1.2 学术论文书写套路
学术论文的写作套路
本文主要内容节选自MOOC网提供的清华大学的在线课程《如何写好科研论文》，该部分主讲人为清华大学自动化系，高飞飞老师，作者学习并对其进行了归纳整理。
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在工科，大家经常投的论文是IEEE或ACM，它们都有自己的格式。通过这样的格式，可以方便将来审稿人对我们论文的审阅，或其他研究者对我们文章的阅读。
1.2.1 标题 Title
title
标题是一篇论文的点睛之处，非常重要，它一定要体现我们论文的核心价值，体现你的观念，体现你的亮点，同时也要简洁。
（1） 有人说体现核心的关键技术，也可以用关键字是不是？是的！关键字也可以，但是最最核心的东西，还是应该放在标题里面。
为什么呢？
1）我们在搜文章的时候大多数人可能搜的就是标题，一搜就可以看到；
2）在大家的简历里面文章通常也是以标题的形式出现的，而不是以关键字的形式出现；
3）以后你出去参加学术交流会，别人介绍你的时候，会说你是XX论文的作者，而不是说你是XX关键字的作者，所以标题一定要起好；
4）这里面还有一个更重要的作用，即对你的知识产权的保护。我们的标题要起的让后面研究同样领域的研究者，绕不开我们的工作，让他必须引用我们的东西。如果说我们的标题没起好，漏了某个字眼，那么后面有些人，就能对同样字眼的东西做延伸、扩展或者补充。在学术界经常会有一些学术不端的人，他们压根不提你的工作，甚至不引用你的工作，甚至他可能会抢先将这个核心的技术反映在他的论文标题上，那么当他的文章发表之后，慢慢的学术界就可能认为这个东西是他先做出来的，而你们的东西就停留在角落。
（2） 标题不能起得太大
起得太大有什么问题呢？
问题是不尊重前人的劳动成果。实际应当是我们做了什么，就起什么样的东西。比如起名模式识别，那么做模式识别的学者们都要跳起来了，因为你只做了其中的具体的一块儿。
（3）标题的规范的格式
比如“XX系统下，针对某某问题的XX算法”。大家一看就了解你做的是这个系统。采用的是这样的算法，一目了然，所有该有的东西都在里面，包括其他的，基于什么原理，在什么系统下针对什么问题的解决方式，这可以多说一步，也是一样，这是我们规范的标题写法。
1.2.2 摘要 Abstract
abstract
摘要是对标题的一种扩充，将我们标题里面写不下的东西补充出来。但是，摘要也要简洁，200字左右，并需要覆盖文章的出发点、亮点 、还有最重要的效果。
举个栗子——套路化的摘要：我们考虑了XX系统中的XX问题，采用XX原理（方法），研究了XX问题。
前两句和标题类似，但摘要可以稍微说得细一点，我们在研究的过程中遇到了什么阻碍，然后又用到了什么特殊的手段解决，最后达到了什么样的效果，比谁的东西好，或者比谁的东西快，这些东西写不到标题里，但是可以放在摘要里。
1.2.3 引言 Introduction
Introduction
（1）引言是摘要的扩充，这里面最重要的是要介绍研究的系统的背景。
举个栗子：做第五代移动通信里面的一些研究，首先就得讲为什么要做，现在不是有第四代通信吗？为什么它不行？于是讲到目前的通信不光是语音、短信、我们有很多的这种数据流需要去传输。第四代移动通信虽然可以支持数据流，但如今数据流已经演变成了视频流，多媒体流，或者说我们集中在一个教室内，很多同学一起上网。这种情况下4G就不够了，因此我们要研究5G。这就是大背景。
（2）提出问题及原因
大背景讲完，第五代移动通信下的问题有很多，我们只能抓住其中一块儿。
在讲问题的时候，又要去说明目前这个问题的一些研究状况，这时我们就要去做一定的文献调研。
举个栗子：我们会说XX的论文研究了同样的问题，提出了什么方法，达到了什么样的效果，这是在夸他们。然后话风要一转，然而他们的工作，还有XX缺点。这只是第一个，接下来第二篇文献调研，与之类似。
因此，我们可以得到文献调研套路：XX作者论文—研究XX问题—采用XX方法—达到XX效果—存在XX缺点。
注意写文献调研不是随便一篇文章都放上去。必须带着我们的目的性选择，最直接的目的就是他们的缺点就是我们这篇文章要解决的重点。有些文章做了类似的东西，但缺点比较少，或它的缺点不是你解决的重点，就可以不必提。
（3）引言的最后——本文的贡献
跟摘要类似，只是可以更详细一点。比如在摘要之后，我们可以整理一下，文章的贡献达到了第一、二、三条，诸如此类，就是引言。
摘要和引言是最重要的。一篇文章很多审稿人可能看下标题，再看下摘要，大概知道情况了，再看下引言基本上就了解了。具体的技术手段，不一定会太仔细看。所以摘要和引言一定要是非常清晰，逻辑，能反映文章整体面貌的。
所以，这两个部分建议最后写，因为当你对文章的整体布局、内容、结构有了把握之后，再来写效果往往更好。
1.2.4 问题建模 problem formulation
Problem formulation
（1）除了文字，还必须辅以数学公式描述要解决的问题。比如我们考虑了N个用户，网络拓扑长什么样子，发送的信号、噪声是什么样子，它们又有什么样的分布等，都要用数学的语言来描述。
（2）选取已有模型
通常我们从文献的现有模型里选一个最合适的进行求解，而不是自己拍脑袋创造一个。因为新创的模型必须提供相应的证明，否则一定会被审稿人质疑。现有的模型，追溯本源都是通过硬件或软件平台仿真验证过的，不是拍脑袋拍出来的。
（3）描述要解决的问题
比如说我们是要估计和检测这个系统中某个参数，还是要优化系统的某个性能指标？讲清楚，我们的问题建模就讲完了。
1.2.5 方法以及分析 algorithm and analysis
Algorithm and analysis
核心所在，创新的精华
这部分就是要将我们草稿上的推导用文字的方式链接起来，而这个链接最难的地方在于逻辑关系。
草稿纸上写的时候自己心里清楚，但是真的用文字写会有很多问题：先写什么，再写什么，因为有了哪个公式，才能推出下一个公式等。并且在推公式过程中，我们要适当的停一下进行解释，如到目前为止我们能获得什么样的物理意义和启示，甚至是跟其他文章比较有什么样的好处。这些东西穿插到文章里才能让你的文章多姿多彩。
（2）写文章，我们应该从读者的角度去写。你懂这方面，但是读者不一定是研究同样问题的人，我们要站在一个外行的角度去考虑读者希望先看到什么，再看到什么，才能理解我们的算法。
中国学生刚开始写作往往意识不到，文章里有很多自己认为简单，当然的东西被我们直接跳过去，甚至有些顺序上的混乱。此时，大家可以尝试半年之后，自己对这些知识已经有所遗忘的时候，再回来看自己写的东西，那些些会让我们卡壳的点，就是我们在写作的时候应该考虑到把它描述清楚的地方。
算法写完，我们知道很多是通过仿真来验证的。但是对于某些问题，除了仿真验证，我们还可以理论验证，这就是我们说的分析，采用性能表达式时也需要简洁。一页全是一个性能表达式的公式是没有用的。我们的性能表达式一定要蕴含一定的物理意义。所以当我们的表达式过长，就需要再一次采取数学的方式找一些近似的方法，或上下界将它简化。这也是我们平常要积累的地方，即应该放在math list里面的东西。
我们对算法从理论上进行分析，不但能提高论文的贡献，还可以增加论文的长度。论文长度其实很重要，在工科，我们的论文往往有长文和短文之分，而学术界普遍认可的是长文。除非你自己本身的算法里面已经包含足够的内容，有足够可圈可点的地方。否则考虑利用分析来增加文章的长度和贡献也是一个可取的方式。
给大家的建议：数学分析的工具有很多，在上学的阶段掌握一门分析方法。
1.2.6 仿真验证 simulations
仿真也有一定的规范
Simulations
（1）在某一个领域里面，我们一般是用曲线，还是用框图、柱状图，或者饼图来表达我们的实验结果它都是约定俗成的。
（2）除了形式上要注意的地方，仿真的目标也一定要明确。比如文章是为了降低已有算法的复杂度，还是为了提高精度，或是为了提升效率。
（3）仿真结果不能光把曲线放在那，还需要配上文字解释。
（4）有时候我们仿真出来的东西跟我们想象的有区别，或有意外的一些结果。此时我们应该去检查程序，如果程序无误，那有可能是理论就推错了，这是常见情况。那它就可以反哺理论，指导我们改进。
如果发现仿真没错，理论也没错，而这个现象又很奇怪。那怎么办呢？恭喜各位，你发现了一个比较有意思的地方。它可以增加你论文的贡献和篇幅。尽量将这一个现象合理地解释，甚至运用数学的方式进行解释。
（5）最后我们做仿真的时候不需要有冗余。就是能放在一张图上的，不放两张图。
1.2.7 总结 conclusions
Conclusions
这一部分和摘要又比较类似。我们有三段比较类似的地方，摘要、引言的最后一部分、还有我们的总结。但是在写总结的时候，我们要以一种已完成了所有工作的口气去写。如果说英语论文的话，我们要用过去式来写。我们要讲我们已经完成了什么，已经通过仿真看到了什么，确实验证了我们的效果比以往的算法这里好或者那里好。同时在总结时，可以指出未来的研究方向，这也是和摘要的区别。
1.2.8 参考文献 references
References
references有既定格式，虽然不同领域格式不一样，但不外乎这几样：作者、标题、刊物、卷号、页数、月份。这个虽然简单，但这是我们绝对、百分之百会出错的地方。要么顺序反了，要么作者名字拼错了，少个逗号，漏了卷号、页数、或月份。有的用全称来写 October，有的地方用简写来些 Oct.。虽然是绝对会出错，但是只要细心一些也比较好校正。
1.2.9 修改
大修改的开始。个人认为一篇好的论文，初稿到结束，至少要改10遍。历经的时间至少要2到3个月。
【第一遍】写
【第二遍】写完之后立刻开始趁着热乎劲立刻开始修改第二遍。逐字逐句逐段去改。改的时候一定要注意上下文的逻辑关系，前后句子的逻辑关系。注意语法，注意所有你可以注意的地方。但是最重要的，我们要理清思路。这个时候如果说看到一些比较别扭的地方，你不知道怎么改，怎么改看着都难受，先放下来，不要停继续往后改，这一部分放到我们回头再来看。
【第三遍】两遍改完，可能会稍有烦燥，但是毕竟刚写完论文，还是非常有兴致的。立刻开始第三遍，此时建议大家速读，大块大块地去看。这个速读的目的是什么呢？是为了看清楚段落之，章节之间的逻辑关系是不是有问题？它们的次序是否要调一下。同时你有可能发现某些词汇在相邻几个段落里面反复出现，这样很不美观，需要修改。
【第四遍】三遍改完之后，我们可以休息一段再去做第四遍。
因为，首先需要放空一下，仔细去考虑自己论文中是不是有什么不足的地方，是不是有可以改进或者增加的地方。
第二，停一段时间我们再回头去看论文的话，我们可以跳出当时的思维定势，比如回头去看你会发现当时有些地方确实想当然了，或者确实没有描述仔细。
第三，这里的休息是否跟前面讲的不休息矛盾？这里是指大家停下来不写这篇论文，但是我们还要继续看其他的论文，在这个过程中你可能又学到了一个新的方法，或者又产生了新的思路，它们又可以增补之前的文章。
【第五遍】四遍完后，大家自己按照自己的进度继续修改，直到你的论文完美为止。
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