以下是復旦大學數學學院轉入大數據學院的14級同學對本人的高等代數課程的評價。
14級 孫宇明同學
作為一名14級復旦大學數學科學學院轉大數據方向的學生,我的本科前兩年是在數院度過的,也因此十分幸運的選擇了謝啟鴻老師的高等代數課,作為我在代數方面的入門課。隨着年級升高,謝老師在大一這一年教授的高代知識,在我本科,尤其是大數據這一領域的學習和應用中,發揮了越來越重要的作用,主要體現在以下兩個方面:
一、扎實基礎。基本的代數學是大數據研究過程中重要的知識基礎(比如主成分分析、線性回歸和預測、高維正態分布等),因此需要我們對這一內容有扎實的掌握。舉例來說,在機器學習的一個主要模型——神經網絡的實際操作與代碼編寫中,權值矩陣的運算(包括矩陣乘法、拼接和求導等)是十分重要而又基礎的一塊內容,盡管大部分復雜冗長的運算工作可以借助電腦來實現,但是在理論推導和創新的過程,以及在代碼編寫的數據結構中,對矩陣的結構和運算的熟練掌握是至關重要的。這方面內容謝老師在大一的前幾堂高代課中就有過多次強調,他很重視我們對矩陣的結構和運算這些細節的熟練掌握,這些細節在謝老師課上的理論推導中從未被忽略——往往一堂一個半小時的課下來,謝老師能寫滿好幾黑板的板書,工整且細致,不放過一處看似簡單的運算和推導。不同於大家對數院專業課的認知,謝老師在課上會反復強調,他的課要讓絕大部分的學生都能聽懂,要把每一處知識都講解清楚。這種嚴謹和細致,幫助我在代數學習中打下扎實基礎,並在之后的學習和應用中獲益匪淺。
二、學習動力。剛進入本科階段,我會對全新的、大量的知識感到應接不暇,尤其數院的專業課知識往往艱澀難懂,如果草草應付,就會學成一知半解的所謂“半吊子”。謝老師的課常常給到我無形的鼓勵。謝老師是真的會在課上寫板書寫到大汗淋漓,並且課后依然耐心熱情的解答問題;因為他的一句“要讓絕大部分的同學都聽懂我的課”,而讓我在學到自我懷疑時感到被老師接納,重拾學習的信心;謝老師也經常在課前課后和我們分享他的本科學習經驗和日常生活,因此平時他被大家親昵地稱為謝帥——當然這並不是因為謝老師的顏值高到逆天,而是他的人格魅力消去了師生之間的距離,進而才有了這樣充分的溝通和親昵的稱呼。另外,謝老師會基於課程進度,在博客上發布“每周一題”,鼓勵大家去嘗試解題,隨后將我們的解答放在他的博客上。這種探索和鼓勵性質的每周一題,對我們學生彼此之間的溝通和創造有很大的促進作用。可以說,謝老師的高等代數課,對我本科階段的學習有着很重要的推動作用。
時至今日,當有學弟學妹來咨詢選課時,我依然會把謝老師的高代課推薦給他們。正是這門專業課,為我之后的大數據學習提供了扎實的代數基礎,和迎難而上、高效學習的動力。
14級 楊繼琛同學
作為一個從數學學院轉到大數據學院的學生,經過這一學年大數據方面相關課程的學習,越發感覺到曾經在數院學習到的那些數學課極大有益於我去探索數據科學。其中特別感激謝啟鴻老師所教授的高等代數課,隨着學習越來越覺得曾經收獲到的那些代數基礎,成為了我現在能夠鑽研數據科學的扎實基礎。
好多代數知識在大三再次深入並應用的時候無疑有種重新相逢的愉悅,謝老師常常強調要把代數和幾何作為一個整體來學,不要孤立去思考矩陣問題,這對我啟發很大。Statistic learning 中最為簡單和頻繁出現的模型就是線性回歸模型,簡化之后就會變成一個矩陣問題,這一模型有最小二乘解釋,最小二乘可以有極大似然推得,但最讓人驚喜的就是這一模型本身還可以用投影矩陣來解釋,比起矩陣推導,幾何的方法顯然更加直觀和美麗。
矩陣往往是計算機中儲存數據最為直觀的一種形式,而高維度的數據不僅造成了儲存上的困難,更是讓計算變得緩慢。最常見的降維方法就是主成分分析(PCA),舉例來說,人臉上可以很簡單找到100個關鍵點,而PCA主要解決的問題就是如何保證在保留絕大部分信息的情況下將100的關鍵點減少到極個別關鍵點。這時我們可以將協方差矩陣進行特征值分解,然后將特征值排序,越靠前的特征值意味着包含着越多的信息,再取前d個特征值對應的特征向量構成的矩陣就是主成分分析的解。這些方法的本質其實就是高等代數課上謝老師所傳授的知識,越是基礎牢固,應用起來越是得心應手。
代數本來就是最基礎的東西,應當很扎實很仔細的去學,謝老師每節課都會精力充沛來到教室,不僅有細致的講解,更有細致的板書。不僅講矩陣的計算方法,更是將思想這種本質的東西融入自己的教學。真的非常感激謝老師在大一時候的悉心教導,是你每節課不辭辛勞的付出,才會讓我們更加理解數據科學一些方法的數學本質。
14級 寧上毅同學
我是寧上毅,在大二下學期由數學科學學院轉入大數據學院的數據科學與大數據技術方向。在數學學院的兩年為我接下來的學習打下了堅實的基礎,特別是謝老師的兩學期高等代數課程給了我很大的幫助。
數據科學的研究需要處理大量的高維矩陣計算,其中涉及很多矩陣處理和矩陣分解的技巧。謝老師十分重視基礎知識的掌握,在課堂教學和練習測試中都要求同學們重視基礎、形成知識網絡。因此,相比其他課程可能在長時間不再接觸后慢慢忘記,即使在兩年之后,我也對這些矩陣處理的知識和技巧有很深的印象。
除此之外,謝老師還重視對同學們發散思維的培養,鼓勵我們用多種方法解決問題。在機器學習和數值計算中,有許多與矩陣計算相關的優化技巧和之前遇到的很多不同思路有着共通之處。
高等代數是數據科學專業的必修課程,謝老師的教學針對不同類型的學生因材施教,讓走向不同方向的我們都能有所收獲。
14級 陳雲璐同學
我是2014級數學系的學生陳雲璐,2016年起轉入大數據方向,大一的時候修過謝啟鴻老師的高代課。高代作為數學系的基礎課之一,其重要性是不言而喻的,對於剛進入數學系學習的我也是有難度的,好在有謝老師帶我們入門。高代課的課程安排十分為學生着想,由淺入深,也能夠和我所學的高中知識相結合;謝老師的板書字體清晰、邏輯明了,由定理、推論到實例,配合教材,適於理解;課下謝老師答疑也十分盡職盡責,不僅僅是解釋我們的某一個理解上的問題或者解答某一個習題,更會幫助我們舉一反三、查缺補漏與之相關的知識。
高代課的重要性在我轉入大數據后才有了切身的體會。小到統計課程中涉及到高維數據的一些基礎知識,諸如矩陣求導;大到機器學習、人工智能方面的模型的理解,比如處理圖片數據中很常用的特征值提取、文本處理中常用的奇異值分解。出於課時或者教學設置的原因,大數據學院的這些課程更加偏重編程應用,而更少解釋其背后的數學原理,往往在我疑惑為什么要用這種模型或者為什么這么處理數據的時候,謝老師高代課上講過的一些知識就會從腦海中浮現出來,重拾當時看《數學之美》的時候被數學魅力深深吸引的感覺。《數學之美》是當時謝老師課上推薦的,看了這本書之后我真正開始有了往數據科學方向的想法,我想,在高代課上收獲的不止是知識,更是引領和啟發。
14級 杭聖燁同學
高等代數作為本科數學的基礎課程,有着不言而喻的重要性。而謝老師的高代課深入淺出,不僅將本課程的重點內容講解得鞭辟入里,而且在課堂中適時插入更深層次的內容,甚至每周出一道課外題作為頭腦風暴,讓學有余力的同學受益匪淺。
我在大一兩學期修讀了謝老師的高代課程,並在大三學期轉入大數據學院學習數據科學相關專業內容。在大三的學習過程中,就越發感激謝老師在高等代數方面的教授。事實上,機器學習、統計計算等本專業基礎學科一般需要處理高維數據,這就需要大量的代數知識。從簡單的矩陣乘法到高階的矩陣分解,可以說高代的身影自始至終貫穿其中。得益於謝老師課上對這些重要內容的反復強調,我們在學習中不再需要從頭學起。更關鍵的是,線性空間等概念讓我們對數據本身有了更宏觀的把握和認識。
談到謝老師授課本身,其深入淺出的風格也讓我們從最開始對代數的抽象感到迷茫,走到了最終的撥雲見日。在之后的學習中,我們也會首先將基礎的內容熟練掌握,而后選擇自己感興趣的方向作額外的論文研讀。
因此,毫不誇張的說,謝老師的課程從課內到課外都對我們之后的學習產生了積極深刻的影響。
14級 馬一清同學
大一上的時候,我修讀了謝啟鴻老師的高等代數上,謝老師的授課語速溫和,板書字跡清晰,很適合課后復習,將高等代數中抽象的內容具體化了,可以理解得很透徹。線性空間的同態同構,線性變換,以及如何求矩陣的秩,行列式等都十分清晰。所以,大一下我也選了謝老師的高等代數下。謝老師的課選的人很多,我兩學期都有幸選上了,感到很幸運很開心。
每次考試前,謝老師都會上一節很用心的復習課,謝老師會詳細地列出知識點而且給出對應的例題,對復習特別有幫助,其他班上的同學也會來聽,教室都坐滿了人。
在謝老師課上學到的高代知識,矩陣變換,矩陣求秩,這類知識對於大數據學習中的統計學習中的回歸分析,最優化有很大的幫助。對於大數據學習的機器學習中的線性梯度下降,要利用到高等代數中的知識可以大幅度簡化計算的復雜度,幫助很大。很感謝謝老師的高代教學。
14級 施晟皓同學
謝老師的課讓我印象最深的就是在課上他不僅教定理的證明,更是重點講述為什么這樣證明,這對於理解高等代數有極大的啟發,有時候哪怕是聽謝老師說一個已經掌握的定理或習題都會有新的收獲。進入大數據學院后,這樣的積累使得我們相比於來自於計算機等學院的同學更能理解算法背后的邏輯。例如應用十分廣泛的PCA降維技術,其背后的數學原理應用到了高等代數中的奇異值分解,而在著名的神經網絡算法中,矩陣變換起到了重要的作用,大一時謝老師在講台上灑下的汗水是我們掌握這些技術核心原理的重要基礎。
我們常說,用什么技術來處理數據都只是工具,為什么這么做才是關鍵。翻開任何一本有關大數據算法的書,矩陣、行列式、特征值這些我們在高等代數課程中耳熟能詳的字眼總會不斷出現,有時也需要再翻開高等代數書來復習一些知識。有些定理的細節可能不記得了,但看到寫在書邊的筆記總能想起當初的思想和理解,讓我明白為什么這樣去做,這是謝老師一年的高等代數課帶給我的財富。
14級 徐輝同學
謝老師一向以授課認真負責著稱,正是這種嚴謹的教學風格,幫助我在代數方面打下了較為扎實的基礎。可以說,這一年的高代學習讓我受益匪淺,尤其是在轉入大數據學院后,謝老師所教授的高等代數讓我在學習大數據領域的相關知識時更加得心應手。譬如在設計一些較為復雜的算法時,運用之前學習的一些矩陣運算技巧,可以大大簡化計算復雜度,從而節省了計算資源,有效加快了項目的進度。不僅如此,在機器學習以及統計相關課程的理論學習過程中,也會涉及較多的代數知識,比如矩陣的秩,矩陣分解等等。計算機背景的同學在學習這些課程時,往往會花費很大的力氣。而由於之前謝老師在課程教授當中着重強調了這些高代常用的知識點,讓我得以較為輕松地繞過了相關的難點,快速地理解了這些新的知識點。總而言之,謝老師所教授的高代課程可謂是有口皆碑,為我們更進一步的學習打下了扎實的基礎。
14級 徐茂然同學
我於2014至2015年修了一整年由謝啟鴻老師教授的高等代數課程。高等代數是數學科學學院的基礎必修課程,只是在大一剛剛接觸到它時,還不知道它對於數學以及其他應用的重要性。好在遇到謝老師這樣盡心負責的好老師。對謝老師的高代課最深刻的印象要數他的板書。他仿佛已經形成了自己的字體,每一節課就像打印機一樣整整齊齊地印在黑板上,定理、推論、例子,一邊說一邊寫,不知不覺就寫滿了兩黑板。就這樣一節課可以寫上十幾塊黑板。不知不覺,謝老師的T恤也濕透了,每次看到都覺得有些感動。
我在2016年進入大數據學院學習,大數據學院的課程和數學學院有很不一樣的感覺,非常注重動手能力,而數學學院注重邏輯和理論扎實。在大數據學院里,每個學期大大小小要完成十幾個項目,而我做這些項目的時候,思緒常常會飄回到數學的課堂上。特別地有一個例子,機器學習的期末大作業是要完成一個人臉識別分類的分類器。一看到這道題我就馬上想起了謝老師在講特征值的應用時特別提到的,利用特征值可以將很大的人臉圖像進行編碼,映射到低維子空間。當時聽到時興趣盎然,沒想到自己不久之后就可以用到,真正用學到的知識實現一個工具的時候,非常快樂。
14級 胥靜宜同學
我在謝啟鴻老師的班上學習高等代數,這門課給我留下了很深的印象,也對我大三這一年轉到大數據學院的學習打下了扎實的基礎。
謝老師的課力求做到讓大部分的學生都能聽懂,所以上課的時候感覺脈絡清晰,知識點講解的也很透徹。對於能力很強的學生,謝老師也在博客中出了一些難度較大的題讓他們深入學習。印象最深的是高等代數的習題課。和很多老師不同,我們的作業不僅會認真批改,在習題課上也會對每一道題做出詳盡的講解,可以很好地幫助我們鞏固知識點,避免對知識一知半解,也為后來其它課程的學習培養了良好的習慣。
高等代數的知識是其它很多課程的基礎,在大數據學院學習的時候,也會經常運用到矩陣、特征值、線性變換等知識點。因為在高等代數上已經學習過這些內容,所以在其它課程上的相關知識也能更好理解。
14級 宋驊昕同學
我上過謝啟鴻老師的兩門高等代數課。謝老師講課特別認真,板書非常有條理。而且和其他老師不同的是,謝老師不僅在課堂上盡心盡責,在課后也對我的學習非常關心。謝老師每周都會在自己的博客上公布“每周一題”,我經常和老師在微信上討論這些題目,老師也都耐心地為我解答。每次期中、期末考試后,老師甚至會主動為我指出我在考試中暴露出來的不足之處。
謝老師的高等代數課對我后來在大數據學院的學習很有幫助。比如說大數據學院開設的《數值算法與案例分析》這門課,在解決關於高維空間中函數的問題時,用到了大量高等代數的知識,謝啟鴻老師為我打下的扎實功底起到了很大的幫助。甚至是統計學這樣乍看之下和代數關系不大的課程,有了對代數和空間比較深刻的理解后,學起來也是事半功倍。
14級 黃煜銳同學
作為一個即將大四的老臘肉,縱觀這三年來所上過的二三十門數學以及大數據學院的課程,傾注了謝老師心血和熱情的高等代數課可以說是其中最令我印象深刻也是讓我最多收獲的一門基礎數學課了。老師上課工整的板書、昂揚頓挫的聲音以及時常浸透上衣的汗水都令在座的同學們在收獲知識的同時也為謝老師的兢兢業業感到欽佩和尊敬。十年樹木,百年樹人。作為一門理工科最最基礎的數學課——高等代數,這門課是后續進階的專業課不可或缺的數學工具,所以上好這門課對於大學后半段的學習有着至關重要的作用。謝老師十分清楚地意識到這一點,所以他由淺入深、條條有理地將高代知識傳授給我們,還通過線上線下的方式及時解答我們的困惑,力求我們能夠夯實基礎,牢牢地把知識掌握。謝老師還每周留一些有趣的問題來鼓勵學生們去獨立思考並且解決問題。謝老師誨人不倦,在生活和其他方面上也時常給學生們提供幫助,比如為學生以后的專業興趣或者人生道路提供一些寶貴的建議。近乎所有統計學方面的計算或者是機器學習算法的實現都基於高等代數知識的應用,所以在謝老師課上打好的數學基礎讓今后的我在大三修讀大數據方向的課程上得到助力。謝老師教導有方、平易近人、字字珠璣,可謂是良師益友。