如何閱讀科研論文

乾龍發表於2013-09-11

(感謝 乾龍_ICT 的熱心翻譯。如果其他朋友也有不錯的原創或譯文,可以嘗試提交到伯樂線上。)

 

如何閱讀科研論文

S. Keshav

滑鐵盧大學大衛·切瑞頓電腦科學學院

加拿大安大略省滑鐵盧市

keshav@uwaterloo.ca

1.引言

科研人員必須閱讀論文的幾個理由:為了會議或者學生審稿、為了在本領域中保持訊息靈通、為了解新領域進行文獻調研。一個典型的科研人員每年可能要花費幾百小時去閱讀論文。

學會有效地閱讀論文是一項非常重要但是很少會有機會學到的技能。正因為這樣,新入學的研究生都是在“試驗——失敗”中獨自學習的。學生們會因此浪費大量的時間,並且會經常因此感到沮喪。

多年來,我一直使用一個簡單的“三步法”來使我在讀論文時能對其有居高臨下的理解,而不是淹沒在細節當中。這種讀論文的方法還可以讓我評估審閱一堆論文時需要花費的時間。除此之外,我可以根據需要和自己時間的多少來調整對論文的理解深度。這篇文章描述了“三步法”的具體內容和該方法在做文獻調研時應如何應用。

2.三步法

主要思想就是你應該在三步內讀完論文,而不是從開始不分輕重地“耕耘”到最後。每一步要基於之前的閱讀完成一個明確的目標:第一步要弄清一篇論文的大體想法;第二步要抓住論文的主要內容,但不是細節;第三步幫助你深度理解整篇論文。

2.1第一步

第一步是:快速瀏覽整篇論文,對其有個大概的瞭解。你也可以自己決定是否需要進一步閱讀。這一步大概需要五到十分鐘,有下面幾個小節組成:

  1. 認真閱讀題目、摘要、引言。
  2. 閱讀標題和段落開頭,除此之外一概不看。
  3. 瞥一眼數學部分(如果有的話),以確定其基本理論概況。
  4. 閱讀結論部分。
  5. 瞥一眼引用,找一下是否有你讀過的論文。

完成第一步後,你應該能回答以下幾個問題了:

1.類別:這篇論文是什麼型別?測試類?對現有系統進行分析的?對原型系統進行描述的?

2.內容:你讀過的其他論文有沒有和這個相關的?文章中分析問題用的什麼理論基礎?

3.正確性:結論看起來是否真實有效?

4.創新點:論文的主要創新點是什麼?

5.清晰度:這篇論文是否寫的條理清晰?

得出以上資訊後,你可以選擇不再繼續閱讀(那就不列印,也就節約了樹木:))。這有可能是因為這篇論文不吸引你,或者你對這篇論文所涉及的領域瞭解不多,也可能因為作者給出了不適當的假設。這一步對於處理當前不在你研究領域內,但是以後也許相關的論文非常有效。

順帶提一下,當你寫一篇論文時,你可以設想大部分的審稿人(或讀者)只對你的論文使用第一步。小心地選擇標題和子段落開頭部分,摘要應該精確而且易理解。如果一個審稿人在第一步過後還不能理解你論文的主旨,那麼很可能你的論文就不過關了。如果一個讀者在五分鐘內不能理解論文的突出部分,那麼很可能以後這篇論文再也不會被撿起。正是由於這些原因,用一個“圖示摘要”及一個精心選擇的圖形總結一篇論文是很棒的想法,以後會在科學雜誌中越來越多。

2.2第二步

在第二步中,要仔細閱讀論文,但是諸如證明等資訊要忽略掉。在閱讀時你應該草記下重點,或者在論文空白處寫點標註。來自奧格斯堡(Augsburg)的Dominik Grusemann建議“記錄下那些你不懂的部分,或者那些你想問作者的問題”。如果你是一名論文評審員,以上那些記錄在你寫評審意見時很有用,也可以在開論文研討會時幫助你記錄你當時的想法。

  1. 仔細論文中閱讀圖片、表格和其他說明。要特別注意圖表:座標軸標記是否合適?標示的結果是否有誤差線?這類常見錯誤可以區分那些粗製濫造的論文和真正出色的論文。
  2. 為了進一步閱讀相關論文,記得要標註相關的未讀引用文獻(這是進一步瞭解論文相關背景的好方法)。

第二步對於有經驗的讀者來說,應該需要一小時左右的時間。經過以上步驟,你應該就瞭解了論文的整體內容。此時你應該能把論文的主要思想和相關論據講給其他人聽了。對於你感興趣的論文,讀到這個程度就可以了,但是對於那些在你研究領域內的論文來時,還遠遠不夠。

有些論文,你甚至可能在第二步結束的時候還不能理解。這有可能是因為論文中的主旨對你來說是全新的,論文裡的術語和縮寫詞你都陌生,也可能是因為作者用了你不理解的論據和試驗技術,所以導致論文中大部分的內容都不好理解。有些論文有可能寫的很差,充斥著未經證實的斷言和大量前向引用(forward references)。不過也可能你是在夜裡很累的情況下閱讀的,因此感覺不太好懂,如果是這樣,你可以選擇:(1)把論文放到一邊,期望著在你走向事業成功的路上不需要理解它,(b)在瞭解了相關背景知識後,過段時間再回頭讀,或者(c)堅持不懈繼續閱讀。

2.3第三步

為了徹底理解一篇論文,尤其是當你是審稿人時,必須要走到第三步。第三部的核心思想是,試著“在腦中重新實現(virtually re-implement)”那篇論文:也就是,和作者一樣做出相同的假設,然後重新實現相同的工作。通過對比你自己得出的和論文中給出的結果,不僅可以很輕易驗證一篇論文的創新點是否真實,而且還能發現論文中不會講的缺點和假想。

這一步需要耗費你很多精力去細化,完成這一步,你就可以驗證論文中的每一個假設是否真實。而且,同時要思考下,如果你是作者,會如何呈現並介紹自己的想法。這種虛擬和現實的對比,可以讓你對論文中的論據和表達技巧有深刻的理解,當然就可以把這種表達技巧和論據“據為己有”。在完成第三步過程中,你應該時刻不忘記下對於未來研究工作的新想法。

這一步有可能需要耗費初學者很多小時,對於有經驗的研究人員也要至少一兩個小時。當完成這一步後,你應該可以在腦海中重現構造論文的整個架構,同時能確定論文中哪些是好的,哪些是一般的論點。特別地,你也應該能明確指出論文中不清晰的假設、漏掉引用的相關工作以及論文中試驗和分析的手段潛在的缺點。

3.如何完成文獻調研

做文獻調研就是考驗你讀論文技巧的時候了,調研工作有可能需要你閱讀幾十篇論文,同時也可能是你不熟悉的領域。什麼樣的論文值得一讀?以下就是如何使用“三步法”幫你調研文獻。

首先,使用學術搜尋引擎例如Google Scholar或者CiteSeer,並且精心選擇搜尋詞,找出三到五篇領域中“最近最多被引用”的論文。對於以上搜到的論文,使用三步法中的第一步,可以使自己對於相關工作有點感覺,然後閱讀它們的相關工作章節。你會對於最近的相關工作有縮圖似的總結,如果你足夠幸運的話,有可能在以上相關工作中找到近期發表的調研論文。如果你能找到類似的調研論文,調研工作就完成了!認真閱讀那篇調研文獻,慶祝自己的運氣吧。

不然,在第二步中,找到以上幾篇論文中相同的引用文獻、在引用文獻中重複的作者名,這些就是你所調研領域的重點論文和科研人員,下載那些重點論文暫時擱到一邊。繼續訪問那些重要科研人員的網頁,看下那些論文是在什麼會議集結出版的。這能幫你找到那個領域的頂級會議,因為那些重要科研人員通常會在頂級會議發表論文。

第三步就是訪問那些頂級會議的網站,檢視一下他們最近的活動。快速掃描一眼就能找到最近的高質量相關論文,這些論文和上面提到暫時放到一邊的論文,會對你文獻調研工作的第一版本有所幫助。對於這些論文,使用“三步法”中的第二步,如果它們都引用了一篇重要文獻,恰巧是你沒有搜到的,果斷下載並閱讀。如果需要,重複以上工作。

4.相關工作

如果你是為了審稿而讀論文,Timothy Roscoe的論文《Writing reviews for systems conferences》可以參考。如果你的計劃是寫一篇技術性論文,Henning Schulzrinne的綜合網頁和George Whitesides的過程概述可以參考。最後,Simon Peyton Jones有一個網頁涵蓋了所有實驗技巧。

心理學領域的Iain H. McLean打包釋出了一個可下載的“評審矩陣”,介紹瞭如何用“三步法”簡化在實驗心理學領域進行論文評審(你有可能用到),以及對於其他領域的論文如何使用“微調三步法”。

5.致謝

本文第一版由我的學生Hossein Falaki、 Earl Oliver和 Sumair Ur Rahman起草,感謝他們。同時感謝Christophe Diot犀利的評論和目光銳利的Nicole Keshav的校稿。

我想把這篇文章做成線上版,在我收到評論後就做出修改更新。如果您有任何評論或者改進建議,請給我發郵件。感謝諸多通訊員多年來的鼓舞人心的反饋。

6.引用文獻

[1]Literature Review Matrix,”

http://psychologyinc.blogspot.com/

[2] S. Peyton Jones, \Research Skills,”

http://research.microsoft.com/enus/um/people/simonpj/papers/giving-a-talk/giving-atalk.htm

[3] T. Roscoe, \Writing Reviews for Systems Conferences,”

http://people.inf.ethz.ch/troscoe/pubs/review-writing.pdf

[4] H. Schulzrinne, \Writing Technical Articles,”

http://www.cs.columbia.edu/hgs/etc/writing-style.html

[5] G.M. Whitesides, \Whitesides’ Group: Writing a Paper,”

http://www.ee.ucr.edu/rlake/Whitesides writing res paper.pdf

7.校對注

或許有讀者會和我一樣,對本文作者所在學院“大衛·切瑞頓電腦科學學院”的名稱有點好奇。網上搜尋了一下,其由來如下:

大衛·切瑞頓,加拿大人,是史丹佛大學教授,教書之餘,他還熱衷於投資初創企業,他是谷歌公司的一個投資人。在福布斯2013年3月釋出的億萬富豪榜單中,大衛·切瑞頓以17億美元身價成為加拿大最富有的20位富豪之一。

2005 年秋天,切瑞頓教授向滑鐵盧大學捐贈了 2500 萬美元,作為在電腦科學領域獲得傑出成就的獎勵。滑鐵盧大學以他的名字重新命名了電腦科學學院。

原文網址:

  1. PDF版:http://ccr.sigcomm.org/online/files/p83-keshavA.pdf
  2. ACM:http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1273458

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