计算机系统研究基础-如何做研究？

本文是施教授著作计算机系统研究基础的第二章的内容，我做了一个内容的精炼，希望能对刚入读研究生的同学有所帮助。当然，我十分推荐有时间的同学自己读一下这本书，因为我的总结必定会夹杂一些自己的想法和观点。

• Elements

  • 顶级会议/期刊介绍

    • 推荐20个顶级会议，10个顶级期刊（鼓励根据自己的兴趣，定制自己清单）

    • 期刊论文好于会议论文的两个原因

      • 两者的区别

        • 会议论文和期刊论文有什么区别：会议论文一般是针对某个学术会议上投稿论文参会，而期刊论文是作者将自己的论文成果投到某期刊上进行论文发表，所以两者有实质的不同
      • 作者对应期刊论文的准备时间更加充足
      • 很多人对应期刊论文的重视程度要大于会议论文

    • 20个顶级计算机系统领域的会议

      • OSDI：USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation
      • SOSP：The ACM Symposium on Operating Systems Principles
      • NSDI/USITS：Networked Systems Design and Implementation
      • USENIX：Annual Technical Conference
      • FAST：USENIX Conference on File and Storage Technologies
      • EuroSys：The European Conference on Computer Systems
      • MobiSys： International Conference on Mobile Systems, Applications and Services
      • SenSys：ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems
      • DSN： IEEE/IFIP International Conference on Dependable Systems and Networks
      • USENIX Security Symposium
      • SIGMOD：ACM SIGMOD International conference on Dependable Systems and Networks
      • VLD：International Conference on Very Large Data Bases
      • WWW：International World Wide Web Conference
      • ICS：ACM International Conference on Supercomputing
      • ACM/IEEE Supercomputing
      • ACM SIGMETRICS
      • ASPLOS：ACM International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems
      • ISCA：ACM International Sysposium on Computer Architecture
      • HPCA：International Sysposium on High-Performance Computer Architecture
      • ACM SIGCOMM

    • 10个顶级计算机系统领域的期刊

      • ACM Transactions on Computer Systems
      • IEEE Transactions on Parallel and Distributed systems
      • IEEE Transactions on Secure and Dependable Computing
      • Elsevier Journal of Parallel and Distributed Computing
      • ACM Transactions on Sensor Networks
      • ACM Transactions on Storage
      • ACM Transactions on Embedded Computing Systems
      • IEEE/ACM Transactions on Networking
      • ACM Transactions on Databases Systems
      • ACM Transation on Autonomous and Adaptive Systems

  • 如何去阅读研究论文

    • 学会阅读会议论文，期刊论文是完成你自己研究的关键

    • 带着5个问题去阅读论文

      • 论文要讲述什么问题？

        • 在深入看论文前，要明白这篇论文将要讲什么问题。（在看完摘要和介绍的前两段要有个大概的了解）
        • 判断本论文的研究问题是，real problem 还是 “man-made” problems，如果是后者则停止阅读本论文。

      • 论文的解决方案是否新颖可靠？

        • 确定论文研究问题吸引你之后，停下来并询问自己，“如果自己是作者，将会如何去解决这个问题”，当有个大致的思路后，继续阅读。
        • 在阅读过程中，时刻注意作者的方法是否创新和可靠。

      • 论文的假设如何？

        • 不存在适应于所有场景的解决方案，在阅读时要谨慎的审视作者的假设。
        • 好的解决方案不一定切合实际（该方案建立在一个不合理的假设之上）
        • 如果作者的假设比较局限，可以尝试扩大一下假设的范围，并思考能否继续推广解决方案。

      • 论文中的评估方法是否切实有效？

        • evaluation（评估）是计算机系统论文中最重要的部分，缺乏合理的实现和评估，论文不会被发表出来。

        • 需要注意的四个子问题

          • 作者如何评价自己提出的方法?

            • 了解作者是否使用了合理的方案展示所选用方法的优势

          • 作者在评估中使用哪些度量标准?

            • 思考作者的度量标准是否真的切实可行
            • 在论文中经常会提出一些新的度量方式

          • 评估结果是否有助于读者理解所提议的方法的优点?

            • 评估是为了证明方法确实解决了问题

          • 作者是如何呈现结果的?

            • 同一个结果有多种展现的方式
            • 我们需要从读者的角度思考，如何展示才是最清晰明了的

      • 论文潜在的不足有哪些？

        • 试图至少寻找出论文存在的三个问题（锻炼思考、发现问题的能力）
        • 如果真的找到了论文的缺陷，可以联系作者（可能会促进合作开发）

  • 如何去书写研究论文

    • 摘要（Abstract）

      • an abstract of the Introduction. title is an abstract of the Abstract

    • 介绍（Introduction）

      • 研究动机（简要介绍一下你要解决的问题）
      • 现有方案（为何现有的方案不行）
      • 你的方案（大致介绍你将做什么工作，怎么做）
      • 你的贡献（介绍你的工作贡献）
      • 文章结构（介绍一下剩余文章的结构）

    • 背景信息/问题阐述（Background Information/Problem Statement）

      • 更详细的介绍问题，试图让读者坚信确实有这样的一个问题存在
      • 指明你的解决方案的高水平

    • 你的解决方案（Your approach）

      • 大概讲述你的方案，介绍所有需要介绍的模块，在下一章再详细进行介绍。
      • 讲述清楚命名规则，如英文缩写的全称

    • 实现（Implementation）

      • 详细介绍你的解决方案
      • 这一章应该是论文中最长的章节，大概需要3-4页的篇幅

    • 性能评估（Performance Evaluation）

      • 思考用何度量指标来比较证明方案要更加优秀，首选是前人采用过的度量指标，鼓励采用新的度量指标。
      • 仿真/原型：仿真是论文中常见的评估方式，但是对于一篇好论文来说实现一个系统原型是十分重要的。
      • 给出详细的细节，让论文可复现
      • 每一张图，表都应该归纳出一些结论

    • 相关工作（Related Work）

      • 介绍一下与解决方案相关的工作
      • 引用更多的文章（避免自己因为没有了解到最新的研究，论文而被拒绝）
      • 写到这里至少写了10页的内容

    • 总结（Conclusions）

      • 突出你的方案的亮点
      • 你的方案的未来工作

    • 致谢（Acknowledgement）

      • 本章是选写的，但是建议加上
      • 感谢帮助过你的人、组织

    • 参考文献（References）

      • 参考文献可以体现出论文作者是否重视前人的工作，要重视参考文献引用范围的完整性。没有引用一些重要、关键的论文可能会导致论文发表失败。
      • 确保所有相关的工作都被包含在内，确保你阅读过所有列出来的参考文献。
      • 在近期论文和领域内重要论文间保持一个平衡（审阅人可能会重视近期论文数量，也可能会重视领域内重量级的论文数量）

    • 书写论文时常见的一些错误

      • 主谓不匹配（Subject-Verb mismatch）

        • 注意英文语法的规范性

      • “The” vs “a(n)”

        • 注意冠词的使用

      • 不一致（Inconsistency）

        • 表层不一致（The appearance Inconsistency）：字体大小、字体风格、颜色等
        • 逻辑不一致（The logic Inconsistency）：前后矛盾、表达混乱等
        • 唯一解决方法：认真仔细（交稿前，至少检查阅读10遍）

      • 参考文献（References）

        • 参考文献是对别人表达赞赏的最好方式，需要注意以下几点
        • 1.确保把别人的名字拼写正确
        • 2.参考文献的每一项风格要一致（字体、姓+名（名+姓）等）
        • 3.会议论文、期刊论文的书写风格保持一致

  • 如何去做报告

    • 大致方法（General Approach）

      • 阅读并理解论文
      • 调整论文，便于演讲
      • 准备好ppt
      • 需要进行排练

    • 理解论文（Understanding the Paper）

      • 完全掌握论文内容
      • 抓住论文的关键点（根据演说的对象选取）

    • 为演讲调整论文（Adapting the Paper for Presentation）

      • 观众的注意力在开始和结束时最集中
      • 1.在演说开始阶段提出文章的重点，在结束阶段再次提及。
      • 2.其余部分应该进行结构化的讲解，以便对论文进行详细的阐述。
      • 3.详细的讲述实验目的、实验设计方案、实验结果、实验结论。（让人知道你的数据很可靠）。
      • 4.讲述论文需要有两部分：1.从作者的角度 2.从为论文评估的角度

    • 制作幻灯片（Slides）

      • 大约讲30分钟，平均每张幻灯片讲2分钟（参考）
      • 放上幻灯片的内容都是值得观众阅读的内容
      • 当使用论文中的图片时，最好重新绘画以符合ppt的风格
      • ppt编排要合理，放关键字即可
      • 一张ppt不要提出多个概念

    • 排练

      • 至少练习几遍
      • 要思考观众会提什么问题

    • 背诵或不背诵？

      • 因人而异，可以先背诵再进行自然的讲解

    • 找到演讲状态

      • 让你看起来你很享受演讲
      • 确保观众们都看向ppt

    • 与观众互动，解决提出的问题

      • 不要盯着屏幕讲
      • 看向观众与他们保持眼神交流

  • 推荐看的资料

    • 1.Jain R.,The Art of Computer Systems Performance Analysis.John Wiley & Sons,Inc.(1991)
    • 2.Strunk W.,White E.B.,The Elements of Style: 50th Anniversary Edition.Longman(2008)
    • 3.Enginerring and Public Policy Committee on Science,National Academy of Sciences,National Academy of Enginerring,and Institute of Medicine:On Being a Science.Third Edition.National Academies Press(2009)