2021年11月5日，资环学院“扬帆计划”2021级科研素养训练营第三讲在信息学部1教410举办。本次训练营活动邀请到了沈焕峰教授为我们进行讲解，主题为“地学研究范式及其耦合创新”，资环学院2021级全体地学专业研究生参加了本次讲座。

讲座第一部分，沈老师结合吉姆·格雷的实验归纳、模型推演、模拟仿真和数据发现四大科学范式和宋长青的经验科学、实证科学、系统科学和大数据科学四大地理学研究范式，提出实验科学、模式科学、模拟科学和数据科学四大地学研究范式，并对其进行了概念讲解和内涵解读。同时，沈老师指出针对不同类型的问题应由不同范式来解决，比如在获取数据的过程中，通过遥感影像观测到的数据处理属于实验科学范式，而通过模型模拟手段获取的数据属于模拟科学范式。充分理解和运用四大地学研究范式有助于我们更好地认清科学问题和科学成果的价值。

接着，在地学研究范式的基础上，沈老师对机理模型和学习模型分别进行了介绍，通过遥感影像观测和地理模型模拟两种手段过渡到机理模型和学习模型的讲解上来，并讨论两者在发展过程中的制衡以及局限性，指出机理模型和学习模型的耦合是未来地学领域应用必然的发展趋势。

之后，沈老师对机理模型和学习模型的耦合方式进行了讲解。他指出机理模型和学习模型具有多种不同的耦合方式，其中重点讲解了较具代表性的三种耦合模式，即机理级联学习、学习嵌入机理和机理融入学习，对上述三种方式的应用和改进方法进行了深入浅出的分析。同时沈老师认为对于地学的同学来说不同模型的运用都是需要结合实际问题的，并使用一些案例以便于大家的理解。

最后，沈老师总结了现有机理模型和学习模型耦合方法所具有的局限性和未来可能面临的挑战，并强调了该种耦合方式在地学领域具有一定的重要性和前瞻性，启示同学们可以将人工智能等学习模型与我们当前的研究问题进行结合，发现地学乃至更多领域的有趣现象。

沈教授既专业又生动的讲解让同学们获益匪浅。在同学们热烈的掌声中，本次科研素养训练营顺利落下了帷幕。

文本：张亦清；供图：黄欣