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如何阅读科研论文

来源:S. Keshav,滑铁卢大学大卫·切瑞顿计算机科学学院

1.引言

科研人员必须阅读论文的几个理由:为了会议或者学生审稿、为了在本领域中保持消息灵通、为了解新领域进行文献调研。一个典型的科研人员每年可能要花费几百小时去阅读论文。

学会有效地阅读论文是一项非常重要但是很少会有机会学到的技能。正因为这样,新入学的研究生都是在“试验——失败”中独自学习的。学生们会因此浪费大量的时间,并且会经常因此感到沮丧。

多年来,我一直使用一个简单的“三步法”来使我在读论文时能对其有居高临下的理解,而不是淹没在细节当中。这种读论文的方法还可以让我评估审阅一堆论文时需要花费的时间。除此之外,我可以根据需要和自己时间的多少来调整对论文的理解深度。这篇文章描述了“三步法”的具体内容和该方法在做文献调研时应如何应用。

2.三步法

主要思想就是你应该在三步内读完论文,而不是从开始不分轻重地“耕耘”到最后。每一步要基于之前的阅读完成一个明确的目标:第一步要弄清一篇论文的大体想法;第二步要抓住论文的主要内容,但不是细节;第三步帮助你深度理解整篇论文。

2.1 第一步

第一步是:快速浏览整篇论文,对其有个大概的了解。你也可以自己决定是否需要进一步阅读。这一步大概需要五到十分钟,有下面几个小节组成:

  1. 认真阅读题目、摘要、引言。
  2. 阅读标题和段落开头,除此之外一概不看。
  3. 瞥一眼数学部分(如果有的话),以确定其基本理论概况。
  4. 阅读结论部分。
  5. 瞥一眼引用,找一下是否有你读过的论文。

完成第一步后,你应该能回答以下几个问题了:

1.类别:这篇论文是什么类型?测试类?对现有系统进行分析的?对原型系统进行描述的?

2.内容:你读过的其他论文有没有和这个相关的?文章中分析问题用的什么理论基础?

3.正确性:结论看起来是否真实有效?

4.创新点:论文的主要创新点是什么?

5.清晰度:这篇论文是否写的条理清晰?

得出以上信息后,你可以选择不再继续阅读(那就不打印,也就节约了树木:))。这有可能是因为这篇论文不吸引你,或者你对这篇论文所涉及的领域了解不多,也可能因为作者给出了不适当的假设。这一步对于处理当前不在你研究领域内,但是以后也许相关的论文非常有效。

顺带提一下,当你写一篇论文时,你可以设想大部分的审稿人(或读者)只对你的论文使用第一步。小心地选择标题和子段落开头部分,摘要应该精确而且易理解。如果一个审稿人在第一步过后还不能理解你论文的主旨,那么很可能你的论文就不过关了。如果一个读者在五分钟内不能理解论文的突出部分,那么很可能以后这篇论文再也不会被捡起。正是由于这些原因,用一个“图示摘要”及一个精心选择的图形总结一篇论文是很棒的想法,以后会在科学杂志中越来越多。

2.2 第二步

在第二步中,要仔细阅读论文,但是诸如证明等信息要忽略掉。在阅读时你应该草记下重点,或者在论文空白处写点标注。来自奥格斯堡(Augsburg)的Dominik Grusemann建议“记录下那些你不懂的部分,或者那些你想问作者的问题”。如果你是一名论文评审员,以上那些记录在你写评审意见时很有用,也可以在开论文研讨会时帮助你记录你当时的想法。

  1. 仔细论文中阅读图片、表格和其他说明。要特别注意图表:坐标轴标记是否合适?标示的结果是否有误差线?这类常见错误可以区分那些粗制滥造的论文和真正出色的论文。

第二步对于有经验的读者来说,应该需要一小时左右的时间。经过以上步骤,你应该就了解了论文的整体内容。此时你应该能把论文的主要思想和相关论据讲给其他人听了。对于你感兴趣的论文,读到这个程度就可以了,但是对于那些在你研究领域内的论文来时,还远远不够。

有些论文,你甚至可能在第二步结束的时候还不能理解。这有可能是因为论文中的主旨对你来说是全新的,论文里的术语和缩写词你都陌生,也可能是因为作者用了你不理解的论据和试验技术,所以导致论文中大部分的内容都不好理解。有些论文有可能写的很差,充斥着未经证实的断言和大量前向引用(forward references)。不过也可能你是在夜里很累的情况下阅读的,因此感觉不太好懂,如果是这样,你可以选择:(1)把论文放到一边,期望着在你走向事业成功的路上不需要理解它,(b)在了解了相关背景知识后,过段时间再回头读,或者(c)坚持不懈继续阅读。

2.3 第三步

为了彻底理解一篇论文,尤其是当你是审稿人时,必须要走到第三步。第三部的核心思想是,试着“在脑中重新实现(virtually re-implement)”那篇论文:也就是,和作者一样做出相同的假设,然后重新实现相同的工作。通过对比你自己得出的和论文中给出的结果,不仅可以很轻易验证一篇论文的创新点是否真实,而且还能发现论文中不会讲的缺点和假想。

这一步需要耗费你很多精力去细化,完成这一步,你就可以验证论文中的每一个假设是否真实。而且,同时要思考下,如果你是作者,会如何呈现并介绍自己的想法。这种虚拟和现实的对比,可以让你对论文中的论据和表达技巧有深刻的理解,当然就可以把这种表达技巧和论据“据为己有”。在完成第三步过程中,你应该时刻不忘记下对于未来研究工作的新想法。

这一步有可能需要耗费初学者很多小时,对于有经验的研究人员也要至少一两个小时。当完成这一步后,你应该可以在脑海中重现构造论文的整个架构,同时能确定论文中哪些是好的,哪些是一般的论点。特别地,你也应该能明确指出论文中不清晰的假设、漏掉引用的相关工作以及论文中试验和分析的手段潜在的缺点。

3.如何完成文献调研

做文献调研就是考验你读论文技巧的时候了,调研工作有可能需要你阅读几十篇论文,同时也可能是你不熟悉的领域。什么样的论文值得一读?以下就是如何使用“三步法”帮你调研文献。

首先,使用学术搜索引擎例如Google Scholar或者CiteSeer,并且精心选择搜索词,找出三到五篇领域中“最近最多被引用”的论文。对于以上搜到的论文,使用三步法中的第一步,可以使自己对于相关工作有点感觉,然后阅读它们的相关工作章节。你会对于最近的相关工作有缩略图似的总结,如果你足够幸运的话,有可能在以上相关工作中找到近期发表的调研论文。如果你能找到类似的调研论文,调研工作就完成了!认真阅读那篇调研文献,庆祝自己的运气吧。

不然,在第二步中,找到以上几篇论文中相同的引用文献、在引用文献中重复的作者名,这些就是你所调研领域的重点论文和科研人员,下载那些重点论文暂时搁到一边。继续访问那些重要科研人员的网页,看下那些论文是在什么会议集结出版的。这能帮你找到那个领域的顶级会议,因为那些重要科研人员通常会在顶级会议发表论文。

第三步就是访问那些顶级会议的网站,查看一下他们最近的活动。快速扫描一眼就能找到最近的高质量相关论文,这些论文和上面提到暂时放到一边的论文,会对你文献调研工作的第一版本有所帮助。对于这些论文,使用“三步法”中的第二步,如果它们都引用了一篇重要文献,恰巧是你没有搜到的,果断下载并阅读。如果需要,重复以上工作。

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