【专业与发展】机电数控,交叉创新

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陈哲林个人档案

2006-2009   杭州学军中学

2009-2013   院 机械电子技术

2013-2016  伊利诺伊大学香槟分校 机械 硕士&数学 硕士
 
2013-至今   伊利诺伊大学香槟分校 机械 博士 

未来有很多
种选择


       UIUC是一个很有学术氛围的工科强校,他有全美第一第二的计算机工程,土木工程,电子信息工程,第五第六的机械工程等等。坐落在香槟这个安静的小镇使得他远离大城市的喧嚣,是一个能让人静下心好好学习的地方。同时两个半小时车程之外的芝加哥也提供了学习之余放松生活的去处。
       在UIUC,虽然我是机械系的学生,但选课其实没有限制,我可以选择任何其他系的课。由于我选择的是控制方向的原因,我有一半以上的课都是数学系和电子信息工程系的。也因为这个,我就双修了一个优化算法的应用数学的硕士学位。
       机械系的很多同学在上学期间做出了不一样的选择,也都有了很多不一样的出路。有的朋友显示选择了控制方向,后来改成了工业生产方向,硕士毕业后加入了苹果。有的朋友,在硕士期间出了必修的机械的课之外,全修了计算机专业的编程课,毕业后去了加州成为了码农;有的朋友放弃了博士,拿着计算机,数学,机械三硕士加入了华尔街的金融公司;有的朋友专心的搞科研,甚至在《Nature》的子刊上也发表了论文;也有朋友以自己的博士课题创业,现在发展也很不错。
       觉得UIUC 是一个充满着多种多样不同可能的地方,在这里多种不同的学科能发生学术上的碰撞,创造出很多不可能。使得我们的未来可以有很多不同的选择。

坚持自己
出的选择


       正因为未来可以有很多不同的选择,使得我们很多时候不断改变自己对未来做出的选择。特别是做出读博的选择之后,经常会问自己,自己的这个选择值不值得。看着同时入学的同学们在硕士毕业之后加入各大公司,发展的很好,估计两三年之后自己还在为博士毕业而奋斗,而他们却已经在职业道路上遥遥领先了,那自己读博士的意义在哪里?这也许是每个博士生都会不断问自己的一个问题。
       博士毕业之后一般都会有两种选择:加入学术界向成为教授而努力,或者加入工业界,把自己的博士研究真正的学以致用。而我的理想就是能真正的把自己的研究应用到工业界,做出一些改变。我们实验室的大部分人的项目都起源于解决一个工业界实际问题,为解决这个问题而研究出一套切实可行的控制理论。我期望我将来的博士的成果是理论和实际相辅相成的。我们实验室最近毕业的韩国师兄,在博士期间针对卫星的控制研发了一套控制理论,这套控制理论非常的成熟,可以应用到很多不同的领域。他目前工作的CAT公司一度希望能够购买他的控制理论并申请专利。这个例子告诉我,博士的课题并不一定是很理论而不切实际的,理论和实际是可以相互结合的。

        

数学是科研基础

编程是科研工具


      在通过浙大和UIUC的‘3+2’项目来到UIUC 的机械系之后,我们面临的第一个选择就是选择将来的研究领域和方向。由于本科学习的是机械电子同时对控制有比较浓厚的兴趣,我选择了控制领域的 Joseph Bentsman 教授作为我的导师。
       导师是俄罗斯人,他有着非常独特的个人,他曾经做过拳击手和酒吧歌手,同时他也非常爱喝酒。每当实验室里有人毕业,大家去导师家举办派对,都会尝到各种各样不同的酒,吃完饭后还可以欣赏到导师的吉他演唱。导师常常和我们说,他的很多科研的灵感来自于喝酒的时候,让我们不得不感叹战斗民族的独特和强大。
       导师在控制和信号处理这两个领域有着非常深厚的造诣。这两个领域的一个共同的特点就是都需要非常深厚的数学造诣。所以在UIUC的前两年我几乎没有做什么大的项目,所有的时间都花在了加强我的数学基础上,《实分析》,《偏微分/常微分》,《线性/非线性系统》等等。在控制领域一般会先对一个系统进行数学建模,建模之后的数学模型一般不外乎线性或非线性的常微分或者偏微分。之后就需要对数学模型进行分析和设计控制方法,同时还要验证控制方法的stability(稳定性)和robustness(鲁棒性)。这些都需要非常坚实的数学基础,不然几乎可以说在科研上寸步难行。
       在证明了控制方法的稳定性和鲁棒性之后,下一步一般就是模型仿真来验证自己的控制方法的表现。而模型仿真就需要一定的编程能力,这里我指的编程能力是比较广泛的编程包括MATLAB,MATHMATICA等等。通过系统的上课来学习每一种编程语言是不太现实,最有效的办法就是不断的通过教材和网上的资料来自学。
       虽然我学习的是控制方向,但我认为在大部分工程领域里,数学都是科研的基础,而编程也是科研的有效工具。

Tesla Coil Concert


对自己的要求决定了自己的高度

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       我的俄罗斯导师是专研控制领域的,而我现在的科研方向是对钢铁生产线的控制来提高钢铁产量和质量,这个项目是我的导师和另一个教授的合作项目,于是我就有了我的联合导师:Brian G. Thomas. 他是目前全美钢铁铸造领域最好的教授专家之一。我的联合导师来自于加拿大,弹得一手好钢琴,还是一位乒乓球高手。我的联合导师对学生以高要求和严厉著称,尤其是对亚洲学生更是严厉。
       让我对此感受最深的就是我完成我的硕士论文的整个过程。在硕士的第二年的时候,我完成了我的硕士论文,只等两个导师签字同意后,就可以拿到机械硕士的毕业证书了。当时在我看来(同时也是周围大部分同学的情况),当科研成果达到要求后,针对硕士论文本身,导师一般都不会特别严格要求,改几稿就会签字上交了。导师们一般会更重视以硕士论文的成果写成的期刊文献。我的论文在联合导师的要求下改了一稿又一稿,不断地修改语法,不断的增加内容。随着论文提交的截止日期的临近,我也越来越焦急,没日没夜地在实验室修改论文。甚至在截止日期前三天,导师也没有同意提交我的论文的意思,甚至联合导师还要求我修改整篇论文的结构,原因是他觉得新的结构能更好更系统地向读者解释我的成果。最终,我错过了论文提交的截止日期。
       当时我觉得非常挫败的,同时也非常不解,甚至有点抱怨导师,觉得我的论文不论是长度还是质量都已经非常不错了为什么联合导师还是不通过。后来联合导师在和我开会时解释道:“哲林,你的论文内容已经足够了,也已经很好了。但是你的语法,写作时句式段落的结构还是有很多问题,所以我不能让你通过。我知道你来自中国,用英语写作很困难,但是我希望你的论文能达到可以迷惑读者们,让他们认为你是来自于美国的要求。我也希望你能以这样的要求来修改自己的论文” 导师的这段话当时就给了我很大的触动,我明明知道我的论文中其实还有不少语法,我也改了一次又一次,但由于我内心一直觉得英语不是自己的母语所以有语法错误很正常,修改的效果一直不是很好。导师甚至和我开玩笑说,我每次修改改掉了不少语法错误,但同时又增加了不少的语法错误,还不如不改呢。于是在两位导师的帮助下,我端正了心态,开始了漫长的修改论文的道路,再又花了整整一个学期,修改了将近100多稿之后,我的157页的论文终于通过了两位导师的要求。好多朋友开玩笑说我写了一篇博士论文长度的硕士论文。在提交论文的时候,我就感慨说有这样负责的导师其实是我的幸运,没有因为我是来自中国的学生而降低对我的要求,反而提高了对我的要求。也正是因为导师们这样严厉的要求才帮助我完成了高质量的硕士论文。我不能说我的论文因为我以英语母语的人的要求来要求自己而没有了语法错误等等,但相比于之前的论文已经有了难以想象的进步。
       我很多同学问我,花了这么长时间写一篇高质量的几乎没有什么人看的硕士论文后不后悔。我的答案是我不后悔。在这件事情之后,我更能感觉到自己对自己的要求其实决定了自己最后的成就。


学会有效的
交流


       很多人都听到过“细节决定成败”这句名言。我觉得在科研中是有点交流决定成败的意思。
       我的联合导师自己有一个钢铁生产的咨询小组,里面有世界上的各大钢铁厂,上海的宝钢也是里面的成员之一。咨询小组里面的钢铁厂会资助我们的科研,每年我们的小组会举办一次年会,给各大钢铁厂都会派代表展示一下一年的研究成果。联合导师对我们的课件有非常细致的要求,从每页课件的结构,图表的制作和放置排列,到文字的大小等等都有很细致的要求,我们会一遍一遍的修改课件直到通过,有时导师会因为一幅图怎么画能更好的解释出所有的内容而不断的打回要求我们重做,甚至会因为字体的大小而遭到联合导师的批评。所以每次我们的课件都有很高的质量。联合导师对我们的课件的高要求就产生了后来在参加一些会议时,我们组里的所有人都聊到说他们觉得我们组的课件和大部分其他人的课件相比,每一份的质量都是上佳的。在听有些作者在展示自己的成果时,会觉得他并没有很好很完整地展示他的成果,原因就在于他的课件不能很好地展示他的成果。
       之前说到我的联合导师对亚洲学生要求特别严格,因为联合导师知道由于英语不是我们的母语的关系我们有时候不能很清楚的表达自己的意思。他希望通过对我们更高的要求,使得我们更快的提高自己的交流水平。

由于3+2项目和暑假要回UIUC做RA,错过了浙大的毕业季,很感谢唐院长依然帮我实现了"校长合照,院长颁证"的愿望