学霸亲述:在麻省理工读书是番怎样的体验?
中美网美国留学 www.usaer.net 2015-08-26 来源: 北美留学生日报 作者: 王硕
我在麻省理工读了6年,来分享一下我的体验。
1. 累:名校的课程强度非常之大,堪比中国高中。MIT每个学期实际上课时间才12周,要在12周内学完一本辞海那么厚的教科书内容,可想而知每节课是多么浓缩。每节课都像一瓶酒精,我们回去后把它稀释成一桶酒,然后再把这桶酒消化掉。每周除了上课之外的时间,基本上都在做Pset,写Paper。
2. 趣:名校累是累,但是如此多高手在一起激烈碰撞,必然会学到很多,也会有很多“有趣”的交流。例如你在食堂里会听到关于量子物理的激烈争论,会在走廊的墙上发现各种科学涂鸦,你会发现自己沉浸在知识的海洋里,每天有很多新的发现,学到新的技能,犹如在消火栓喝水(drink from firehose)。
再来谈谈我个人经历:
这是我大二时候做的一个人工智能的科研项目,目标很简单,就是让机器人能够把咖啡端到我面前来。
然而,这个看似简单的任务,却耗费了很多时间。例如,从一桌子的杂物中识别出咖啡杯就是个难题。为了解决这个难题,我设计了一套坐标对应的算法,使机器人看到这样的相对坐标的时候,就会知道这个东西是咖啡杯;第二步就是拿起咖啡杯。拿起咖啡杯,就要考虑咖啡杯的重力,还有机器人对咖啡杯使用的力度,不能太大,这样会捏碎咖啡杯,不能太小这样端不起来。因此,我在它的手上装了一个传感器(strain gauge)来测量他对咖啡杯所作用的力,又设计了力的反馈(feedback control)系统,计算出它对咖啡杯的最优化的力度;第三步,机器人拿起、放下、传递给我咖啡杯的这一系列动作就是个路线优化(trajectory optimization) 问题。我会生成不同的路线给它,让它学习。当它追寻了错误的路线的时候,我会惩罚他。经过了重复的训练,最终,这个PR2 达到了我比较满意的程度,也终于让我喝上了咖啡,虽然是凉的了。
这是我随后做的第二个项目,没想到一做就是5年。目标是设计出符合人体生理学和动力学的外骨骼,帮助残疾人能自如活动。为了学习人体行走的原理,我做了无数实验,让不同种族、身高、体重、脚型的人,穿山一套传感设备。这套设备能够记录下他们在行走时,相关肌肉的收缩状况。将肌肉的运动转化成电信号,又把电信号整合成庞大的数据库,然后从中找到人体运动的基本原理,设计出符合人体行走规律的外骨骼。这项技术的初步成果,被运用到了一位在波士顿爆炸案中失去左腿的舞蹈家身上,使她能够像健全时候一样翩翩起舞。
这就是名校里面的学习和研究生活。
我再分享一堂MIT产品设计课(product design)的经历,要求是做出有未来感的产品。于是,我想到蜘蛛侠身上可以随意念控制的外衣。要是一件物品能够根据环境,自行改变形态,那一定很酷炫,于是我和小伙伴们开始了一场科幻之旅。
我们想到了用磁铁控制磁性流体(ferrofluid ),让它有外星人的脸型,然后可以突然的消失和出现。平时它是静止的液体,当人接近时,会突然出现外星人的脸,像躲在门后面吓唬人一样,而且还会做各种各样的鬼脸和表情,像这样(不好意思有些原始):
在一个学期的探索中,我们用到了很多课上学到的技术,并且经过了无数次失败的尝试(就像《超能陆战队》里面造大白一样),求助了教授和一些科研人员,终于做成了产品的雏形,为了让它带有科技感,还给他设计了酷炫LED 灯光,这个灯光是跟据脸的表情的变化而变化的:
左边是无人经过时,什么都没有。当有人路过时,灯会突然亮起,底部的磁铁会随着电路的控制而移动,从而激发磁性流体的移动,做出各种各样的鬼脸。这也许只是简单的第一步。想想《超能陆战队》里面的小磁体的威力,能够被人的思维所控,做出各种各样的造型。同理,如果把磁性流体和脑电波联系起来,我们就可以任意操控这些液体。
MIT的经历除了科研和上课以外,还有很多很多趣事,例如用液态氮制冰淇淋吃,在万圣节将冰冻南瓜从100米高的楼顶(green building)砸下,用3D打印机做艺术品,教你用嘴巴吹彩色的玻璃瓶,带毕业生去跳伞等等。
说了很多科研的经历,但大家千万不要觉得MIT是个科研中心,有很多很酷的校园hacking,常常令人脑洞大开,叹为观止,真是佩服这帮工科生的想象力。
一、大楼上的俄罗斯方块
这是我们学校最高的楼,也是整个剑桥市最高的楼(MIT在美国的剑桥市,与波士顿隔着查尔斯河),叫Green Building。窗子一列列方方正正,于是有人就想着用窗子当显示频。在每个窗户前放一个可遥控变色的灯,再编一些电路程序,就可以在大楼地下玩俄罗斯方块,这绝对是世界上最大的俄罗斯方块,让所有波士顿的高楼大厦都黯然失色。
2013年臭名昭著的波士顿爆炸案,给整个城市罩上一层阴霾,街头人心惶惶。还记得爆炸那周周五晚上,MIT一位校警被恐怖分子袭击,不幸遇难,随后校园周边的7-11被抢,一辆SUV被劫持。直升机在天空隆隆盘旋,警笛在街上咆哮。那晚我借宿在同学宿舍,没敢回家。第二天傍晚罪犯被抓,全城狂欢。为了向守卫城市安全的警察致敬,MIT把这栋大楼变成了美国国旗(上图)。
二、砸南瓜
这就是每年万圣节凌晨MIT的传统活动。有人把南瓜,从玩俄罗斯方块的Green Building的楼顶(约90米高)砸下,下面有很多人围观、拍照、庆祝。有时候,还会用零下196度的液氮(liquid nitrogen)把南瓜彻底冷冻后再扔下,差点把地面砸烂。还有同时把4、5个一起往下砸,颇为震撼。然后这一块地面几天都是黄黄的。
三、液氮冰淇淋
MIT校园到处都是液氮大罐子,有的甚至有5、6米高,感觉来到了工厂。我大一上物理课时,教授会拿出一些过来玩,例如把装满水的密封容器放到液氮里面,几秒后就会爆炸。不过,液氮用得最多的地方还是制作冰淇淋。将浓缩奶油混上水果、坚果、巧克力等等,然后用液氮一冲,立马变成凝固成冰淇淋。每年迎新会上,就会拿出这种并欺凌招待新生。
四、戒指
每一届学生都有属于自己的戒指。我是13年毕业的,所以你会看到2013。这款专为MIT学生打造的戒指,是完全由MIT学生自己设计的。正面有学校吉祥物Beaver河狸(名叫TIM),象征着自然界的工程师,侧面是校徽和标志性建筑,上面和下面分别刻有波士顿和剑桥的城市风景线(仔细看图三你会找到Green Building,戒指里面是MIT校园地图,还可以自己在里面刻字,很酷炫吧。
MIT虽然压力很大,不过校园文化还是很友好、开放,学校对学生的恶作剧(hacking)特别包容,甚至以此为豪,这也是在其他学校体享受不到的自由。
作者简介:王硕,大一时被校车压过,胳膊差点被碾断,这场车祸激发了她对机械的兴趣,立志创造出改变人类生活质量的机器人,从小型部件到大型骨骼,从实践理论到人工智能,经过MIT的四年摧残后,又毅然决然申請到了Media Lab读研究生,师从Hugh Herr,毕业后回北京创业,研发智能空气净化器,向雾霾宣战!