五分钟带你了解cs（从软妹纸到四大全奖）

背景介绍：

合肥某高校

GPA: 3.92/4.30

TOEFL: 110 (s23)

GRE: 161 170 3.5

Offer：CMU CS PHD, CMU ECE PHD, UIUC CS PHD,UW-MADISON CS PHD, Cornell CS PHD ,Gatech CS PHD , UT-Austin CS PHD,Umich CSE PhD, OSU CS PhD, UNC CS PHD ,Brown CS PHD

读者须知

“被误解是表达者的宿命。”对于这个断言，我选择的应对策略是，看内容是由什么相关经历的人表达的，因为只有这样才能筛选后吸收。在本文中，我会尽力让与我做出的断言相关的论据更加明晰。“尽信书不如无书。”我也期待读者能自行从中选取适合参考的经验，并且不被其他内容干扰。那我们开始吧！

前言

在动手写文之前，我一直在问自己的是“我该写什么？”，或者说“只有我来写才能写得好的是什么？”。为了帮助我思考，我回顾了学长们编写的《20届 CS 飞跃手册》，发现它大而全，囊括了申请要素的分析、各个CS方向的讨论、还有Gap or MS or AI 这些我不是很了解的话题，非常推荐阅读。

大而全也意味着，我所在的方向的分享只占一小部分。

所以我打算以我的个人经历为开始，剖析在“Storage Systems”（属于 hard-core systems）方向及相似方向下，我的思考和选择。总的来说，我将重点写前人没太涉及的事情（不重复造轮子）。

个人经历-科研向

我将针对科研展开介绍我的本科经历。这里写了很多小故事，作用在于某个小故事也许恰好是学弟学妹会遇见的，希望有所帮助。我进实验室之前也听了很多小故事，感觉潜移默化地给了我很多铺垫 :)

选择 System

出于三个原因：

1.我不太想主动进入变迁速度过快的领域（AI, CV），这让我害怕会面临质量/数量的权衡，或者质量/速度的权衡，如果都想达到，那就得花费更多的精力。而 System ​步调一直​看起来比较稳健，顶会质量普遍很高，我只需要顺应内心做出好工作就可以。（当然，缺点是工作不容易发出来、毕业困难、产出辛苦……）

2.我希望我所学的课程能在竞争中发挥作用。有些理论领域、AI领域不仅用不到操作系统、体系结构、编译原理，而且还需要和学数学专业的人竞争；CV 等交叉领域，我们也需要和有着交叉学科基础的同辈竞争。不考虑其他因素，system 更适合纯 CS 人。

3.我希望能弄明白一切，基于 understanding 给出不一样的 solution。这对应着 System 的两个特点：弄清楚问题最重要，以及万事皆是 trade-off。

当然，我也是个特别现实的人，客观条件要是不适合，我可能也会考虑其他的路。一般而言，科研还是非常难自学成才的，更何况是 system 这种领域。所以下一步就是选实验室，也就是选择科研环境。

选实验室

我是大三上联系的导师，但是真正开始科研是等到了大三上结束的寒假（因为导师有点担心我一边上课一边科研会影响研究生们的工作规划）。我后来才得知，身边同实验室的同级学生，有的一开始科研就是自己开课题，遇到了或多或少的阻力。

与此相反的是，因为我此前和许多各专业的学长学姐聊过，天然​地​觉得第一段科研肯定要跟着师兄师姐多学一点，开自己的项目是后面的事情。于是，第一次跟老师聊的时候，我就问“有没有什么课题或者哪位师兄师姐适合让我跟着做一段？”老师给了我两篇文章，让我感受一下哪篇更感兴趣，我选择了 SpanDB。

这是我的第一个转折点：我遇到了非常“合适我”的师兄，带我走进了 storage 领域。

进入科研

师兄所谓”合适“我的一点是：每当我出问题，他都会立刻指出来，并且告诉我怎么改。

这样每次和师兄的交流，都是在解决我上一次还没暴露出来的问题，或者是说了一次还没能纠正的问题。这种感觉太棒了！我每一次都能感觉到我在进步。

刚开始做科研的感觉是“晕头转向”：看不懂师兄写的文件系统的源码、不知道怎么减少 overhead、跑的实验参数也不能很好地理解意思、实验结果合不合理也是在一次次出问题听师兄分析后才领悟一些。

但是，这也是我最轻松的一段时间。轻松在于，有任何不明白的都可以通过问师兄获得答案。

很快我就没这么“好运”了：我们在探索的 caching 问题对于师兄来说也是新鲜的，当然也会有不明白、需要导师“掌舵”的时候，我于是开始参加每周的正式汇报。这是我的第二个转折点：我遇到了非常“合适我”的课题导师，带我真正地感受到存储的魅力。

导师

因为有校外合作导师，我们都是线上开会。我领略到导师存在的魅力是从我正式组会开始。

我跟导师的合作分为三个阶段：

初始阶段（2月）

刚开始的时候，我的任务是为师兄的系统提供性能优化，所以这和一般的科研进程不一样的是，问题“似乎”已经知道了，来自师兄告诉我的、他的观察：缓存性能不够好，看看我们可以做些什么。（但实际上由现在的我去回看，我会觉得当时我们并没有明确这个问题有创新性，也许跟当时目标是投期刊有关。）

这阶段的工作流是

● （1）非常基础的一些实验数据的解释，我一般是咨询师兄。

● （2）等到开会的时​候老师​会问一些实验方向上的问题：为什么要这样设计实验？大部分时候我们会发现我们做的实验有冗余或者不足的地方，需要继续补充实验来做understanding的那些会转化为下一周的任务。这些实验数据可以怎么解读？（老师总是能发现我总结不出的视角，这让我不断期待下一次组会。）

试探阶段（3-6月）

每次组会后会反思和总结，有时候我会马后炮地发现“如何设计实验”这个问题的答案每一次和师兄不一致的时候我都会放弃思考，之后在组会发现老师的建议跟我想的一样的时候，我又会非常后悔。

于是我开始主动思考，按我设计的思路走，只参考意见，但不会盲从。

随着时间推移，我在组会上被问住的次数越来越少（因为我先行考虑了可能会有的疑问），我也越来越有信心。（现在的我已经明白了，这样的趋势是非常合理的。因为没有人能比我自己更懂得根据情况决定应该做什么。）

这个阶段还有一个特别的地方：我们从诸多实验中提取了一个可能的新问题。我于是返回体验了科研开始阶段：明确问题的存在、重要性、以及使用已有的方法能不能解决（或削弱）它。

导师们对我非常包容，给初入科研的我塑造了平和的科研心理和扎实的科研习惯。

进阶阶段（7月-12月）

这个阶段我经历了很多崩溃，但也是我进步最快的一段时光。

师兄毕业了，我也来到了微软全职工作（之前我一周抽出两整天科研）。这时我猛然发现除了我自己，没有人可以在direction之外帮助我。是的，不会有人能付出巨大的commitment、花费大量时间帮我处理我的科研。这和课程作业咨询一道题的 commitment 可不一样。

令我曾经痛苦不堪的事情包括：使用各种 application 做 baseline 的过程中给 github issue提问题（回复往往要等上几天）、代码不理解、实验结果不理解等等。随便什么事情就可以耗掉我几天。那时候我时常自嘲我自己进入了博士零年级。

但也是这段时间我习惯了独立解决问题，用一切方法咨询能找到的人。之后​有​一次（大概是十一月）咨询师兄一个细节问题，我立刻得到“答案”的时候，猛然意识到我已经拥有独立科研的心态很久了。

这段时间，老师们帮我提出的质疑越来越少，我为下周的任务排列的优先级也往往能得到认可。虽然中间几度觉得问题变得越来越不有趣，但是我从未从导师那里感受到“好失望啊”、“你怎么会这样呢”的情绪，在我低落的时候，他们会对我说“这没什么大不了的，我们还可以试试xxx”（后来我也常常对我的合作者说这句话 :) ）。

我逐渐习惯于尽力自己解决问题，如果有没解决的，那只能因为还没有“时间”使用完所有方法，没有什么是我一定不能解决的。确定了核心课题之后，老师们会在我direction略有偏离的时候，坚定地把我拉回主道。也因为我自己排查的问题越来越多，在组会上讨论 idea 的时候更多了，我在思维上的进步的速度更快了。

值得注意的是，组会的时间非常有限，老师在一小时能做的梳理工作非常有限。如果选择把一堆细节没有组织的情况下丢到组会里无差别介绍，只会是一团乱麻。

投稿后自由进阶阶段（1月-present）

暂略，因为对申请没有很显著的影响（只对面试有微弱影响）。

总结

好的导师可以带来非常正向的东西，我按优先级排列：

● 平和的科研心理和扎实的科研习惯

● 在任何时候（尤其是困境）有推动项目进展（促进创新）的能力

● 提供科研和科研相关的各个方面（例如学生心理、生活）的后备支持

从我讲述的故事里可以感受到在我众多的转折点中，导师的这些要素支持着我前进。虽然我确信如果失去这些要素的一些，我还会做科研，但是我一定不会有现在这样巨大的成长，也不会明白什么是好的科研氛围。

问题导向

再强调一次这是针对system人（我自己）的回答，每个回答我都可以在不满足前提条件的情况下找到反例，所以注意辩证看待 :)

教授想要怎样的学生？

简单来说是，证明了自己能做好科研的学生。

可能因为system需要的计算机核心课多，等到准备好做科研的各种课程，已经大三快结束了，于是很多申请人都没有深入的科研经历。这是一把双刃剑。虽然很难有科研产出，但是如果有扎实、深入的科研背景，就很有区分度，可以甩掉一大批人。如果没有，可能就需要各显神通了，但对于陆本学生，感觉告别一批顶校了（欢迎各显神通的例子）。

那么教授用什么来验证申请者能不能做好科研呢？领域内珍惜羽毛的人的强推 > SOP » 其他（GPA，英语）。BTW，不确定不被熟悉的国内人的推荐，但有细节，效果如何（欢迎补充）。

强推和​写的好​的SOP一般需要包括教授在乎的要素：如何克服了困难，从中体现了什么品质。（当然自己的推荐信里有啥是我们没法控制的，所以我先介绍下后者）

下面是我们这方可以控制的：SOP与面试回答

● 比如，SOP 中我写过的故事有：想要用一个工具，发现有bug，定位到是什么问题并且report，一段时间后官方修复了问题，期间我使用plan B继续工作，没有被这个问题耽误进度、也跨过了一个常见困难。

● 我在面试时有几次因为过于真实使得教授产生共鸣的：比如，问我现在的项目是不是考虑加一个xxx application，我（无奈）“是的，这是我evaluation plan的下一个任务，但我只有一个人，我目前还在明确related work有没有疏漏、视角是不是足够完善，等我过几周抽时间研究一个application。”然后教授说“哈哈哈，你已经挺好​的了​，我只是觉得reviewer会想要看这个。”

● 再比如，教授说“我会希望你做一些big code base，你有信心吗？”我说：“我之前做 RocksDB 上的实现也很困难，因为关注的layer和application的结合让我需要理解不止特定一层layer。这也许不算很大的code base，但是我不觉得有什么是解决不了的，就是花两周还是三周这种区别而已。”教授貌似很满意我最后一句 :)

类推，想要推荐信里有这些要素，就得“好 好 做 科 研”。我本人曾经 impress 过导师的点有：

● 主动思考我们的目标是什么，然后才去做最有必要的事情

● 设计合理的实验参数，不做冗余实验

● 掌握 related work

● 给出扎实的实验数据（可以对每一个维度的疑问给出解释）

● 上周卡住的问题，下周无论如何都会有一定突破（我会push自己）

看起来像是在自夸，但这确实是常见的一些point。不为了推荐信，只是为了prepare自己，也需要提升各方面的科研素质。这个过程潜移默化丰富了推荐信和SOP的细节。

申请时各种材料如何发挥作用？（如何写好SOP？）

重要的推荐信和 SOP 我前面已经提到了。还有次重要的材料，例如：托福 GRE、PS、GPA。

我个人是比较 push 自己的，所以不重要的材料的自我要求都拉满了。

给一个比较抽象​的​总结：欠缺“英语、PS、GPA”可能对个别学校、老师有影响，会让你失去一小部分offer；与之相对的是，强推会让你得到一大批offer。前者我可以举个几个例子：Cornell、Brown、UC系列，对英语有些要求，如果很差，可能直接被淘汰，老师再喜欢也没用 :(

如何拥有申请要素？为什么大三暑假暑研是最普遍的现象？

这里的申请要素，可以认为指强推，也可以指获得强推的条件，如下：

● 1.愿意给学生好好写推荐信的靠谱导师

● 2.有前景的科研开端

● 3.自己正确方向的努力带来一定产出等等。

国外暑研一般能满足 1 和 2，并且可以帮助 3。但其实国内也可以有机会获得这三点，国外暑研也可以没有这三点，学生应该注意甄别和判断。

关于第3点，自驱力是非常重要的，我也有见过导师很强但带不动学生的 :(

综上，对于暑研，应该先明白为了什么，才能知道如何选择。

怎么选感兴趣的导师（为找暑研、申请时选校​作​调研）？

这里有个小trick，通过 [CS Ranking](http://csrankings.org/) 找近期有在你感兴趣的几个 conference 发 paper 的导师。这里有意思的是，同方向的导师存在聚类，比如我印象中 purdue 的 security 方向的教授多，而 UW-Madison 做 storage 方向的教授多。这样也可以辅助申请选校。

我的经验是，方向match的导师在申请中，通常会对你有更大的兴趣；相反，不 match 的导师很有可能完全不感兴趣。暑研不同，因为这时情况不定、学生还在科研的初级阶段，教授对match的要求不高。但从match在申请中的影响可以看到：暑研如果做了不感兴趣的方向，极有可能从写推荐信的导师connection、到你的background都需要转换，对之后申请会有阻碍。暑研选择需慎重呀！

套磁有哪些作用？要做到什么地步？

套磁从加大录取概率上来说，用处不大。更何况申请材料提交前的套磁，​缺失​最重要的“推荐信”，这时就能下定决心录学生的教授还是挺少见的。

但是套磁存在另一重用处：就是帮助选择中游和保底校，试探哪些学校、做哪些科研的人，会对你感兴趣。我确实是通过套磁回复，确定了保底校和主申的部分学校，但 Top 的学校几乎不回复套磁，想去就一定要申请，不然说不定会后悔哦！（比如我差点没敢申 CMU CSD，现​在​想起来一阵后怕 hhhh）

拿到 offer 开始反选后，如何甄别判断？（如何跟意向导师聊天？如何跟导师的学生聊天？）

我使用这个里面的问题列表，包括了问老师的问题和问学生的问题。请视情况调整：Questions to Ask a Prospective Ph.D. Advisor on Visit Day

大四怎么安排？

相比物院某些专业大四上还有大学物理实验要上，科大计算机专业完全可以获得全空的一年，我大部分计算机的同学都用大四整块时间科研或者实习。具体操作是提前修够：1 专业选修的所有学分 2 公选4学分 3 剩余学分用任何不在培养计划上的课都可以补齐。

世毕盟发挥的作用

1 申请材料有培训师帮忙检查，尤其是细节问题，往往不好查、DIY的话只能咨询学长学姐，不一定问​的到​，效率也不高

2 帮助connect需对学生负责的 CS PhD 作为mentor（具体职责见合同条款），可以交流到相似的申请情况

3 写 SOP 等材料有 mentor 润色 世毕盟 native speaker 润色，省心不少（不需要麻烦认识的学长学姐太多）

总结

祝愿每个学弟学妹都走出自己的路！

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