日前，2019年丘成桐中学科学奖（以下简称丘奖）颁奖典礼在清华大学举行，来自国内16个省市自治区及美国、新加披等国家的90支参赛团队176名选手经过为期两天的激烈角逐，决出62项大奖。

最终，上海市上海中学高三（4）班的赵海萌获得丘奖计算机金奖。

而就在一个月前，在由中国科协、中国科学院等主办的第19届“明天小小科学家”颁奖典礼上，赵海萌与另外2名同学一起，从1785名学生中脱颖而出，荣获本届活动最高奖——“明天小小科学家”称号。

同时荣获这两个中学生的顶尖大奖，这在全国或许也是尚属首次。日前，赵海萌接受了周到君的独家采访，还原了自己的成长过程。、

一位高中生，一场“前无古人”的研究

经常用电脑、手机处理照片的人都知道，只要图像一压缩，虽然占用的空间小了，但精度也随之打折扣，图像质量没有原图那么好了。怎么能在保持图像质量的前提下，压缩图片占用的空间，这是一直以来困扰业界的难题。

为了处理图像压缩率与失真率之间的关系，现有的研究采取多种方法额外训练熵估计器，以对图像编码的信息熵进行近似和估计，并依此在优化的目标函数中表征图像的压缩率。但，有没有更好的方法？

赵海萌在初中时，已经自学了很多计算机领域的内容，进入上海中学后，又关注了许多人工智能方面的网站和公众号，经常阅读学术论文。有一天，他读了一篇关于图像压缩的论文，文中提到了这个难点；接着，他又读到一篇关于剪枝理论的论文，小赵突然来了灵感——有没有可能把剪枝理论应用到图像压缩上呢？

他再一查，发现还从未有人关注过这个领域，顿时来了兴致，向老师说了自己的想法，也得到了老师的鼓励和支持。于是，一场几乎没有现成资料可借鉴的研究开始了。

之所以说“没有现成资料可借鉴”，是因为这个领域属于人工智能范畴下的神经网络架构搜索，小赵希望通过剪枝方法搜索一个更好的架构，这本来就是新兴领域，从能够搜集到的资料来看，也没有人想到过将其应用于图像压缩。于是，小赵利用上海中学给学生们的自主研究时间，一头扎了进去，潜心开始了他的研究。

最终，小赵的研究结果避开了额外训练信息熵估计器的麻烦，利用 ADMM 算法(Alternating Direction Method of Multipliers) 直接对表示层结构进行剪枝，引导自编码器在优化图像重构质量的同时，促使编码稀疏化，以优化压缩率，并基于此提出了剪枝图像压缩自编码器 CAE-P (Compressive AutoEncoder with Pruning)。实验表明，CAE-P 在图像重构质量和压缩率上均超越了现有的图像压缩算法。

他的这篇论文《基于 ADMM 剪枝的图像压缩自编码器》也得到了丘奖评委们的高度认可。“丘奖的评委都是国际名校的专家，还要用英语进行答辩，坦率说，我之前真没想过自己能拿金奖”，赵海萌坦言。

但事实上，就连业内大名鼎鼎的JPEG公司都关注到了这个高中生的研究成果，还在业内的行业报告上专门引用，认为这是一个值得关注的方向。

“我觉得，可能这个研究最主要的贡献在于，之前没有人想到过可以用剪枝方法来算，我还只是用了其中一种算法，其实还有更多种可能，相当于打开了一扇通向新世界的窗”赵海萌表示。

“我的梦想是物理科技交叉的领域”

“赵海萌是一个很专注、很善于思考的人，我们对他能得奖并不意外”，他班上的一位同学告诉周到君。

赵海萌的妈妈是闵行一所初中的科学老师，爸爸则是华东理工大学计算机系的副教授。不少人都以为赵海萌在计算机上的成就来自于爸爸，但他却坦言，“我俩研究方向不一样，他偏重云计算、区块链，我偏重人工智能，有时会探讨，但研究主要还是靠自己。”

赵海萌从上海小学毕业后，进入华育初中就读。从预初一开始，就萌生了对科学的兴趣，读了很多物理方面的科普书。有一天，他读到一本物理书，发现附文里出现了高等数学里的微积分公式，顿时觉得，自己虽然读了那么多科普书，但其实只是学到皮毛，要真正走入科学的圣殿，还得先打好数学基础。于是，他又买了一本1000多页的《托马斯微积分》，花了一两年时间把这本书啃下来了。

初三时，他被上海中学预录取，那段时间比较空闲，他就在网上学慕课，研究计算机、商学、心理学。其中，尤其是计算机慕课，仿佛为他打开了一扇通向新世界的窗，他一下子萌发了对计算机的强烈兴趣。计算机提倡开源，很多人会把自己的想法和经验分享在网上讨论，赵海萌也参与了多个群的讨论，这更让他有了源源不断的最新前沿理论支撑。

进入高中后，上海中学给了学生充分的时间和科研辅助资源，赵海萌在校内学习完成后，把时间精力一分为二，一部分精力在物理，一部分精力在计算机。也正因此，在今年的全国中学生物理竞赛中，他还获得了铜奖。

“上海中学会请复旦交大的老师给我们做讲座，每周二周四下午都有时间，可以让我们潜心做研究；学校还有一整套帮助学生做研究、写论文的系统流程来帮助我们”，赵海萌表示。

关于未来，赵海萌坦言，他的梦想是清华姚班，高考科目选的是物理、化学和生物，“未来可能还是想走学术研究路线，物理科技交叉的路线，希望能梦想成真。”

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