第三章 摘要 (Abstract)

摘要是全篇论文的一个缩影,其重要性不言而喻。摘要应包含论文中各项重要的内容。 例如,摘要应简明扼要的阐述研究问题的重要性,所提出新方法的新颖性,以及通过实验验证的新方法有效性的实验结果等。 另外,正是因为摘要涵盖了论文各个重要的方面,许多读者或者审稿人会从摘要开始阅读,通过摘要内容来迅速地了解论文的内容,结构和逻辑, 以初步评估论文贡献的大小。
以下两个例子中的摘要来自于作者2016年发表于IEEE TPDS的论文和2015年发表于ACM TOS的论文。 这两篇论文的摘要逻辑清晰,表达层次分明,充分的展示了论文的主要贡献。由于版权原因,摘要的全文内容无法展示在例子中。 文章的摘要可在例中提供的链接处获得。下面我们以这两篇摘要为例来逐句地分析摘要的写作方式,以及作者写作时的考量。 例子中我们使用每句话开头的几个单词来标注句子序号,以便于读者查对。
例一引用自 Ji Zhang, Xunfei Jiang, Wei-Shinn Ku, and Xiao Qin. Efficient parallel skyline evaluation using MapReduce. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems (TPDS), Volume 27, Issue 7, pp. 1996-2009, 2016. 例一的摘要原文可在官方网址 处免费获取。
例二引用自 Ji Zhang, Xunfei Jiang, Xiao Qin, Wei-Shinn Ku, and Mohammed I. Alghamdi. Frog: A Framework for Context-Based File Systems. ACM Transactions on Storage (TOS), Volume 11, Issue 3, 2015. 例二的摘要原文可在官方网址处免费获取。

例一:

① This research develops an advanced ...
② Unlike existing parallel skyline approaches ...
③ In particular, we apply filtering techniques ...
④ In the second phase, local ...
⑤ To improve the parallel ...
⑥ The aggressive partition-aware ...
⑦ Recognizing the lack of studies ...
⑧ The presort process ...
⑨ Our experimental results show ...
注解: 这篇是一个中等长度的摘要,共9句。 ①-②句表明该论文的目的和独特之处。 ③-⑧句进一步解释该论文的具体内容和特点,并主要围绕“为什么需要这个新系统”, “新系统设计了什么”,“新系统实现了什么”展开。 ⑨句简明扼要地阐述新方法的效果。其详细解释如下:
句①: 开宗明义,明确本文是研究Skyline Query问题的一篇文章,采用的是基于MapReduce的框架。 在这个框架下,本文设计了一个新的,基于两个阶段处理的并行方法。在这句话中,Skyline Query, MapReduce, Two-Phase这几个关键词很重要, 也是全文的关键词。
句②: 陈述该文章的新颖之处。Skyline Query的研究成果和基于MapReduce框架的研究成果非常多; 但是,已发表的论文往往着重于改善和优化某一个并行Skyline Query处理的环节。此论文放眼于全局优化,将数据划分、过滤、 和并行计算结合成为一个整体。所以,与该领域以往发表的论文相比较,最大的区别在于以往研究只做局部优化,而此文做出了全局优化。 读完第二句,读者对该论文的轮廓及新方法应有一个大致的了解,并且应该能够抓住两个关键词:两个阶段,三个步骤。 这三个步骤是数据划分,数据过滤,和并行计算。
句③-④: 话锋一转,in particular,particularly或者specifically都用于表示后面将要讲述具体细节内容。 在该摘要中,句③描述了第一阶段的实现细节,即新方法使用了过滤技术和以角度划分数据的方法。在完成数据划分的同时, 新方法还去除了不合格的数据。 句④阐述了第二阶段的工作步骤,即首先根据数据划分来并行处理各分区中的数据;然后,用一个全局的合并过程来计算并输出结果。 这里我们可以看到,③-④句的内容实际上正对应着①-②句 给出的关键信息(两个阶段和三个步骤)。读到这里,熟悉MapReduce工作原理的读者应对该新方法有了一个大致的认识, 因为第一阶段和第二阶段都是一个典型的MapReduce计算的应用场景。
句⑤-⑥: 在指出了较为详细的处理细节之后,⑤-⑧句的内容展示了此论文的独特之处。 既然上述的两个场景都是MapReduce的典型场景,那么,这项研究的难点是什么呢? ⑤-⑥句给出了第一个答案。由于第一阶段的数据划分直接影响着第二阶段的并行计算,因此,本文提出了两个partition-aware的过滤方法。 这两个方法会尽量的将数据均匀的划分到各个分区。第一个方法的注意力放在过滤过程中最大的那个分区,并尽量使这个分区小一些。 第二个方法则是按比例划分,即在过滤过程中,加大力度抑制较大分区数据量过快增长。在整个过滤过程中,分区的数据量是动态变化的。
句⑦-⑧: 上述问题的第二个答案在⑦-⑧句中。 ⑦-⑧句解释了在第二阶段中的一个优化细节。第二阶段是一个典型的MapReduce应用场景。 此文提出了一个partial-presort grid-based partition skyline算法,进一步提高第二阶段处理的性能。 该方法利用了Mapper和Reducer之间固有的shuffling处理,以较小的代价将输入Reducer的数据做了一个预排序。 这个预排序是一个偏序,而不是一个全序。
⑨句简单的总结了经实验验证的新方法的有效性。
读完这篇摘要后,读者应对整篇论文有了一个大致的了解。本篇论文在MapReduce框架下提出了解决Skyline Query的新方法。 该方法包含两个处理阶段和三个处理步骤。为了进一步优化整个处理,新方法改善了第一阶段的数据划分,并利用shuffling提高了第二阶段的处理过程。 带着这样的一个印象去读正文部分,读者应能更好的掌握整篇论文的要点以及逻辑脉络。 反过来再看,本段对整篇文章印象的表述过程,也一一对应着摘要的表述顺序和层次结构。

例二:

① This article presents a framework ...
② Unlike existing informed-based ...
③ The framework can not only ...
④ Rather than propagating data ...
⑤ With Frog in place ...
⑥ Since the data consistency ...
⑦ We implement two prototypes ...
⑧ Inspired by an observation ...
⑨ To improve the performance ...
⑩ Our experimental results show ...
注解: 例二也是一个中等长度的摘要,共10句。 句①: 在摘要开始处,表明该论文的研究目的和成果,即为了降低基于上下文文件系统或者应用程序的开发难度, 本文开发了一个用于开发基于上下文文件系统(Context-Based File System)的框架。这里,上下文文件系统实际上只是一个概念, 摘要后续提出来的两个实现的原型(BAVFS和BHVFS)是具体的基于上下文的文件系统。 (基于上下文的系统一般工作于两个或者多个模式中。每个模式称为一个上下文。 在某个具体的模式下,系统可以实现一些优化功能以提高系统整体的性能。)
句②-⑥: ②-⑥在描述新方法特点的同时,介绍了概念上的实现细节。 从概念上讲,基于上下文的文件系统并不是一个新的概念。然而,此文提出的文件系统却是全新的。 它在文件系统中引入了视图(View)的概念;并使用一个视图来抽象出一个上下文环境。切换视图实际上就是切换上下文。 因为新提出的系统是一个非常复杂的系统,它在很多方面与传统文件系统的工作方式不同, 本篇摘要使用了五句话概述了新系统的内部(内部实现机制)和外部(对上层应用程序和开发人员)的优势,给读者描绘了一个大致的轮廓。
句⑦-⑨: 在介绍完诸多优点之后,本文指出了两个典型的应用场景, 并为其设计和实现了两个基于上下文的文件系统。 这里作者是从对概念的描述转换到对实际应用的描述。在提出一个新概念或者系统之后,人们自然而然的就会有两个疑问: 这个新概念或者系统是否有着较广的应用面,以及这个新概念或系统应用的有效性如何。 该文开发的两个基于上下文文件系统的原型就是为了回答这两个问题的。能开发两个原型,说明这个新概念或者系统有一定的应用面。 而新系统的性能则由这两个系统原型的实验结果来表达展示。此处作者还进一步介绍了BAVFS可以将文件系统切分为随机读和顺序读两个场景, 并使用Prefetching技术提升读的性能。 BHVFS则将文件系统切分为读数据和写数据两个场景, 并分别使用update-in-place和update-out-of-place两种策略提升读写的性能。
句⑩: 最后,作者指出,经实验验证,从新方法中获得的好处要远大于所付出的额外负担。
这篇摘要的写作具有一定难度。在论文的评审过程中,作者收到最多的评审意见均指出对于新系统的描述还不够全面。 因为本论文提出来的是一个全新的设计,它与传统的文件系统差别很大,所以,无论是新系统内部的工作原理,还是对外的接口与交互, 都需要非常仔细的描述。在保持摘要简洁的原则上,需要完整清晰地表述研究目的,新系统工作原理,新系统的优势, 新系统的应用场景以及实验结果显得较为困难。需要作者对每句话的表达和衔接反复推敲,琢磨。
实战篇
实战篇根据笔者多年论文写作经验和审稿工作,总结了在论文撰写过程中的实战经验,并将其汇总于多个主题之中。笔者还从上千篇2018年发表的顶级会议和期刊论文中筛选了一些优秀的范例,以帮助读者更好地理解本篇中描述的写作技巧和细节。
由于论文所论述的问题以及应用场景不同,在论文中,作者可能会使用不同的写作方法。笔者需要指出的是,本文总结的是笔者对于论文写作的理解与经验,若读者有不同的方法或者实战经验,欢迎来信与笔者详细讨论。笔者在写作过程中,兢兢业业,力求完整无瑕。然而由于笔者水平有限,文中难免出现疏忽、遗漏或者错误之处,尚期读者不吝指正。若对本文有任何的建议和意见,请与我们联系。
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