呼叫总部,我中弹了——谈看不见的价值(转摘)

wchen按:很多时候,我们的同学在显而易见却不是关键的地方努力,例如每天听不同的科研报告;学习一些技术性的文档,但是对核心的专业文献忽视不见,或只看到业界大成者如何成功,却不去体会大部分人平庸的原因。

 

1941年,第二次世界大战正打得如火如荼。
有一天,美国哥伦比亚大学著名的统计学家沃德教授(Abraham Wald,1902-1950),遇到了一个意外的访客,那是英国皇家空军的作战指挥官。他说:“沃德教授,每次飞行员出发去执行轰炸任务,我们最怕听到的汇报是:‘呼叫总部,我中弹了’。请协助我们改善这个攸关飞行员生死的难题吧!”
沃德接下这个紧急研究案,他被委托分析德国地面炮火击中联军轰炸机的资料,并且以统计专业,建议机体装甲应该如何加强,才能降低被炮火击落的几率。但依照当时的航空技术,机体装甲只能局部加强,否则机体过重,会导致起飞困难及操控迟钝。
沃德将联军轰炸机的弹着点数据,描绘成下列的两张比较表。沃德的研究发现,机翼是最容易被击中的部位,而飞行员的座舱与机尾,则是最少被击中的部位。
沃德详尽的资料分析,令英国皇家空军十分满意。但在研究成果报告会议上,却发生一场激辩。负责该项目的作战指挥官说:“沃德教授的研究清楚地显示,联军轰炸机的机翼,弹孔密密麻麻,最容易中弹。因此,我们应该加强机翼的装甲。”
沃德客气但坚定地说:“将军,我尊敬你在飞行上的专业,但我有完全不同的看法,我建议加强飞行员座舱与机尾发动机部位的装甲,因为那儿发现弹孔最少。”在全场错愕怀疑的目光中,沃德解释说:“我所分析的样本中,只包含顺利返回基地的轰炸机。从统计的观点来看,我认为被多次击中机翼的轰炸机,似乎还能够安全返航。而飞机很少发现弹着点的部位——座舱与机尾发动机,并非真的不会中弹,而是一旦中弹,根本就无法返航。”
指挥官反驳说:“我很佩服沃德教授没有任何飞行经验,就敢做这么大胆的推论。就我个人而言,过去在执行任务时,也曾多次机翼中弹严重受创。要不是我飞行技术老到,运气也不错,早就机毁人亡了。所以,我依然强烈主张应该加强机翼的装甲。”
这两种意见僵持不下,皇家空军部长陷入苦思。他到底要相信这个作战经验丰富的飞将军,还是要相信一个独排众议的统计学家?由于战况紧急,无法做更进一步的研究,部长决定接受沃德的建议,立刻加强驾驶舱与机尾发动机的防御装甲。
此后,联军轰炸机被击落的比例,果然显著降低。为了确认这个决策的正确性,一段时间后,英国军方动用敌后工作人员,搜集了部分坠毁在德国境内的联军飞机残骸。它们中弹的部位,果真如沃德所预料,主要集中在驾驶舱与发动机的位置。
乍看之下,作战指挥官加强机翼装甲的决定十分合理,但他忽略了一个事实:弹着点的分布,是一种严重偏误的资料。因为最关键的数据,其实是在被击落的飞机身上,但这些飞机却无法被观察到。因此,布满了弹痕的机翼,反而是飞机最强韧的部位。空军作战指挥官差点因为太重视“看得见”的弹痕,而做出错误的决策。
这个案例有两个特别值得警惕的地方:
第一,搜集更多资料,并不会改善决策质量。由于弹痕的资料来源本身就有严重偏误,努力搜集更多资料,恐怕只会更加加深原有的误解。
第二,召集更多作战经验丰富的飞行员来提供专业意见,也不能改善决策质量。因为这些飞行员,正是产生偏误数据过程中的一环。他们都是安全回航的飞行员,虽然可能有机翼中弹的经验,但都不是驾驶舱或发动机中弹的烈士。简单地说,当他们越认真凝视那些“看得到”的弹痕,他们离真相就越远。
在管理实务与日常生活中,许多关键的资料,也像上述轰炸机的个案一样,会因为“失败”而观察不到。
如果你罹患第三期肺癌,用药和开刀都没有效果,连医生都不敢说还能活多久,你该怎么办?
2008年,台湾出现一本超级畅销养生书,作者说三十多年前,他就是处在这种万念俱灰的绝境。但是,他后来靠着自己独创的“自然养生法”,调养9个月后,所有的癌细胞居然都消失了。一直到现在,他的肺癌没有再复发。
有这么神奇的养生法,难怪出书才两个月,销售就超过30万本。
虽然作者在书后有强调,癌症病人应该接受正统的医学治疗,不能只依赖这种“自然养生法”。但这本书的畅销,令我十分忧心,因为这简直就是上述轰炸机案例的医学版。癌症末期还能生还的案例,极为罕见而且鲜明,难怪该书作者“成功”的故事,会被这么大张旗鼓地报道。但采用“自然养生法”最后却仍难逃一死的癌症病人,就像那些被德军炮火击落而丧命的飞行员,没有机会诉说他们“失败”的案例,很容易被大家忽略。因此,在缺乏客观的“成功”及“失败”案例统计资料下,我担心部分癌症病人,会对“自然养生法”期望过高,反而让自己落入“看不见”的死亡陷阱。
心理学的研究也显示,罕见而且鲜明的事件,发生的机会常会被扭曲夸大。例如,1997年,美国共有550位10岁以下的小朋友,在家中的游泳池溺水致死。由于美国共有约600万个家用游泳池,因此溺水死亡的几率为1/11000。同期间,有175位的同龄小朋友,死于家中的枪支走火。由于美国家庭里约有2亿支枪支,死亡几率为1/10000000。
根据这项统计,家中游泳池致死的几率,比枪支致死的几率高出将近100倍,但美国所有报道与讨论的重心,却都集中在枪击案,而忽略家中游泳池对小孩的凶险。

可视化专家Kelly印象

这里说的是Kelly Gaither
http://www.tacc.utexas.edu/about/staff-directory/staff-page/kelly-gaither/),德州奥斯汀分校高级计算中心(TACC)执行主任,是我合作过的唯一的女强人。

初识Kelly,是在2004年的IEEE Visualization大会。她是东道主,又是大会主席,自是左右逢源,风光无限。2006年,我到了Purdue,合作教授是David S. Ebert。听圈内华人说,David(IEEE TVCG前主编), Kelly和德国的Thomas Ertl(IEEE TVCG现主编)三人形成小山头。

一直无缘见到三人党的另外两人。2007年年底,我参与了David的一个流体可视化项目,和Yuyan Song在那个冬天访问了TACC。Kelly给人的感觉就是TACC的王熙凤,不见其人,远闻其声。见面握手寒暄片刻,她的大嘴冒出一句让我和Yuyan毛骨悚然的话:“那边两台Linux机器,已经给你们开好账户了,你们开始干活吧”!
原来女强人是这么指挥人工作的!可是,Kelly在David面前永远是小师妹的形态。她赞同David的所有观点,反过来对其他人总有不同意见。她的表扬和批评总是走向极端,因为形容词前总是轻易地配上Very very。不过,你不觉得她很直爽,很八卦,很亲切?

这种社交能力支撑她从密西西比州立大学走向TACC,从流体计算领域走向可视化领域的尖端。后来,她曾经一度消失不回信,原来以为她忙于其他事务,很久后才知道她父亲得了癌症。后来,我们和Kelly的合作其实不算成功,连续两次投稿都被某个对手给了零分。再后来,这个美国南方的女强人,2009年突然在我眼前的却是一个惊奇:她作为首席科学家获得了NSF的700万美元基金资助。

2011年年底,又听到Kelly的消息:她和Stony Brook的Klaus Mueller教授竞争IEEE VGTC(图形与可视化专委会)的主席。最终,是人脉广的Klaus当选。
我2004、2007年两度拜访德州奥斯丁。我不记得欣赏过举世闻名的黑人音乐,也没去过布什就任总统前的州长办公室。记忆中最深刻的却是临行前一夜和Yuyan在烤肉店吃的Smoked Pork. 这种烤肉的做法,大条、热情、浓郁,和Kelly的性格有些相像呢。
附:
AUSTIN, Texas- The National Science Foundation (NSF) has awarded a $7million grant to the Texas Advanced Computing Center (TACC) at The
University of Texas at Austin for a three-year project that will provide a new compute resource and the largest, most comprehensive suite of
visualization and data analysis (VDA) services to the open sciencecommunity.
The new compute resource, “Longhorn,” will provide unprecedented VDA capabilities and will enable the national and international science
communities to interactively visualize and analyze datasets of near petabyte scale (a quadrillion bytes or 1,000 terabytes) for scientists to explore, gain insight and develop new knowledge.
According to Kelly Gaither, principal investigator and director of data & information analysis at TACC, the sudden onset of the widespread adoption of high performance computing (HPC) enabled by commodity clusters, and the scaling of systems to hundreds of teraflops and beyond made it urgent to ensure that this data deluge did not cause a bottleneck for visualization of very large datasets.
“The capabilities of VDA resources have not kept pace with the explosive rate of data production leading to a critical juncture in computational science,” Gaither says. “Interactive visualization, data analysis and timely data assimilation are necessary for exploring important and challenging problems throughout science, engineering, medicine, national security and safety, to name a few important areas.”
Alan Blatecky, acting deputy director of NSF’s Office of Cyberinfrastructure (OCI), said the importance of providing significant
funding for this effort at this point in time is immeasurable.
“Science is being driven and defined by data,” he said, “and our ability to manage, manipulate, mine and visualize the results is fundamental to the discovery process.”
“These eXtremeDigital program awards meet the end-to-end needs of the user science community spot on,” said Barry Schneider, OCI program director.
“They will enable visualizing the results from complex numerical simulations and experiments in real time.”
“TACC and the NSF have demonstrated that it’s possible to make long-term strategic investments in HPC technology, even during a challenging economic period,” said John Mullen, vice president of Dell Education, State and Local Government. “Thanks to that investment, Longhorn will allow scientists to tackle complex challenges with new advancements in CPU, GPU and networking technologies through an industry-standard HPC stack.” Jeff Brown, general manager, NVIDIA Professional Solutions, said, “TACC’s unprecedented system, based on the NVIDIA Quadro Plex solution, exemplifies the continuing and necessary shift to using the graphics processing unit to help solve the world’s most demanding visual computing challenges. The utilization of NVIDIA processors, and the ability to access this massively parallel processing power in an open environment, can radically improve how scientists, researchers and engineers will do their jobs.”

Along with TACC, four of the leading VDA groups across the nation will provide leadership in offering advanced services to the national open
science community: the Scientific Computing and Imaging Institute at the University of Utah, the Purdue Visual Analytics Center, the Data Analysis Services Group at the National Center for Atmospheric Research and the University of California Davis. The Southeastern Universities Research Association will ensure that the VDA training is delivered to underrepresented communities focusing on minority-serving institutions.
Said Gaither, “The team has world-class expertise conducting VDA research and development, provisioning large-scale systems, providing user support, and training and educating current and future scientists. The team also has vast experience providing VDA tools to the user communities of the National Science Foundation, Department of Homeland Security, Department of Energy and the National Institutes of Health.”
The project will provide the framework for leading researchers to collaborate and analyze their terascale datasets while still offering low
barriers to entry and usability. The grant will stimulate and support new VDA research and technology transfer throughout the scientific research community.
“TACC and its partners will enable the analysis of data at the largest scales and will bring desktop capabilities to the user via a remote
resource,” Gaither said. “We’re excited to be able to conduct extensive training in the use of VDA techniques and the deployment of next generation systems to overcome the current scarcity of such expertise and resources on campuses around the country.”
Longhorn and its related services will be running by <http://sc09.supercomputing.org/> Supercomputing 2009 which takes place in
Portland, Ore. The system is scheduled to enter full production on Jan. 4, 2010. The grant expires in July 2012.
This award is funded under the American Recovery and Reinvestment Act of 2009 (ARRA) (Public Law 111-5) and is subject to the ARRA Terms and Conditions, dated May 2009, available on the NSF Web site at:
http://www.nsf.gov/publications/pub_summ.jsp?ods_key=arra0509

优秀的科研和服务来自细节

中国人有些口头禅,“马马虎虎”,“随便啦”等等。在压力山大的现代社会,或许是一种排解逃脱的心理解读。但是,在做科研的过程中,注重细节却是超人一等的秘诀所在。那么,什么是细心的品质呢?

举几个正面例子:
1)小组的夏菁在6月初组织去莫干山路的川味观吃饭。提前的通知信件里,注明了从紫金港、玉泉和淘宝三地前往的乘车路线。虽然发信人多花了5分钟去查询,但却省却了赴会的30人的每人的5分钟。

2)今早收到中科大利刚的电子邮件,附上了他最新的利用压缩感知进行去噪的论文。论文尺寸只有500K,论文标题里有一个“_s”的标注,足证发信人为了方便传输,手工将论文缩小尺寸,并标明其版本。

3)昨天下午去西湖边,偶然路过玉玲珑。老婆突然想起手机里的一条短信。发信人是玉玲珑市场经理,惠赠一盒玉玲珑自制粽子。结识该经理的缘由是一周前订桌玉玲珑时,因桌位不足而交道。粽子用一个淡黄竹篮盛装,贴上玉玲珑的标签,顿生好感。做人所想,更识人所未料,这就是优秀的市场经理的素质吧。

关于美国休斯顿大学Guoning Chen博士学术报告的通知

报告题目:Toward Efficient Vector Field Analysis and Control

时间: 6月19日星期二上午9点

地点: 浙江大学紫金港校区图书信息中心B楼CAD&CG国家重点实验室402室

报告人:Guoning CHEN, PhD

主持人:黄劲副教授

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肯塔基州立大学计算机科学系助理教授刘占平博士访问实验室

6月8日肯塔基州立大学计算机科学系助理教授刘占平博士访问实验室,并且做了题为“Flow Visualization—— From Interactivity toward Exploration”的报告。主持报告的是CAD&CG实验室的陈为教授。

刘占平博士介绍了他的先前工作包括:
AUFLIC (Accelerated Unsteady Flow Line Integral Convolution),
VAUFLIC (Volume AUFLIC),
ADVESS (ADVanced Evenly Spaced Streamline placement),
IVDESS (Interactive View-Driven Evenly Spaced Streamline placement)

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豪华阵容报告座谈会——MSRA刘世霞、童欣来访

6月7日MSRA的刘世霞和童欣两位高级研究员和崔为炜研究员来访浙大CAD&CG国家重点实验室,分别作了文本可视化和物体表面建模的两个报告。主持这次报告会的是CAD实验室的周昆教授,香港科技大学的屈华民教授和CAD的陈为教授,以及即将加入MSRA的徐威威,共同构成了报告会的七大主持嘉宾阵容。

童欣老师是MSRA的高级研究员,对图像图形等研究非常有经验。他的报告内容是他们在SIGGRAPH ASIA 2011发表的工作AppGen: Interactive Material Modeling from a Single Image[1],从一张图像中对物体的表面材质进行建模,这种方法借助用户的简单交互操作对建模过程进行干预,大大降低了建模的事件消耗,提升了建模的精确性,减少了所需的用户交互次数,下图是他们对带铁锈的表面材质的建模结果。

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美孚石油公司基础研究部专家李伟昌博士来访

6月1日下午,美国美孚石油公司基础研究部专家李伟昌博士来到实验室参观访问。实验室的陈为教授、林海教授、金小刚教授以及相关方向的一些博士生硕士生同学跟远道而来的李博士进行了热烈的、深入的、真诚的讨论交流。

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VAG史上最强感谢词

在此论文即将完成之际,回首大学四年如白驹过隙,我要衷心感谢每一位给予我关心和帮助的老师、长辈、家人、同学和朋友,没有你们,就没有我的成长和沉淀。

首先,我要特别感谢我的导师—CW老师。作为一名青年教师,您在可视化领域高瞻远瞩一览众山小的眼光和境界让我等小辈颇有望洋兴叹之悲凉;您严谨治学专心学术的科研态度让我终身难忘;您是浙大CAD&CG国家重点实验室可视化与可视化分析小组(VAG)的开山鼻祖,感谢您指引我进入信息可视化这一神奇绝妙的领域;感谢您提供的开放自由的研究环境,让我在这里相互交流、相互帮助、相互鼓励、共同进步;您不仅埋头学术,还提倡到业界寻找问题,推荐我到淘宝可视化小组实习……感谢您在我加入VAG之后对我的指导和批评,正是这点滴的积累,才有我在学术上的成长和发展。

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大数据时代的虚拟现实与可视分析研讨会通知

大数据时代正向我们走来。从海量涌现的数据中获取知识,验证科学假设,是科学前进和社会发展的驱动力。面向大数据,需要发展新的计算理论、数据组织与管理、数据分析、虚拟现实和可视分析方法,并围绕实际科学和社会问题的求解设计新的工作流程和研究范式。

本次研讨会邀请国内相关领域专家和企业人士,从不同角度讨论大数据背景下的数据计算、数据库、虚拟现实与可视分析的理论、方法和应用。欢迎不同领域专家和同仁参加。

时 间:2012年5月17日-18日

地 点:浙江大学紫金港校区蒙民伟楼国际会议中心 139室

规 模:嘉宾10人,会场限制230人

联系人:沈琦 shenqi@cad.zju.edu.cn 0571-88206682-401,谢蕾 xielei2@cad.zju.edu.cn 0571-88206682-531

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本组学生赴北京nokia研发中心实习

4月20日,本组学生胡越琦以实习生身份开始了她在北京Nokia研发中心的工作,这是VAG小组与北京nokia研发中心的第一次合作。这次合作为期三个月,希望基于nokia提供的手机数据平台,通过可视化方法做一些数据分析。刘颖博士为nokia方的负责人。更多细节将在追踪报道中继续完善。

近年来,随着信息可视化技术逐渐受到国内工业界的认可和追捧,越来越多的加入到这个全新的领域中来。这种现象是可喜的,但机遇与挑战并存。我们需要认清形势,把握机会,积极发展和稳固和工业界的联系和合作。一方面,企业往往手握着大量第一手的数据和最直接的需求。和企业开展合作,互通有无,让可视化技术走出象牙塔,在需求中实战;另一方面,这样的合作对我们的学生来说也是难能可贵的锻炼机会。 在这次的合作中,需要处理的数据量高达47个G。其中包括了大量平时不被注意的数据,比如手机上的加速度传感器,电池电量,CPU状态,程序运行日志等等。这就和我们通常认知的手机数据有很大的不同了。新型数据意味着新型挑战,但同时也意味着一片等待挖掘的处女地。能够发现什么,请拭目以待。

5月9日,本组学生胡越琦在北京nokia研发中心HCI小组做了题为“认识信息可视化”的演讲。内容包括了信息可视化的定义,应用和研究意义,同时还包括了一些信息可视化的研究方法,以对信息可视化领域做初步介绍。结束后,听众纷纷表示大开眼界。演讲配套幻灯片

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