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臺灣大學機械系電子報

系友/教師園地

最好的決定

B98系友 游明遠


求學 (大學部、碩班、博班)


    在2012年加入了林沛群教授的實驗室BioRoLa,啟發了我對機器人領域的興趣。平日常待在工綜一樓的實驗室設計硬體、跑模擬,回到家之後也常在網路上搜尋各式各樣新奇的機器人影片。漸漸地我體會到開發一個機器人,所需的不只是各項的專業,更須具備系統整合的能力。在經過幾個月的思考之後,我決定申請美國的學校,目標是參與頂級的機器人相關研究。我想看看,美國的頂尖學校是如何培養這類的人才。


    幸運地,我在2014年到了位於美國密西根州安娜堡(Ann Arbor)的密西根大學就讀機械系碩班。來到這邊之後第一件讓我最不習慣的事是天氣:夏天熱的時候會溫度高到30°C,且有時候太陽在八九點之後才下山;冬天寒流來的時候可以低到負30°C,加上將近六個月的雪季。但除此之外,安娜堡是個可愛的小鎮,在這邊生活相當愜意,步調很慢,治安在全美也是名列前茅。第二件不習慣的事是用英文生活,包括專業上的(討論作業、開會、寫報告)與生活上的(餐廳點餐、與各國朋友聊天)。在初期對自己的英文表達能力感到非常挫折,一直到第三四個學期之後才漸漸有辦法流暢地用英文與別人溝通。在接下來這幾年,透過我的兩位指導教授滔滔不絕的垃圾話轟炸,我的英文會話能力才有明顯的進步。


    2016我加入了Ford Center for Autonomous Vehicles (FCAV) 進行博士班的研究,開發自動駕駛相關的演算法。FCAV是由福特(Ford Motor Company)直接贊助的實驗室,擁有豐富且最先進的軟硬體。雖然要不定期跟福特回報進度,但福特在研究方向上給了我們很大的自由度。每個學生得自己提出研究的題目,再與指導教授討論,並讓福特覺得我們要做的項目是新穎且有商業化潛力的。再接下來的這五年,每週基本的行程就是debug、讀paper、提出新的idea、開會討論,並根據目前的進度制定未來長達半年到一年的計畫與時程。

 

自學


    來到美國之後,除了語言之外,另一個挑戰是要想辦法在一群頂尖的同學之中脫穎而出。我很快理解到,光是把課堂上教的內容學完是不夠的,而是得在閒暇之餘自學。碩班第二、三學期,我與電機系的教授一起做研究,分析馬與狗的步態(gait)。當時的我完全沒接觸過Linux、Python與非線性系統,但卻得用它們來開發分析步態的演算法。在掙扎了兩三個月之後,慢慢的對這些工具開始上手了。再幾個月後我飛到波特蘭(Portland),第一次在國際會議上台發表研究的結果。


    在FCAV做博士研究期間,我更加地體認到自學是做好研究的關鍵。做研究並不像修課寫作業,會限制範圍、有人循循善誘、給提示。相反的,絕大部分時間是在碰壁:試了十個方法,通常只有兩三個看起來還算可行。與此同時,還要擔心其他研究團隊在一夕之間「超車」,功虧一簣。經常自學,像是讀paper、參加seminar,可以充實自己的專業知識,以此找出他人研究的謬誤或短處,並檢視自己的研究,精益求精。久而久之,不但碰壁的機率會慢慢變低,對自己在專業領域上的知識技能也會更加有自信。

 

單項專業 vs 系統整合


    機器人學(Robotics)本身並不是單項專業,而是多個系統的整合。所有的機器人都包含三個元素:sensing、reasoning、acting。舉例來說,自動駕駛系統會先從外部的傳感器(相機、雷達、LiDAR、GPS)獲得資訊,內化成適合的格式(3D bounding boxes、trajectory prediction),最後再執行安全且有效率的指令(油門、轉向)。因此,在開發一個模組的同時,總是要考慮到它對系統內其他模組的影響。我的指導教授時常要我們「Think as a Roboticist」意思是不要過於追求單項任務的表現,反而更應該要顧及整合到系統內之後對整體的影響。因此,當所有人都在想「如何讓LiDAR看得更遠、具備更高的解析度」的時候,我選擇解決的問題是「就算LiDAR的量測不完美,還是要讓車子規劃並執行出安全的軌跡」。

 

職涯規劃


    2020暑假,我在高通(Qualcomm Inc.)Avante LiDAR Team實習,協助開發3D物體識別 (object detection)的演算法。因為疫情的關係,我並沒有到San Diego的總部實習,而是待在安娜堡的宿舍裡遠端工作。在博士班期間,也與持續與福特的多個組開雙週會議。我發現不管是在高通還是福特,業界所設立的目標與學術界有很大的不同。


    學術界的研究,本質上是要將某個領域的知識或應用往未知的方向擴展;而業界則相對保守,追求的是穩定且在相對短期內可以產品化的項目。前者需要很強的自律心與抗壓能力,來面對未知的挑戰。而且研究與生活很難完全切割,常常在睡覺前一刻還在想著研究。這對很多人(包括我)都造成長期的心理壓力,身邊也不乏因此中途放棄的例子。所以我在2021年底拿到博士學位後,選擇了一個預期可以達到work-life balance選項,以正職研究員的身分加入了福特。


    對於最近想要申請碩士班、博士班的同學們,我建議可以積極衡量一下自身的抗壓能力、自律能力、和對研究的熱忱,並與有經驗的師長們多討論,做出對自己最適合的選擇。對我來說,在密西根大學攻讀機器人學博班學位是我這三十年做過最好的決定! Art editor Img

B98系友,游明遠
專業:自動駕駛、電腦視覺、深度學習
經歷:
-    2009 - 2013: 國立台灣大學,機械系學士
-    2014 - 2016: University of Michigan, Master of Science in Mechanical Engineering
-    2016 - 2021: University of Michigan, Doctor of Philosophy in Robotics

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  與朋友在Michigan Stadium入口合照(右一)

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  與實驗室夥伴到夏威夷開會,順道去看岩漿(左一)

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  Robotics系館 (Ford Motor Company Robotics Building)

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  學校宿舍外的楓樹

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  學校宿舍外的雪景

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