如何阅读一篇论文
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作者：杜兵at新天
来源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/26809975
本文已经作者授权，转载请联系原作者
随着互联网的发展，普通人都可以很容易地通过网络下载到最前沿的研究论文，但学术论文有自己的一套规范，我们并不是天生就会读论文，没有经过一定的训练，很可能会浪费很多时间在琢磨怎么读懂一篇篇的论文上，因为论文作者们都默认你自己就会了。如果读起来都吃力的话，那就更谈不上辨别好坏了。我虽不是研究人员，但对于某些领域内的最新知识很感兴趣，所以看到 How to Read a Paper 这篇文章时，还挺激动，发了封邮件给作者 S. Keshav 教授，问他能不能翻译并发在知乎上，教授同意了。
正文：如何阅读一篇论文
Prof. S. Keshav, 滑铁卢大学 David R. Cheriton 计算机学院，加拿大
keshav@uwaterloo.ca
2016.2.27 版
原文链接:
http://blizzard.cs.uwaterloo.ca/keshav/home/Papers/data/07/paper-reading.pdf
摘要
研究人员会花大量的时间去阅读研究论文，但很少有人会教读论文的方法，这造成了大量时间和精力上的浪费。本文会勾勒出一个高效可行的方法，用过三关的方式来阅读一篇论文。同时我会描述如何使用这个方法做文献调查。
1. 介绍
研究人员因为几个原因需要读论文：在学术会议或课堂上对论文进行评述，跟踪某领域的最新进展，或者对一个新的领域进行文献调查。一个典型的研究人员每年会花几百个小时来读论文。
学习高效阅读论文非常重要，但鲜有人教这种技能。新入门的研究生们，必须通过自己的不断试错，来学习如何读论文。他们会浪费大量的精力，并且经常感到沮丧。
很多年来，我使用一个简单的“过三关”方法，让我在对论文获得一个鸟瞰图全览之前，不会过度陷入其中的细节。这让我可以估计出评述一组论文所需要的时间。更加重要地，我可以根据自己的需要和拥有的时间来调整评估论文的深度。本篇论文描述了这个方法，并展示了如何在文献调查中使用。
2. 过三关方法
关键思想是，在读一篇论文时，你要把过程分成三个关卡，而不是从论文第一个单词开始然后一直读到结尾。每一关都会在上一关的基础上，完成一个特定的目标：第一关会让你了解论文的大体想法。第二关让你抓住论文的内容， 但不包括细节。第三关帮助你深入理解论文。
2.1 第一关
第一关是快速浏览，获得一个全览鸟瞰图。你同时可以决定是否继续读下去。这一步应该花费 5-10 分钟，包括以下几个步骤：
仔细阅读论文题目，摘要和介绍
阅读各个大节和小节的标题，但忽略其他所有内容
浏览数学内容(如果有的话), 判断论文背后的理论基础
阅读结论
浏览参考文献，在你已经读过的文献上做个标记
经过第一关之后，你应该可以回答以下的 5C 问题：
类别 (Category): 这篇论文是什么类型？是测量？是分析已有系统？是描述一种研究原型？
背景 (Context): 与它相关的其他论文有哪些？分析问题时使用了哪些理论框架？
正确性 (Correctness): 假设看起来有效吗？
贡献 (Contributions): 这篇论文主要的贡献是什么？
清晰 (Clarity): 这篇论文本身的写作语言清楚吗？
根据这些信息，你可以选择不再继续读这篇论文 (也不用打印出来，这可以减少伐木)。原因可能是你对这篇论文不感兴趣，或者你对该领域了解太少以致无法理解论文，或者作者的假设是无效的。对于那些非本领域但是将来可能相关的论文，这第一关就够了。
顺便提一下，当你写一篇论文时，你可以假设大部分的评审者 (和读者) 都只会用到这第一关的步骤。注意选择各大节和小节的标题，摘要务必简洁和易于理解。如果一个评审在第一关之后无法理解文章的主旨，那论文很可能会被拒掉；如果一个读者在五分钟后无法理解文章的大意，他可能再也不会去读它了。由于这些原因，用一张图作为摘要，总结论文的主要内容，是很好的办法，越来越多的科技期刊中可以看到这种做法。
2.2 第二关
在第二关，你需要更加仔细地读论文，但是忽略那些证明细节。这样可以帮助你记住重点，或者在边上写下批注。奥格斯堡大学的 Dominik Grusemann 建议你“写下你不明白的词条，或者你想问作者的问题”。如果你是论文仲裁人，这些批注对你写评审意见会有帮助，而且在项目委员会的会议上，它们会支撑你的评述。
仔细阅读论文中的图表或其他展示元素，尤其要注意统计图。坐标轴的标签正确吗？误差线会让结论在统计学意义上成立，而图里有误差线吗？这样的一些小错误，会把匆忙完成的劣质论文与真正优秀的论文区分开来。
标记那些相关但没读过的参考文献，以备将来阅读 (这是了解这篇论文背景资料的一个好方法)。
对于一个有经验的读者，第二关应该会花费一个小时。经过这一关，你应该可以掌握论文的内容。你应该能够向其他人总结文中的主要推理过程，并且证据充分。这对一篇你感兴趣但并非自己研究领域的论文来说，已经够了。
有时候你即使过了第二关，还是不理解论文的内容。这可能是因为论文主题对你来说很陌生，有一些不熟悉的专用词汇和缩略词。也可能是因为你不理解作者使用的论证或实验技术，导致论文的大部分内容无法理解。或者论文写得很糟糕，充斥着未经证明的断言和无数前向引用。也有可能正值深夜，你累了。你可以选择：(a) 把论文放到一边，祈祷实现你职业生涯的成功并不需要理解这些内容，(b) 之后再来读，比如看过背景资料之后，(c) 坚持并且去往第三关。
2.3 第三关
为了完全理解一篇论文，特别当你是评审者时，必须进行第三关。第三关的核心是用虚拟的方法，自己重新实现一遍这篇论文。也就是说，与作者作出相同的假设，重新创造出这篇论文。通过比较重造出来的结果和原来的论文，你不仅会很容易看到论文中的创新之处，而且也会看到背后隐藏的失败和假设。
这一关要求对细节极度关注。你必须辨别并挑战每个声明中的每个假设。更进一步，你必须设想你会怎样表达或呈现出某一个特定的观点。现实与虚拟的对比，会让你敏锐地洞察论文中的论证和表现技巧，这种能力很可能会成为你常用技能库中的一种。在这一关中，你会为将来的工作记下一些想法。
这一关会花费新手几个小时，即使是经验丰富的读者，也可能需要一到两个小时。在这一关结束之后，你应该能够从记忆中重构出这篇论文，并且辨别出论文中稳固和脆弱的点。特别地，你应该可以精确地找到隐含的假设，对相关作品缺失的引用，以及实验和分析技术中潜在的问题。
3. 进行文献调查
文献调查是论文阅读技能的试金石。它会要求你阅读几十篇不熟悉领域的论文。你该读哪些论文？下面将介绍如何利用上面提到的过三关方法帮助你进行文献调查。
首先，使用 Google Scholar 或者 CiteSeer 和一些精挑细选的关键词，找出 3-5 篇该领域近期引用最多的论文。用第一关中的步骤阅读这些论文，获得对该领域工作的基本了解，然后阅读每篇论文中的“相关工作”部分。你会发现一小段对近期工作的总结，如果你很走运，里面也许会列出一篇近期的调查论文。如果你能找到这样一篇调查文章，你的工作就结束了。去读那篇调查论文，并庆贺自己绝佳的运气。
如果没有这种运气，那么第二步，找出大家都会引用的文章和参考文献中重复出现的作者名字。这些就是该领域内关键的论文和研究人员。下载这些关键论文，先放着。然后去关键研究人员的网站上，看看他们最近在哪些地方发表作品。这会帮助你辨别那个领域内的顶级会议，因为顶级的研究者通常在顶级会议上发表论文。
第三步，去这些顶级会议的网站上，看看他们最近的会议记录。迅速浏览之后，你通常可以辨认出近期高质量的相关工作。这些论文，加上你之前下载的那些论文，构成了你文献调查的第一版。在这些论文上，过掉第一关和第二关。如果它们都引用了同一篇论文，而你早先没有发现它，那么赶紧去把这篇论文找来读，就像这样，必要时不断迭代更新。
4. 相关工作
如果你为了评述一篇论文而去读它，那么你还应该读一读 Timothy Roscoe 的《为体系内会议撰写评述》[3]。如果你想写一篇技术性论文，你应该参考 Henning Schulzrinne 内容全面的网站 [4] 和 George Whitesides 对整个过程的优秀概述 [5]。最后，Simon Peyton Jones 有一个网站，内容涵盖了研究技能的各个方面 [2]。
Iain H. McLean 在实验心理学领域内，使用过三关的方法整合了一套“评论模型” [1]，可供下载，经过少量的修改，应该可以用于其他领域。
5. 声明
这篇文章的第一版是由我的学生 Hossein Falaki, Earl Oliver 和 Sumair Ur Rahman 起草，感谢他们。Christophe Diot 富有智慧的评论和 Nicole Keshav 如鹰眼般敏锐的审校也对我帮助甚大。
我会根据收到的评论持续更新这份文档，如果你有任何评论或者改进意见，请花几分钟给我发封邮件。感谢多年来很多人给我的积极反馈。
6. 参考文献
[1] I.H. McLean, “Literature Review Matrix,” psychologyinc.blogspot.com
[2] S. Peyton Jones, “Research Skills,” Simon Peyton Jones at Microsoft Research
[3] T. Roscoe, “Writing Reviews for Systems Conferences,” people.inf.ethz.ch/tros
链接：
http://people.inf.ethz.ch/troscoe/pubs/review-writing.pdf
[4] H. Schulzrinne, “Writing Technical Articles,” Writing Systems and Networking Articles
链接：
http://www.cs.columbia.edu/~hgs/etc/writing-style.html
[5] G.M. Whitesides, “Whitesides’ Group: Writing a Paper,” ee.ucr.edu/~rlake/White
链接：
https://intra.ece.ucr.edu/~rlake/Whitesides_writing_res_paper.pdf
补充
无独有偶，Keshav 教授这几天 (5.12-14) 作为特邀讲座嘉宾，在上海参加ACM图灵奖50周年大会，如有机会可去现场请教 (很遗憾我不在上海?)：
ACM TURC 2017, ACM图灵奖五十年中国大会
链接：
http://china.acm.org/TURC/2017/cn_index.html
他已经把本篇译文加到了个人主页：
Advice - Keshav
链接：
http://blizzard.cs.uwaterloo.ca/keshav/wiki/index.php/Advice#Research_advice
在他这个“建议”的网页上，除了这篇“怎么阅读一篇论文”的各个译本，还有不少关于人生、创业、读博等的建议，我觉得也值得一读。我这里仅摘抄几小段。
只有努力会给你带来成功。鹿不会自己跑进沉睡的狮子嘴里。在人生中你只需要知道四件事：
放松
呼吸
感受地球
不做其他任何事
当你迷茫，不知道要做什么时：
从简单开始
在过程中学习
准备好改变
阅读这些建议对你没有任何帮助，你必须实现它们。这是困难的地方。
-End-
*延伸阅读
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