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期刊論文的分析技巧與程序

2009年9月19日 发表评论 阅读评论

该文是工程背景的人寫的論文寫作tips,不过颇有参考价值。转自这里

伍、期刊論文的分析技巧與程序(參考下圖)

一般來講,好的期刊論文有較多的創意。雖然讀起來較累,但收穫較多而深入,因此比較值得花心思去分析。讀論文之前,參考SCI Impact Factor 及學長的意見是必要的。

一篇期刊論文,主要分成四個部分。

(1)Abstract:

說明這篇論文的主要貢獻、方法特色與主要內容。最慢碩二上學期必須要學會只看Abstract 和Introduction便可以判斷出這篇論文的重點和你的研究有沒有直接關連,從而決定要不要把它給讀完。假如你有能力每三十篇論文只根據摘要和簡介 便能篩選出其中最密切相關的五篇論文,你就比別人的效率高五倍以上。以後不管是做事或做學術研究,都比別人有能力從更廣泛的文獻中挑出最值得參考的資料。

(2)Introduction:

Introduction 的功能是介紹問題的背景和起源,交代前人在這個題目上已經有過的主要貢獻,說清楚前人留下來的未解問題,以及在這個背景下這篇論文的想解決的問題和它的重 要性。對初學的學生而言,從這裡可以瞭解以前研究的概況。通常我會建議初學的學生,對你的題目不熟時,先把跟你題目可能相關的論文收集個30~40篇,每 篇都只讀Abstract 和 Introduction,而不要讀 Main Body(本文),只在必要時稍微參考一下後面的 Illustrative examples和 Conclusions,直到你能回答下面這三個問題:(2A)在這領域內最常被引述的方法有哪些?(2B)這些方法可以分成哪些主要派別?(2C)每個 派別的主要特色(含優點和缺點)是什麼?

問題是,你怎麼去找到這最初的30~40篇論文?有一種期刊論文叫做「review paper」,專門在一個題目下面整理出所有相關的論文,並且做簡單的回顧。你可以在搜尋 Compendex 時在 keywords 中加一個「review」而篩選出這類論文。然後從相關的數篇review paper 開始,從中根據 title 與 Abstract 找出你認為跟你研究題目較相關的30~40篇論文。

通常只要你反覆讀過該領域內30~40篇論文的Abstract 和 Introduction,你就應該可以從Introduction的評論中回答(2A)和(2B)這兩個問題。尤其要記得,當你閱讀的目的是要回答 (2A)和(2B)這兩個問題時,你一定要先挑那些 Introduction寫得比較有觀念的論文念(很多論文的Introduction 寫得像流水帳,沒有觀念,這種論文剛開始時不要去讀它)。假如你讀過假如30~40篇論文的Abstract 和 Introduction之後,還是回答不了(2C),先做下述的工作。

你先根據(2A)的答案,把這領域內最常被引述的論文找齊,再把他們根據(2B)的答案分成派別,每個派別按日期先後次序排好。然後,你每次只重新讀一派 的Abstract 和 Introduction(必要時簡略參考內文,但目的只是讀懂Introduction內與這派有關的陳述,而不需要真的看懂所有內文),照日期先後 讀,讀的時候只企圖回答一個問題:這一派的創意與主要訴求是什麼?這樣,你逐派逐派地把每一派的Abstract 和 Introduction 給讀完,總結出這一派主要的訴求、方法特色和優點(每一篇論文都會說出自己的優點,仔細讀就不會漏掉)。

其次,你再把這些論文拿出來,但是只讀Introduction,認真回答下述問題:「每篇論文對其它派別有什麼批評?」然後你把讀到的重點逐一記錄到各派別的「缺點」欄內。

通過以上程序,你就應該可以掌握到(2A)、(2B)、和(2C)三個問題的答案。這時你對該領域內主要方法、文獻之間的關係算是相當熟捻了,但是你還是只仔細讀完Abstract 和 Introduction而已,內文則只是籠統讀過。

這時候,你已經掌握到這領域主要的論文,你可以用這些論文測試看看你用來搜尋這領域論文的 keywords 到底恰不恰當,並且用修正過的 keywords 再搜尋一次論文,把這領域的主要文獻補齊,也把原來30~40篇論文中後來發現關係較遠的論文給篩選掉,只保留大概20篇左右確定跟你關係較近的文獻。如 果有把握,可以甚至刪除一兩個你不想用的派別(要有充分的理由),只保留兩、三個派別(也要有充分的理由)繼續做完以下工作。

然後你應該利用(2C)的答案,再進一步回答一個問題(2D):「這個領域內大家認為重要的關鍵問題有哪些?有哪些特性是大家重視的優點?有哪些特性是大 家在意的缺點?這些優點與缺點通常在哪些應用場合時會比較被重視?在哪些應用場合時比較不會被重視?」然後,你就可以整理出這個領域(研究題目)主要的應 用場合,以及這些應用場合上該注意的事項。

最後,在你真正開始念論文的 main body 之前,你應該要先根據(2A)和(2C)的答案,把各派別內的論文整理在同一個檔案夾裡,並照時間先後次序排好。然後依照這些派別與你的研究方向的關係遠 近,一個派別一個派別地逐一把各派一次唸完一派的 main bodies。

(3)Main body(含simulation and/or experimental examples):

在你第一次有系統地念某派別的論文 main bodies 時,你只需要念懂:(3A)這篇論文的主要假設是什麼(在什麼條件下它是有效的),並且評估一下這些假設在現實條件下有多容易(或多難)成立。愈難成立的 假設,愈不好用,參考價值也愈低。(3B)在這些假設下,這篇論文主要有什麼好處。(3C)這些好處主要表現在哪些公式的哪些項目的簡化上。至於整篇論文 詳細的推導過程,你不需要懂。除了三、五個關鍵的公式(最後在應用上要使用的公式,你可以從這裡評估出這個方法使用上的方便程度或計算效率,以及在非理想 情境下這些公式使用起來的可靠度或穩定性)之外,其它公式都不懂也沒關係,公式之間的恆等式推導過程可以完全略過去。假如你要看公式,重點是看公式推導過 程中引入的假設條件,而不是恆等式的轉換。

但是,在你開始根據前述問題念論文之前,你應該先把這派別所有的論文都拿出來,逐篇粗略地瀏覽過去(不要勉強自己每篇或每行都弄到懂,而是輕鬆地讀,能懂 就懂,不懂就不懂),從中挑出容易念懂的 papers,以及經常被引述的論文。然後把這些論文照時間先後次序依序念下去。記得:你念的時候只要回答(3A)、(3B)、(3C)三個問題就好,不 要念太細。

這樣唸完以後,你應該把這一派的主要發展過程,主要假設、主要理論依據、以及主要的成果做一個完整的整理。其次,你還要在根據(2D)的答案以及這一派的 主要假設,進一步回答下一個問題:(3D)這一派主要的缺點有哪些。最後,根據(3A)、(3B)、(3C)、(3D)的答案綜合整理出:這一派最適合什 麼時候使用,最不適合什麼場合使用。

記住:回答完這些問題時,你還是不應該知道恆等式是怎麼導出來的!

當你是生手的時候,你要評估一個方法的優缺點時,往往必須要參考它的 Examples。但是,要記得:老練的論文寫作高手會故意只 present 成功的案例而遮掩失敗的案例。所以,simulation examples and/or experiments 很棒不一定表示這方法真的很好。你必須要回到這個方法的基本假設上去,以及他在應用時所使用的主要公式(resultant equations)去,憑自己的思考能力, 並且參考(2C)和(2D)的答案,自己問問看:當某某假設在某些實用場合上無法成立時,這個方法會不會出什麼狀況?猜一猜,預測一下這個方法應該會在哪 些條件下(應用場合)表現優異,又會在哪些條件下(應用場合)出狀況?根據這個猜測再檢驗一次simulation examples and/or experiments,看它的長處與短處是不是確實在這些examples 中充分被檢驗,且充分表現出來。

那麼,你什麼時候才需要弄懂一篇論文所有的恆等式推導過程,或者把整篇論文細細讀完?NEVER!你只需要把確定會用到的部分給完全搞懂就好,不確定會不會用到的部分,只需要瞭解它主要的點子就夠了。

碩士生和大學生最主要的差別:大學生讀什麼都必須要從頭到尾都懂,碩士生只需要懂他用得著的部分就好了!大學生因為面對的知識是有固定的範圍,所以他那樣 念。碩士生面對的知識是沒有範圍的,因此他只需要懂他所需要的細膩度就夠了。碩士生必須學會選擇性的閱讀,而且必須鍛鍊出他選擇時的準確度以及選擇的速 度,不要浪費時間在學用不著的細節知識!多吸收「點子」比較重要,而不是細部的知識。
流程圖如下:

柒、論文閱讀的補充說明

碩士生開始學讀期刊論文時,就容易犯的毛病就是戒除不掉大學部的習慣:(1)老是想逐行讀懂,有一行讀不懂就受不了。(2)不敢發揮自己的想像,讀論文像 在讀教科書,論文沒寫的就不會,癱瘓在那裡;被我逼著去自己猜測或想像時,老怕弄錯作者的意思,神經繃緊,腦筋根本動不了。

大學畢業後(不管是念碩、博士或工作),可以參考的資料都沒有秩序地交錯成一團,而且永遠都讀不完。用大學生的心態讀書,結果一定時間永遠不夠用。因此, 每次讀論文都一定要帶著問題去讀,每次讀的時候都只是圖回答你要回答的問題。因此,一定是選擇性地閱讀,一定要逐漸由粗而細地一層一層去瞭解。上面所規劃 的讀論文的次序,就是由粗而細,每讀完一輪,你對這問題的知識就增加一層。根據這一層知識就可以問出下一層更細緻的問題,再根據這些更細緻的問題去重讀, 就可以理解到更多的內容。因此,一定是一整批一起讀懂到某個層次,而不是逐篇逐篇地整篇一次讀懂。

這樣讀還有一個好處:第一輪讀完後,可以根據第一輪所獲得的知識判斷出哪些論文與你的議題不相關,不相關的就不需要再讀下去了。這樣才可以從廣泛的論文裡 逐層準確地篩選出你真正非懂不可的部分。不要讀不會用到的東西,白費的力氣必須被極小化!其實,絕大部分論文都只需要瞭解它的主要觀念(這往往比較容 易),而不需要瞭解它的詳細推導過程(這反而比較費時)。

其次,一整批一起讀還有一個好處:同一派的觀念,有的作者說得較易懂,有的說得不清楚。整批讀略過一次之後,就可以規劃出一個你以為比較容易懂的閱讀次 序,而不要硬碰硬地在那裡撞牆壁。你可以從甲論文幫你弄懂以論文的一個段落,沒人說讀懂甲論文只能靠甲論文的資訊。所以,整批閱讀很像在玩跳棋,你要去規 劃出你自己閱讀時的「最省力路徑」。

大學部學生讀東西一定要循規蹈矩,你還沒修過機械視覺相關課程之前可能也只好循規蹈矩地逐行去念。但是一旦修過機械視覺相關課程,許多論文中沒被交代的段 落你也已經可以有一些屬於你的想像(雖然有可能猜錯,尤其剛開始時經常猜錯,但沒關係,下面詳述)。這些想像往往補足論文跳躍處最快速的解決方案。其實, 一個大學畢業生所學已經很多了,對許多是都可以有一個不太離譜的想像能力。但是大部分學生卻根本不敢去想像。我讀論文遠比學生快,分析遠比學生深入,主要 的是我敢想像與猜測,而且多年訓練下來想像與猜測的準確度很高。所以,許多論文我根本不是「讀懂」的,而是「猜對」了!

假如猜錯了怎麼辦?不用怕!猜完一後要根據你的猜測在論文裡找證據,用以判斷你的猜測對不對。猜對了,就用你的猜測(其實是你的推理架構)去吸收作者的資 訊與創意(這會比從頭硬生生地去遷就作者的思路輕鬆而容易);猜錯了,論文理會有一些資訊告訴你說你錯了,而且因為猜錯所以你讀到對的答案時反而印象更深 刻。

捌、論文報告的要求與技巧

報告一篇論文,我要求做到以下部分(依報告次序排列):

(1) 投影片第一頁必須列出論文的題目、作者、論文出處與年份。

(2) 以下每一頁投影片只能講一個觀念,不可以在一張投影片裡講兩個觀念。

(3) 說明這篇論文所研究的問題的重點,以及這個問題可能和工業界的哪些應用相關。

(4) 清楚交代這篇論文的主要假設,主要公式,與主要應用方式(以及應用上可能的解題流程)。

(5) 說明這篇論文的範例(simulation examples and/or experiments),預測這個方法在不同場合時可能會有的準確度或好用的程度

(6) 你個人的分析、評價與批評,包括:(6A)這篇論文最主要的創意是什麼?(6B)這些創意在應用上有什麼好處?(6C)這些創意和應用上的好處是在哪些條 件下才能成立?(6D)這篇論文最主要的缺點或侷限是什麼?(6E)這些缺點或侷限在應用上有什麼壞處?(6F)這些缺點和應用上的壞處是因為哪些因素而 引入的?(6G)你建議學長學弟什麼時候參考這篇論文的哪些部分(點子)?

一般來講,剛開始報告論文(碩一上學期)時只要做到能把前四項要素說清楚就好了,但是碩一結束後(暑假開始)必須要設法做到六項要素都能觸及。碩二下學期開始的時候,必須要做到六項都能說清楚。

注意:讀論文和報告論文時,最重要的是它的創意和觀念架構,而不是數學上恆等式推導過程的細節(頂多只要抓出關鍵的 equation 去弩懂以及說明清楚即可)。你報告觀念與分析創意,別人容易聽懂又覺得有趣;你講恆等式,大家不耐煩又浪費時間。

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