【導(dǎo)讀】本文作者李航，華為諾亞方舟實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家。文中結(jié)合自己的親身經(jīng)驗(yàn)，提出了成為優(yōu)秀工程師應(yīng)該遵循的五項原則：面對問題，解決問題;系統(tǒng)地解決問題;站在用戶角度看問題;以最小的代價獲得最大的效益;磨在細(xì)處。
我一直在IT企業(yè)的研究部門任職，迄今經(jīng)歷了三家公司：NEC、微軟、華為。工作都是既有基礎(chǔ)研究，又有產(chǎn)品開發(fā)。其實(shí)，這兩者既有密切聯(lián)系，性質(zhì)上又迥然不同。前者在于發(fā)現(xiàn)或發(fā)明普適性的理論與方法，后者在于開發(fā)實(shí)用性的系統(tǒng)與工具?？梢哉f，前者需要的思維方式、基本技能與素質(zhì)是科學(xué)家的，而后者是工程師的。我經(jīng)常提醒自己，一定要明確在具體項目中自己到底帶著什么“帽子”在工作，是科學(xué)家，還是工程師?
我曾經(jīng)將如何成為優(yōu)秀科學(xué)家的體會整理成若干篇博文發(fā)表，而本文來談?wù)勅绾纬蔀閮?yōu)秀工程師的一些心得。我認(rèn)為，做工程時應(yīng)該遵循五項原則，并在實(shí)際的工作中把它們作為行為 指南。這些原則是：面對問題、解決問題，系統(tǒng)地解決問題，站在用戶角度看問題，以最小的代價獲得最大的效益，磨在細(xì)處。在這里做一總結(jié)，僅供大家參考。
面對問題，解決問題
西方有句諺語：“當(dāng)手中拿著榔頭的時候，你會覺得看到的東西都像是釘子”。根據(jù)自己的喜好、特長、習(xí)慣來解決問題是工程師的大忌。做工程時最重要的是要面對問題、解決問題?？扇〉牟呗詰?yīng)該是探明問題的本質(zhì)，弄清問題的機(jī)理，用最直接、最有效的辦法解決問題。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，拐彎抹角地解決問題，效果總是不好的。做工程時并不一定需要理論。只要能夠有效地解決問題，其實(shí)什么方法都行。“不管白貓黑貓，捉住老鼠就是好貓”在這里也是適用的。當(dāng)然有理論指導(dǎo)的方法 往往更能抓住問題的本質(zhì)，以其為工具常常能把問題解決得更好。
在NEC工作時，我曾參加一個自然語言研究小組的立項會議。他們建議開發(fā)語音 系統(tǒng)來幫助用戶遙控電視機(jī)，因?yàn)楝F(xiàn)在的遙控器操作都過于復(fù)雜，不利于老人與兒童使用。用語音聲控電視，當(dāng)然是很好的想法，現(xiàn)在仍有許多企業(yè)在進(jìn)行這項應(yīng)用 的開發(fā)。印象特別深的是他們斷言，除了通過語音的辦法，不存在其他解決方案。當(dāng)時，我也認(rèn)為他們的想法很有道理。
不料，沒過幾個月，日本的其他幾家電器公司推出了用編碼遙控電視的方法，更簡單、更實(shí)用。遙控器的操作主要靠數(shù)字輸入，每個電視節(jié)目都配上一個編碼，報紙每天將編碼在電視節(jié)目欄中公布，用戶只要輸入編碼即可觀看或錄制相應(yīng)的節(jié)目。
這件事對我的內(nèi)心產(chǎn)生了很大的震動，自問為什么NEC的同事們只想到自然語言這條路，而忽視了其他路?不正是因?yàn)樗麄兪掷锬弥匀徽Z言這個榔頭的緣故嗎?
系統(tǒng)地解決問題
動畫片《沒頭腦與不高興》描寫了兩位少年：“沒頭腦”與“不高興”。“沒頭腦”做起事來總是丟三落四，“不高興”待人處事總愛別別扭扭。不久，“沒頭腦”當(dāng)上了工程師，“不高興”當(dāng)上了演員。“沒頭腦”設(shè)計了一座一百九十九層高的少年宮，樓建好以后，才發(fā)現(xiàn)忘記了設(shè)計電梯。孩子們?yōu)榱嗽谶@個大樓頂層的劇院看 戲，需要帶著鋪蓋、干糧爬一個月的樓梯，害人不淺。其實(shí)，我們在日常生活中也能看到不少“沒頭腦”的作品。工程師需要構(gòu)建的一定是一個系統(tǒng)。系統(tǒng)一定需要 全面、整體、有機(jī)的設(shè)計，不能有缺陷與差錯。切忌成為“沒頭腦”的工程師。
在微軟，與唐朝暉博士等合作開發(fā)了SQL Server 2005中的文本數(shù)據(jù)挖掘功能。其中的Term Extraction工具可以從數(shù)據(jù)庫中的英文文本中自動抽取名詞短語。這個工具的輸入通常是英文文本，看似單一，但設(shè)計這個工具時，必須考慮處理其他非 正常輸入，應(yīng)對所有可能，比如，亂碼、非英文、特殊字符、全文本大寫、不含標(biāo)點(diǎn)符號文本，等等。記得開發(fā)團(tuán)隊一起構(gòu)建了一張巨大的邏輯圖表，將所有可能的 輸入列出，準(zhǔn)備處理方案，力圖做到“兵來將擋，水來土掩”。這個項目確實(shí)鍛煉了大家系統(tǒng)解決問題的能力。
站在用戶角度看問題
蘋果公司的產(chǎn)品，如iPad，用戶界面非常簡單、直觀與易用。據(jù)說兩歲的兒童也能無師自通，自如地使用iPad。理由很簡單，蘋果的產(chǎn)品都是為用戶著想，站 在用戶的角度上設(shè)計的。正是因?yàn)槿绱耍O果的產(chǎn)品能夠得到廣大用戶的喜愛和追捧。道理雖然簡單，但我們會發(fā)現(xiàn)，許多工程師在開發(fā)系統(tǒng)時常常做不到這一點(diǎn)， 所以做出的東西，根本不好用。
在NEC參加的第一個項目是個失敗的項目。目標(biāo)是開發(fā)自然語言的用戶界面，自動將用戶輸入的日語問句轉(zhuǎn)換成 SQL語句，以便讓普通用戶很方便地訪問數(shù)據(jù)庫。這個項目的初衷很好，但面臨的最大挑戰(zhàn)是，語言的表現(xiàn)力極其強(qiáng)大，同樣一個意思，可以有許多種不同的說法。開發(fā)到最后，系統(tǒng)只能接受受限的自然語言輸入(當(dāng)時還沒有基于統(tǒng)計學(xué)習(xí)解決問題的想法，也許可以通過大數(shù)據(jù)、統(tǒng)計學(xué)習(xí)的方法在一定程度上能夠解決這個問題，這也是自然語言處理今后研究的一個方向)。拿給用戶使用，反饋非常差，因?yàn)閷τ脩魜碚f掌握受限的自然語言比掌握SQL語言還要困難。沒有能站在用戶 的角度上考慮問題導(dǎo)致了項目的失敗。
以最小代價獲得最大效益
汽車大王福特曾說：“對實(shí)業(yè)家來說，一條重要法則就是盡可能地以最低的代價生產(chǎn)出最高質(zhì)量的產(chǎn)品，給工人發(fā)出最高的工資。”福特公司1908年出的 Model T汽車價格是825美元，當(dāng)時沒有多少人能夠買得起，到1924年Model T價格降到290美元，成為一款大眾車，在美國每兩臺售出的汽車中就有一臺是Model T。
其原因是福特公司導(dǎo)入了生產(chǎn)流水線，大大地降低了生產(chǎn)成本。在流水線上，Model T的零部件被標(biāo)準(zhǔn)化，維修成本也大幅下降。工程與其他領(lǐng)域(如科學(xué)、藝術(shù))的不同在于它必須考慮代價，包括開發(fā)的代價、推廣的代價、使用的代價和維護(hù)的代 價。工程師開發(fā)系統(tǒng)與工具時，必須權(quán)衡效益與代價，力圖以最小的代價獲得最大的效益。
我在微軟參與了Office 2007、Office 2010、Office 2012中SharePoint的開發(fā)，具體從事元數(shù)據(jù)抽取與企業(yè)搜索功能的開發(fā)。我所在的研究團(tuán)隊開發(fā)了文件元數(shù)據(jù)自動抽取工具，有兩種方法實(shí) 現(xiàn)：CRF與SVM。CRF的精度比SVM高1個百分點(diǎn)，但就抽取部分的代碼量而言，CRF是SVM的若干倍。找SharePoint的架構(gòu)師 Meyerzon商量，到底采用哪種方法好?Meyerzon毫不猶豫地答道：當(dāng)然選SVM，因?yàn)樗木戎坏?個百分點(diǎn)，但所需開發(fā)維護(hù)的代碼量卻少得 多。對產(chǎn)品來說，開發(fā)的代價是不能不考慮的因素。
磨在細(xì)處
對工程師而言，上帝就存在于細(xì)處!只有精雕細(xì)琢、潛心造作，才能做好工程項目。好的系統(tǒng)與工具是靠一點(diǎn)一滴打磨出來的。工程師必須在實(shí)際工作中不斷磨練自己的技能，以達(dá)到手藝精湛、技術(shù)嫻熟的境地，能夠像庖丁一樣游刃有余地解牛，像賣油翁一樣點(diǎn)滴不濺地倒油。
在NEC期間，一起工作的工程開發(fā)團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人叫濱田，從他那里學(xué)到了許多編程的技能。特別是在他指導(dǎo)下，開發(fā)了文本數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)TopicScope中的核心算法。我不是編程高手，編程只有普通程序員水平，但同事們都說我的代碼寫得很好，條理清晰，結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容精煉。
這是因?yàn)槲以跒I田的影響下，花了很多功夫?qū)懘a。對項目的設(shè)置、文件的分配都反復(fù)斟酌，函數(shù)、變量的命名都細(xì)心推敲，對系統(tǒng)的執(zhí)行效率都不斷優(yōu)化。寫好了程序，過一段時間又拿出來檢查、評價、修改，直至不能找出毛病為止(可惜加入微軟以后，幾乎沒有時間再寫代碼，真希望今后能做一些編程工作)。
從實(shí)際工作做起
以上這些原則都很簡單，但真正做好卻并不容易，可謂“知之非難，行之惟艱”。重要的是在實(shí)際工作中努力依照這些原則去做，養(yǎng)成成為優(yōu)秀工程師的習(xí)慣。培養(yǎng)自己直接解決問題，系統(tǒng)地解決問題，從用戶的角度解決問題，考慮效益與代價解決問題的能力。不斷提高自己的專業(yè)技能，在工作中努力做好細(xì)節(jié)。你一定知道一些優(yōu)秀的工程師，他們甚至就在身邊，可以把他們作為榜樣，虛心向他們請教，學(xué)習(xí)他們的長處，不斷提高自己作為工程師的素質(zhì)和能力。另外，敢于嘗試，不怕失 敗，在失敗中及時吸取教訓(xùn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)也是非常重要的。
結(jié)束語
有人說漢字的“工”，上面一橫代表天，下面一橫代表地，整體表示頂天立地的事業(yè)(較一般的說法是，象形漢字的“工”代表工具)。能做好工程，成為優(yōu)秀的工程師的確是一件了不起的事兒。特撰寫本文，與大家共勉。
作者李航，華為諾亞方舟實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家。曾任職于日本NEC、微軟亞洲研究院。研究方向包括信息檢索、自然語言處理、統(tǒng)計機(jī)器學(xué)習(xí)及數(shù)據(jù)挖掘等。
