编者按

本科生科研距离你到底有多远？

每年工学院都有一些同学参与本科生科研，他们中有的后来继续选择了教学科研之路，比如毛晟、袁子峰、谢金翰等等。我们邀请了近年来部分优秀项目完成人对自己的科研项目做了介绍，并请他们分享了自己在本科生科研过程中的心得和体会，希望这些可以帮助到对本科生科研有兴趣的你。

时光不负追梦人，这漫漫工学长路，愿沿途有你。

不存在十全十美的文章，如同不存在彻头彻尾的绝望。

——村上春树《且听风吟》

作者简介

罗宇恒，工学院2022级理论与应用力学专业本科生，曾获国家奖学金。

2024-2025学年参与了本科生科研项目“基于多目标帕累托改进的观点动力学建模与分析”，指导教师为先进制造与机器人学院梅文俊助理教授，该项目被评为工学院优秀项目。

作者参加展会

收获与体会

本科生科研的经历让我对科研本身祛魅了。我曾经总把科研想象得遥不可及，但项目开始后，科研从远在天边之物变成了日常生活的一部分：读文献，推公式，跑仿真，写论文……不再有神秘感，而是充满了日常的苦与甜。本研也给了我沉浸式思考的机会。科研中遇到的问题，逻辑链条和复杂程度都比课内学习要高，因此必须沉下心来，将问题抽丝剥茧，细化分解，最后逐个击破。

本科生科研项目简介

观点动力学是一门运用数学建模研究人群观点演化机制的学科。传统的观点动力学模型将社会压力、固有偏见等个体面临的多重动机简化为单目标函数。而行为经济学中的“心理账户”理论揭示了个体不同动机通常不能够相互转化。为此，本研究引入多目标优化中的“帕累托改进”概念，构建多目标优化观点动力学模型：我们假设个体具有社会压力（与邻居观点的差异）和认知失调（与潜在真相的差异）两个成本函数，个体更新观点以实现对这两个成本的帕累托改进。该模型是首个使用了帕累托改进的观点动力学模型，且可以为“人众无知”现象提供简单的机理性解释——“人众无知”现象是指个体误判群体意见分布而隐藏真实想法的现象，最典型的例子是童话故事《皇帝的新衣》。

模型示意图

在对模型的分析中，我们提出了“严格凝聚子集”这一核心图论概念，并用这一概念完整刻画了系统平衡点集，在此基础上证明了系统的几乎必然收敛性。我们还推导出了系统几乎必然达成共识和真值共识的充要条件，严格证明了在初始无节点表达真值时，没有网络结构能保证系统必然在真值处达成共识。此外，我们还通过仿真实验发现了中等密度且不规则的网络，更有利于社会学习的实现。本项目实践了跨学科研究范式，将推动观点动力学领域的发展，为社会学习的实现提供了启示。

导师评语

本项目构建了一个基于帕累托改进的多目标社会学习动力学框架，拓展了传统博弈论模型在多智能体学习中的适用性。研究系统地刻画了平衡点、收敛性及实现有效群体学习的图论条件，并对“集体错觉”等关键现象给出了机制性解释。仿真结果进一步揭示了“稀疏且均匀混合的网络最有利于群体智慧”等具有现实意义的规律，为复杂多智能体系统群体行为的分析与控制提供了重要理论支撑。

罗宇恒同学在项目中表现出突出的科研潜质，具备扎实的数理基础、优秀的独立研究能力与主动性。他独立完成了实现群体学习的图论充要条件的证明，该证明具有一定的难度。相关成果已投稿至系统控制领域顶级期刊IEEETransactionsonAutomaticControl。

——梅文俊助理教授