普渡大学林共进教授为亚洲计量经济学和统计学暑期学校带来精彩课程
7月20日是亚洲计量经济学和统计学暑期学校的第三天,普渡大学的林共进(Dennis Lin)教授应邀为同学们带来主题为“Oder-of-addition Experiments: Design and Analysis”的知识分享。
林共进教授的研究领域包括质量保证、工业统计、数据挖掘和响应面。发表了近 300 篇 SCI/SSCI 论文,获得过多个奖项,如Youden Address、Shewell Award、Don Owen Award、Loutit Address、Hunter Award、Shewhart Medal、SPES 奖、Chow Yuan-Shin Award和Deming Lecturer Award等。他是多个学术组织的重要成员,并担任过十多个专业期刊的副主编。
20日上午,林共进教授的第一堂课围绕数据科学及数据质量的相关问题展开。他首先以ChatGPT和Research.Com为例,引出数据正确(Data are Right)和正确数据(Right Data)的概念,强调了数据质量的重要性,以及需要从问题出发,找到合适的数据去解决问题。接着,林共进教授以供应链为例,说明从系统性的角度研究问题的重要性,并讲授了人工智能、5G等前沿案例。之后,他以物联网和慕课系统为例,介绍了数据科学研究中的关联性概念,并举例介绍统计归纳和推断,捋清他们之间的区别和联系。进一步地,林共进教授强调了数据科学中距离的重要性。最后,林共进教授谈到了统计学家和计算机研究者之间的区别,并展望了数据科学的未来发展方向。
第二堂课聚焦于附加实验次序(Oder of Additional Experiment)。林共进教授介绍了该问题的背景,并通过几个简单有趣的案例,说明在实验设计中,次序的设定是非常重要的,同时阐明了选择最优次序设定的难点。接着,林共进教授从线性回归模型出发,介绍如何在实验设计框架下,比较不同测算方法下的结果。进一步地,林共进教授介绍了基于模型的学习(Model-Based Learning)方法,即构建模型,通过最小化损失确定最优的次序。林共进教授还详细介绍了成对次序模型(Pairwise-Order, PWO)的基本框架,并举例说明了模型的运用场景。同时介绍了基于PWO模型的前沿研究,即如何通过极小点PWO设计(Minimal-Point PWO Designs)找到最优的次序。
20日下午,接着第二堂课的内容,林共进教授围绕PWO模型展开了第三堂课。他首先比较了完全设计和部分设计之间的联系和区别,通过对矩量矩阵进行分析,在理论上讨论了部分设计的最优性,并给出了部分设计的算法。接着,林共进教授分享了他最新的研究工作——通过快速分类方法决定最优次序,并在作业调度问题上将所提出的模型与现有其他模型进行比较,得出该模型在速度上和准确度上的优势。最后,林共进教授提出了一些未来工作的展望,包括在模型中引入复数、把原本快速分类方法中的三分法进一步扩展至多分法、解决NP-Hard问题等。他总结了第二和第三堂课的内容,并就如何写一篇好文章,如何找到好的研究方向,以及如何找到好的合作者等问题为学员们解答疑惑。
在第四堂课中,林共进教授介绍了计算机实验设计的前沿进展。首先,林共进教授通过讨论农业实验、工业实验以及服务业实验之间的联系与区别,并讨论统计和工程模型之间的区别以引出计算机实验的基本目的:通过计算机模拟模型去逼近一些重要的自然现象。接着,他介绍了计算机实验的主要研究方向,即如何在尽可能地简化计算量的同时,同样达到理想的效果。进一步地,林共进教授介绍了抽样设计、拉丁方格设计等计算机实验设计方法,并讲解了旋转因子设计法、(希腊)拉丁方设计法、均匀设计法以及架构拉丁方设计法。最后,林共进教授对四堂课讲授的内容进行了总结,并就知识细节和未来研究展望与学员们进行了深入交流。