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2021-03-24 09:00:00 

槟华女中杰出校友蔡真妮教授——科技求变路上孜孜不倦

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从电脑工程的研究趋势,我们可以窥探电脑科技在过去二三十年的迅速变化。美国加州大学戴维斯分校电机与电脑工程系教授蔡真妮说,她现在做的研究,就跟她20年前做的研究很不一样,如果想继续在这领域做研究,唯一方法就是不断学习,还有寻找新的方向。


蔡真妮拥有近20年在美国大学执教的经验,她认为在STEM领域,女性和男性在能力方面并没有本质上的区别。
蔡真妮拥有近20年在美国大学执教的经验,她认为在STEM领域,女性和男性在能力方面并没有本质上的区别。



蔡真妮(48岁)从前在槟华女中就读理科班,既喜欢数学又喜欢物理,当时还一度犹豫将来上大学到底要攻读数学还是物理。后来她跟哥哥一样选择了电机系,因为这样一来她便可以应用数学也应用物理。

高中毕业后,她直接前往美国升学,修读纽泽西州立罗格斯大学的电机工程本科。在读完大二之后,有一位教授问她有没有兴趣一起做研究,这项研究跟无线网络有关,主要研究信号如何在基地台之间传输。她当时虽然还只是一个本科生,但觉得这项研究很有趣,于是便帮忙编写程式和测试演算法。之后她还跟老师一起发表文章,从此迷上做研究,也因为这样而决定读研究所。

本科毕业后,她到加州大学柏克莱分校修读电机工程和电脑科学硕博士课程。在柏克莱分校,电机工程和电脑科学同属一个院系,她在硕士阶段主要研究多输入多输出系统(MIMO)这种无线技术,比较偏向理论,这时的她不禁怀念起在本科所做关于网络的研究。后来攻读博士时,她的指导老师是电脑科学教授蓝迪·卡茨(Randy Katz),她的博士研究在这位杰出教授指导下完成。

研究领域越来越广

她2001年博士毕业,在那之后所做的研究都是跟数据网络有关。“当时我们没有叫它做Big Data(大数据),Big Data这个术语是近几年才突然变得很流行。在2000年代初期,我们把我们这领域叫作Internet Measurement(网络测量)。”

当年从博士班毕业后,她曾经加入美国电信商Sprint的研究团队,担任9个月的访问学者。Sprint是第一层(Tier-1)互联网服务供应商,拥有自己的网络,因此她有机会真正去研究互联网骨干网,例如研究路由器之间到底是怎样沟通,以及怎样去检测故障。

蔡真妮从2002年开始在加州大学戴维斯分校执教,目前职位是戴维斯分校的电机与电脑工程系教授。这些年,她的研究领域越来越广,不只专注于网络结构,还包括网络应用,例如智能运输系统。可以这么说,“我现在做的东西,跟我20年前做的东西完全不一样。”

从事智能医疗研究

最近3年,她对智能医疗很感兴趣,手头上有好几个项目都是研究如何把机器学习应用在病人的诊断和健康管理。例如,她有一个项目获得美国国家卫生院RO1经费,这个项目是跟来自MIND研究院的研究员合作,目标是通过电脑视觉和机器学习,更早诊断出儿童是否患有自闭症。(注:电脑视觉乃利用摄影机和电脑,代替人眼对目标进行跟踪、辨识和测量等机器视觉)

她解释,这个项目的合作研究员累积了很多儿童来看诊的录影,从录影可以观察儿童有没有自闭症的行为特征,例如有没有眼神交流和会不会社会性微笑。过去,这位研究员都是靠人力去观看和分析那些录影,但这种方法实在费时又费力,所以她的计划是利用电脑视觉和机器学习,代替人力去分析那些录影。“目前,专家在小孩3岁左右可以诊断出这小孩可能会有自闭症,我们这个研究项目是想要把年龄提早,越早越好,希望在小孩18个月甚至更小的时候就可以做诊断。”

在她执教生涯中,截至目前为止,总共指导4位博士后研究员、28位博士生(22位已毕业)、46位硕士生(42位已毕业)和41位本科生做研究。另外,她拥有3项专利,这3项专利分别跟边界网关协议(Border Gateway Protocol,缩写BGP)的可视化、网络流量监控,以及经由设备种类的识别来进行反欺诈有关。凭着卓越表现,她获选为电机电子工程师学会(IEEE)院士,还有电脑学会(ACM)杰出会员。

掌握新科技趋势有利学习

年轻人如果想要往电脑科学或电脑工程这方面学习,她的建议是一定要掌握最新的科技发展趋势。她说,现在很多资料其实都能够在网上找得到,甚至在网上自学编程也不无可能,像Python就是一种很容易学习的程式语言,只要学会一种语言和编程的逻辑基础,要掌握其他语言就变得容易多了。

关于电脑科学(CS)和电机与电脑工程(ECE)的区别,她说,这两个领域涵盖的范围都非常广泛,简单来说ECE会比较注重硬体,还有硬体和软体的相互作用,而CS包括了软体开发、人工智能、机器学习等方面。

到目前为止,蔡真妮(右)指导过28位博士生,刘畅(左)是最近毕业的一位女博士生,目前在谷歌公司上班。
到目前为止,蔡真妮(右)指导过28位博士生,刘畅(左)是最近毕业的一位女博士生,目前在谷歌公司上班。



STEM领域少女性

回首过去在槟华女中上学的日子,她笑说自己以前身在福中不知福,当时她和同学从来没有因为是女生而怀疑过自己的能力,即使代表学校参加数理比赛遇到其他学校的男生,她们也没有丝毫却步。然而当她去了美国之后,才惊讶发现原来在美国如此先进的国家,女生对STEM*的投入远远不如男生,尤其在电机与电脑科学这些领域,女性人数少之又少,而且这种现象到现在都没有太大改变。

事实上,“每个阶段都有人流失,比如说从高中到大学,选择STEM的女生减少了,然后从本科到硕士,女生人数又少了一些,到博士时又更少了。我们的挑战是,工程技术不断在变,如果要继续在这个领域做研究的话,真的需要继续学习,以及找新的方向和新的idea。”

女性之所以是STEM领域的少数,她认为跟社会期待的性别角色有莫大关系。比如她认识一位美国妈妈,这位妈妈从前在美国太空总署NASA上班,可是为了照顾家庭,这位妈妈只好放弃NASA的大好工作,转去比较轻松的软体公司上班。“这位妈妈已经不是我第一个遇见会做出这样决定的女性工程师或女性科学家”,当女性有了小孩和家庭,社会仿佛总是期待她们以家庭为重,把事业心摆一边。

目前她的系上有三十多位老师,女性只有区区4位。虽然女性仍然是明显的少数,但她觉得有些改变的是,如今年轻一代的男老师都比较愿意分担照顾小孩的工作,这跟老一辈很不一样,所以现在不只有女老师会面临事业和家庭两难的问题,男老师也一样需要兼顾两方面。

申请经费竞争激烈

她本身是两个孩子的妈妈,说到在美国当教授的难处,她认为最辛苦的事情是申请研究经费。她苦笑说:“博士班和硕士班的学生都需要我自己‘养’,一些比如NSF(美国国家科学基金会)的经费近几年竞争很激烈,所以会比较辛苦。”

之所以从事教职,她表示可能是受到感召,因为她父母亲小时候没有机会真正上学,但是对子女的教育非常重视,也许因为这样,家里包括她在内的6位兄弟姐妹,有两位长大后成了中学老师,另有3位是大学教授。

造就她有今日成就的当然还包括求学时期的良师。还记得在高中时期,她有时会捧着课外读物去向物理老师请教,老师不但不嫌她烦,还会细心为她讲解。当时候她也许还没想到,自己有一天会当上教授,成为启发别人的那个人。

*STEM:科学、技术、工程、数学




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作者 : 报道:本刊 梁慧颖 摄影:受访者提供照片
文章来源 : 星洲日报 2021-03-24

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