2014年美国休斯顿大学ECE实验室实习周记——第九周

这周还是很有盼头的，早在上周就约好本周三去ANI实验室参观和开会，所以早在周一的时候自己就开始查去实验室的路线了。刚开始还没在意，以为这个实验室也在休斯顿大学内，一查路线才知道，原来它竟然在德克萨斯州医学中心，离我们这边差不多有15英里，这让回复“走过去”的我顿时傻眼了，还好联系到热心的学长把我送过去。不过自己心里却越发的期待了，这可是全美第一大医学中心啊，还是全世界最好的癌症中心！

周三一大早7点钟的时候，导师突然发邮件跟我说下午会带我过去，上午就不见我了。本来和他约好8点见面的我，到了他的办公室门前才看到这封邮件，顿时有种被放鸽子的感觉。不过我也能感觉到导师最近特别忙，总是神出鬼没的，动不动就跟我约8点见面，倒也习惯了的。下午如约出发，不多一会儿，一片宏大高耸的建筑群渐渐浮现在我的眼前，我惊讶地说我记得实验室不在市中心啊。他说这不是市中心，这就是医学中心。真是让我惊讶，一个医学中心竟然有如此大的规模，也怪不得ECE实验室中大部分导师的研究方向都或多或少跟医学相关，原来休斯顿本就是个医学圣地。

顺利的来到实验室，和实验室的人一一握手熟悉之后，我们5个人就来到一位老教授的办公室开会。老教授很热情，当听说我是从中国来的时候，他说上海世博会的时候他还去上海和广州旅游过。虽然他声音比较小，但我也感受到他的善意，也基本能听懂，就放松了不少。之后我们就开始直奔主题，导师让我说了一下目前的进展之后，我们就对拿到的数据的一些细节向他们咨询了一下。会议很短，不到半个小时，面对面交流的好处就在于我们能很快弄清楚对方的需求，这可比邮件上长篇大论要来得高效得多。之后在一个人的带领下，我在ANI实验室参观了一下，虽然觉得很多东西都和医学领域相关，我只是一副有听没有懂的样子，但他们所研究的课题还是让我开了眼界。虽然我还想去参观其他的地方，这个实验室只是很小的一处所在，但是导师说4点的时候还有另外一个会议，我就只能作罢，让导师送我回去。本来想着参观完实验室自己坐公交回去的，但一想到美国的公交车站连个站牌都没有，人生地不熟的，我就只能老老实实的上导师的车了，未免有些遗憾。

这周注定是交流的一周。周五的时候，导师给我发邮件说，他有一个学生可能可以帮我识别人眼和嘴巴区域，让我和他联系一下。于是在一番邮件来往之后，我们在实验室见面了。现在想起来，两个都以英语为非母语的人却用英语在交流，说话的时候偶尔还带上一句异国口音，真是一件让人觉得挺搞笑的事情。但当我发现我们彼此能明白对方意思的时候，我却觉得非常兴奋，因为这差不多是我第一次用英语和除导师以外的人面对面地长谈，而且还挺顺利。

何梓奇

这周的主要工作是组织细胞的光谱图重构。

在频率分别为1650Mhz和2000Mhz的光波下，组织的成像如下图：

待分类的原始文件就是由一系列不同光波下的图像构成，而对组织细胞进行分类的原理就是不同的细胞（化学物质）在不同的波长下表现的性质会不一样。而在图片上的体现为：不同波长下，每个像素的值的增减方向和增减幅度会不一样。做分类时，如果把所有的像素当成待分类的目标，而像素在不同波长下的亮度值就可以认为是这个像素的模式（特征）。为了方便计算机计算，需要将原始文件，转化为“像素-特征”形式的矩阵：

如上图，纵坐标代表不同的像素，横坐标代表像素在不同波长下的亮度。上图是肌肉细胞，而下图是基质细胞，肉眼就可以看出有较大的区别。

另外，在组织图片中，我们可以发现，在下面左图这个整个是正方形的图片中：

由于获取组织的方法是针管插入后提取的，针管是圆形的，有效的组织信息实际上只有中间的圆形，而圆形外的区域实际上是没有任何意义的，必须要将这一部分排除，否则会对组织信息添加大量的噪声，影响到分类，故而设定一个阈值，制造一个mask图片，达到区分有效值和无效值的作用，mask图片效果如上右图所示：其中白色的部分就是有效的部分，加入分类的计算过程中，而黑色的部分就作为噪声，在对源文件进行处理时全部屏蔽掉。

范青君

周六闲暇的时候去休斯顿动物园转了一圈，按常理说进门是需要买票的，不过动物园会对本地大学的学生有优惠，对休斯顿大学的学生干脆就免费了。至于原因嘛，休斯顿大学的吉祥物是两只Cougar（美洲狮，我想这也是为什么学生证要叫Cougar Card的原因），而这两只美洲狮就养在休斯顿动物园。个人认为这种事放在国内还是不可想象的。

进门时给售票人员看一看Cougar Card，填一张小表单，就算是“买”票了。整个动物园并不大，至少我认为没有武汉动物园大，但是环境非常好，除了大象园以外，其他地方都没有什么浓烈的味道。动物们也都相当精神，没有国内动物园里使人感觉受尽迫害的模样。毕竟不是真正的野生环境，动物们能有这么良好的状态真的很难得。我认为最值得一提的是爬虫馆和昆虫馆，这两者都是在室内，装潢都很华丽，布景也很别致。展厅中主要是一个个嵌在墙上的玻璃箱，每个玻璃箱中会有适合箱中生物生活的仿真布景以及不同颜色的灯光，无论远观还是近看都很悦目。

动物园中的大多是员工在劳作，但是也有一部分是志愿者。志愿者的工作有很多种，喂食、给小朋友们发糖果、用颜料给小朋友们画脸、协助饲养员做观察记录等。当这种志愿者是没有报酬的，但是大家也都很卖力。

因为临近万圣节，经常能看见穿着奇装异服的人们，有儿童，也有成人。大家都很随意，奇装者的脸上也没有一丝格格不入的窘迫。听说周一开始人们就这样穿着了，不知为什么，美国万圣节氛围的持续时间似乎特别长。如果留心的话，可以看到很久之前各大超市门口就摆满南瓜了。

张文杰

这一周我把导师交给我的写论文的任务放一边了，因为觉得现在写论文的话内容还不够充实，我想把模型中的噪声因素处理一下，使得模型具有更强的鲁棒性，尽管现在我还不能做噪声下的模型优化。不过其实现在回想起来觉得也不太好，因为没有告诉导师。

说回我对噪声的处理，原本我是利用一篇介绍可再生能源生产率不稳定的文章中提出的方法去进行处理的，后来发现自己利用那个方法算出来的分布模型和文章中给出的模型不太一样，虽然表面看起来是只差了一个常数，但是实际上这一个常数的差别却会使整个分布模型的变形。反复验证了那个模型的假设和推论后，我似乎找到了一种情况证明那篇文章中的推理过程是不能成立的。不过已经到了周末，也只好等到周一再发邮件给文章的作者去询问细节。虽然文章中的缺陷可能导致我一个星期的努力都有白费的可能，但我也可以修正这个模型，不过这个模型对于我的工作并没有太大的用处，只是作为充实论文的铺垫而已。

周五时陈戟老师还给我分析了一下美国科研环境，他希望我和家里人好好沟通一下。其实真的很感谢陈戟老师，给了我们在休斯顿实习的机会，在我们决定去哪读博时也给了我们很多意见。这次实习实在让我们获益匪浅，不单纯是知识上，更重要的是在这个选择的时候，有个良师在身边给我们一些指导。

这一周恰逢万圣节，连校内有名的雕塑都难逃厄运。不过休大这边没有什么活动，也就看到了一两个哥们装扮得很酷。

温晨曦

冯石学长正在准备毕业答辩，所以决定这周周日加班，而我是因为上一周的MRI实验误差较大，没有达成预期目标，所以跟着一起来加班。本来以为实验室会是冷冷清清的，没想到来了实验室后发现有一大半的人都在。这不禁让我感叹，就算在美国这种“给钱都不加班”的浓厚文化下，中国人还是保持了勤奋的本性。

从周日开始，我一直连着四天都泡在金属屏蔽房间里做MRI实验，实验的历程也经历了好几个阶段。一开始为了更准确地将导线固定在预期线路上，我花了很大功夫细心地制作固定支架。后来我发现测的结果显示两条对称路径的测量电压差距较大，而仿真结果显示电场应该是基本对称的，于是对仿真的结果产生怀疑。再到后来，我对路径的合理性也产生怀疑，从而改进了几条路径。最后，即使经过各种改进，即使感觉到排除了大量以前由于实验做得不够精细产生的误差，测量结果还是让人不满意。这一段时间让人十分沮丧，不过也让人开始更多地思考一些自己认为理所当然的东西。

最后一天我决定排除从做这类型测量实验以来一直忽略的一个因素——起搏器外壳和内部电路产生的电压。首先我和师兄一道验证了无导线起搏器和有导线起搏器的阻抗差不多，然后我单独将起搏器放入MRI中进行电压测量，再从前面的测量结果中减去起搏器产生的电压。最后实验结果令人十分满意！测量结果与预计结果非常吻合，并且也成功拟合出了传递函数，达到了预期目标。该实验成功后，我先后通知了师兄们和陈戟老师，他们都对结果十分认可，并且都为这个结果感到兴奋。陈戟老师让我尽快将论文写出，他有信心能投一个十分不错的期刊。我为能在师兄和老师的帮助下一步一步地将这个实验做成功感到十分高兴，也对能为这个实验室做出自己的一份贡献感到兴奋，希望之后我能将论文顺利写出。