本人認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，以及能從現(xiàn)象中提出問題，并努力尋找解決方案的探索精神。

冷靜的聲音

Isaac的老師在發(fā)布的帖子中說，他毫不懷疑他以后能在這條道路上取得成就。

但他卻無法解答Isaac現(xiàn)在的提出的問題，擔(dān)心無法指引他的前進(jìn)方向。

除了Isaac在評(píng)論區(qū)贏得一片贊美，還有很多人羨慕他有這樣一個(gè)關(guān)心學(xué)生的好老師。

但也有人對(duì)發(fā)帖本身提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為發(fā)帖引導(dǎo)過多贊譽(yù)和關(guān)注，對(duì)于學(xué)生是不利的，鼓勵(lì)年輕人追求興趣要注意一下分寸。

即使是絕地武士，也是有規(guī)則和約束的。

而對(duì)于這位老師的擔(dān)心，有網(wǎng)友勸導(dǎo)：

相比過度的擔(dān)心，不如讓學(xué)生自己去探索感興趣的課題，遇到挫折也不用緊張。老師沒有必要樹立「正確」的路徑來引導(dǎo)學(xué)生。

這位所謂美國「天才」中學(xué)生，他的做法值得提倡嗎？