土木系 AI 之旅(上)，克服低 GPA 勇闖美國 | CMU 土木與環境工程碩士

Peter Liu

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博士學歷：

University of Illinois Urbana-Champaign – IL Doctor of Philosophy in Construction Management
_{伊利諾大學厄巴納-香檳分校 營建管理博士 (兼職在學中)}

碩士學歷：

Carnegie Mellon University (CMU) – Master of Science in Advanced Infrastructure Systems
_{美國卡內基美隆大學 土木與環境工程碩士 (高級基礎設施系統)}

大學學歷：

國立臺灣大學 土木工程學系

目前職位：

Meta (Facebook) 研究科學家

實習經歷：

Jubo 智齡科技 – Machine Learning Engineer

Facebook – Ph.D. Machine Learning Intern 

Taiwan AI Labs – Artificial Intelligent System Engineer Intern

Sony Tokyo – Visual Recognition Algorithm Intern

留學前的就學經驗

高中畢業，大學的科系選擇

上大學前原沒有特定目標系所，我們那年代指考完照分數填志願，於是上了土木系。去讀以前就認真研究了土木結構相關的知識，像是世界各地的橋樑工程等資料。系上一位康士仲老師有機器人實驗室，我對機器人研究有興趣，於是當時修課開始就接觸寫程式，但大體上是留在土木系。

轉換科系興趣的心路歷程：根留土木，探索 CS (資訊工程、電腦工程領域)

俗話說：「三百六十行行行出狀元」，我持續相信著任何科系都能做得很好，所以在學習的態度上相對保守，我沒有選擇轉系或轉學，而是更傾向在原本土木系的延伸範圍內，去尋找有興趣的選修課，然後認真地探索其中的可能。我大學課業很混GPA 不到 3，但求能過就好的程度。發現自己只在選修課認真，有興趣的選修課分數通常比必修課還高，所以我也在接下來的大學生活中貫徹在原有領域去尋找自己更有興趣事物的計畫。

社團與交換生經驗，豐富大學生涯：橄欖球校隊隊長、英國牛津大學交換學生

老實說，我個人大學生涯的打球壓力足足大過課業壓力很多，我很認真打球，幾乎主要心力都花在打球上。打到大三任球隊幹部，大四當上隊長，大四還跟國訓隊來了一場訓練比賽那種認真程度。

真心建議學弟妹在大學時期，在社團經驗外可多嘗試當國際交換生。當年因為聽聞朋友推薦，大二暑假成功錄取台大與牛津首年合作的交換計畫，很幸運地不用門檻可以造訪一趟英國。推薦我的那位朋友後來研究所前往倫敦政經學院，交換對他來說很有實質幫助，那對我人生來說則是一場美好的遊歐體驗，多元嘗試讓大學階段的學生能夠為自己創造更多的機會和可能性。

留學動機 : 給自己一個大膽嘗試，跳脫環境的機會

大四畢業前夕，因為打橄欖球需要延畢半年，反而為自己爭取多一個學期的時間認真思考未來方向，當時會問自己：「要考土木證照嗎？」- 考證照在土木系常見的出路選項、「要繼續升學嗎？」「如果選擇升學，出國或國內？」我當時思考的結論是放棄申請國內研究所，因為從小有個美國夢，總覺得出國讀書是一個體驗，有時候就是需要大膽嘗試，跳脫環境才能跟別人做不一樣的事。

留學的評估項目 (國家、學校、科系)

風箏放高不放低 : 美國夢與前端技術考量

從小有美國夢。母親那一輩常常把經驗灌輸我們：「來來來，來台大；去去去，去美國。」

產業方面，最新式、最前沿的技術現階段只有到國外才能看得到，如果想要參與該領域研究趨勢上的機會，出國目前看來會是更好的方法。而對比目前在土木與環境工程的先進國家 – 美國與日本，我大學暑假曾經到訪日本學習語言。後來又為什麼選美國？首先美國技術最高端，當然每個人對於「高端」定義不同，美國在某些領域的確是最前沿的。再者是我自身在日本居住的觀察，發覺以這個產業來說，台灣人身份追求在日本長期發展並不容易，雖然在美國同樣是亞裔非主流族群，但就業環境也因為族群更廣大多元的關係相對更開放友善。

舅舅的電影人生故事：Always Aim High 永遠把目標放高

舅舅對我人生啟發很大。他年輕時在美國築夢的故事很精彩；當時從東海大學畜牧系畢業後，連碩士都沒申請就兩手空空地遠赴美國尋找機會，到處打工、窮到身無分文睡車上度日。但他大膽跑進大學旁聽課程，埋頭苦幹既上課又拼實作，每天到圖書館報到，唸書唸到閉館。如此苦讀到了學期末，修課老師看到班上有個人分數成績優異，但是心裡納悶這個人是誰？怎麼不在學生名單裡，排名卻那麽前面？故事的結尾是老師邀請他來當其門下碩士生，於是舅舅就這樣入學而且拿到了他第一個 CS 碩士。

舅舅常常掛在嘴邊的座右銘是：「永遠把目標放高，always AIM HIGH.」，只有把目標放高到滿分十分，即使今天完成度只有八成，你也還有八成。當自己把目標降低到八成，最後往往只能夠達到六成。

克服既定事實 : 條件不是最理想，主動出擊找出路

當時舅舅的一番話很符合又激勵我的處境，回顧我當時申請碩士時，時間方面已經延畢一學期、 GPA 還很低 ( < 3.0 )、 能夠提出的 Project 不多、托福成績 90 幾、 GRE 普普通通，那要怎麼申請呢?

我很認真查看教授的網站和他們的研究領域，寄信給每個老師，表明「我對你研究很有興趣，也完整敘述有興趣的原因、好奇的具體細節，未來如果能加入實驗室想要怎麼做？」，誇下海口並大膽知會：在信中表明，剛好今年有一段時間會在美國，給教授們註明一堆時間段，請問屆時教授有沒有興趣跟我見一面？

沒想到結果出乎意料，居然有多達五間學校的教授回信表明樂意，等到回音我便馬上開始訂機票、籌備赴美面談前的準備。透過借宿已經在美國求學的同儕們，甚至連住宿都省下一大筆，一趟兩三週的面談之旅含機票總共才花費三萬多元。

飛去跟每個老師見面的時期，自行準備的 PowerPoint 都是大學課上的final project，但我發現美國老師們主要更觀察你對該領域有沒有強烈的動機和興趣。舉例來說 : 哥倫比亞大學的老師在看過我的備審資料後，便直說學校有設定 GPA 門檻 (一定要過 3.2)，除非是老師寄信跟學校要求破格率取才有機會通過書審。在美國，教授更在意的是學生對該領域有無高度研究興趣，我當然更要表達自己的強烈興趣，最後也成功讓教授補上那臨門一腳，雖然很可惜最後陰錯陽差沒有前往哥大。

我的申請經驗是要大膽嘗試，不要墨守成規。屏棄多投多中的策略，我更集中火力申請真正想去就讀的系所，不會去、不想去就讀的校系我就不申請，當時並沒有找顧問協助，總共申請八所、五個老師回信、最後兩間錄取 (哥倫比亞大學、卡內基美隆大學)。

碩士研究領域選擇：電腦視覺 Computer Vision 、機器人 Robotics 研究

我想做的研究領域是電腦視覺和機器人相關。現在大家可能覺得從事電腦視覺相關研究的人才已經飽和，但回顧當時 2014 年只是個技術開端。 我只投入在自己有興趣領域的學校申請，沒有特別給自己後路或後備選項，覺得沒有必要且申請費也貴。

最後要在 Columbia University 跟 Carnegie Mellon University 之間做出選擇，但因為收到 CMU 錄取後實在太興奮，馬上就和教授聯絡、開始洽談之後研究相關內容，但仔細研究每個學校老師的研究領域，選擇在電腦科學 (Computer Science) 領域世界頂尖的學校 – 卡內基美隆大學實在也不失為一個好的選擇。

美國碩士留學經驗分享

CMU Advanced Infrastructure Systems (AIS) 課程設計

1900 年代創立算很新的一所大學，創校一百多年。學校將資金投注於學術研究，不投注於運動項目， CMU 的箴言是「我心衷於工作（Ｍy heart is in the work.）」。新生訓練時，看看你左右邊，可能只有一個會畢業，很扎實訓練也很硬仗的學校，那時修了很多 Data Position Measurement (DPM)、 Data Mining 、 Robotics Institute (RI) 的課。

全年圖書館度過，沒有感恩節假期，研究生生活大致是早上 8 點起床、圖書館待到半夜 12 點、搭半夜三點校車回去。卡內基美隆大學這所學校可以說是所有科系都圍繞電腦科學 (CS)，即使可能對跨領域的我來說負擔很大，但新接觸電腦科學的我選擇不恥下問 (可以請教大學部其他修課的同學)，用比其他人更多的時間來努力。本科出身同學兩、三天可以完成的事，我可能必須要投入花兩個禮拜，不過辛苦熬過去全部都會成為未來的養分。

研究方向主要在探究電腦科學（Computer Science）和現在較新的 AI 感測器，如何應用在傳統土木結構問題上，我當時是在機器人實驗室， Robotic Institute 就修了很多關於機器人的課，而系上主要也是機械系老師，從事偏傳統電腦科學領域的跨界應用。

黑與黃 — 匹茲堡市二三事

這座城市說真的我蠻喜歡的。第一印象是從機場出來，坐上車開往一座山城，接著經過隧道。進入隧道前都像新店烏來山區那樣的景象，一出隧道一座城市映入眼簾，那幕太美了。

關於匹茲堡的城市歷史，不諱言是經歷過大蕭條衰退後復甦的城市。這座前鋼鐵工業大城，城市美式足球隊就叫鋼人隊 Steeler 。現今則因重工業式微，多重視環保。

昔日世界鋼都 : 自科技與醫療領域中復甦

兩間頂尖大學 (匹茲堡大學和卡內基梅隆大學) 進駐之後，現在轉型成為一座以科技和醫療知名的宜居城鎮，匹茲堡大學以醫療見長、 CMU 以電腦科學聞名彼此相互合作， Google 、 Uber 等科技業巨頭紛紛進駐後更帶來全新氣象。

在中小型的城市生活，週邊的人民也相對友善和單純，推薦道地好吃的美式漢堡 Burgatory 。雖然娛樂不多，但市內有出身匹茲堡的安迪沃荷美術館，同時也是黑與黃（Black & Yellow）這首歌曲描述的地方。氣候表現為冬冷夏雨，山城盆地的天氣，不若加州陽光，但我反而很愛這城市冬天下雪。

CMU 碩士在學期間實習經驗

日本東京 Sony 的實習職位：Visual Recognition Algorithm Intern

碩班第一年暑假去日本實習。大學修過兩門日文課。原本沒計畫申請實習，機緣巧合之下參與到 Sony 在美國的招募，通過簡單網路面試，得到 intern offer 認為是相當好的機會。

在同領域當中， Sony 實習薪水不高大約四 – 五萬元台幣，不過提供機票、電車、食、宿、交通費，地點在東京月島海埔新生地，名產美食是月島燒，有別於大阪燒！同行同部門有法國人和美國人，公司中全說日文，但有專門為這個實習計劃分派有一位 mentor 專門帶我，讓我能夠全程使用英文溝通，不會日文也沒問題，算是相當有心。

當年計畫是光場相機 (Light Field) 嘗試把整個環境光收起，站在一個點可重新呈現所有光， Sony 想要發展相關硬體。實習經驗的最大收獲是明白產業中索尼感光技術生產的感測器非常專業，蘋果只要多賣一支照相手機，索尼就賺錢。這個實習經驗是一個美好回憶，跟當地同事主管至今仍保持聯絡。

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後續發展 : Peter 碩士畢業後的規劃與職涯發展

土木系 AI 之旅(下)，成為 Facebook 研究科學家 | UIUC Ph.D 營建管理博士

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