前言

论文写作的核心在于站在大领域读者的角度，循序渐进地展开背景与动机，引导读者理解研究工作的价值。如果过早、过度强调创新点，往往因为专业术语密集而让读者难以跟进；而如果仅仅停留在基础知识的工程化描述，又会显得缺乏创新性。
因此，论文的写作应当由浅入深，从背景到问题，再到方法和创新点，逐步递进，帮助读者自然理解本文的贡献。

一、确定论文的层次

论文的逻辑结构可以分为几个层次：

  1. 大领域的研究目标

    • 例：利用视觉传感器估计机器人的里程计；机器人导航。

  2. 大领域的研究方法

    • 例：基于特征的视觉里程计；基于直接法的视觉里程计。

  3. 子领域的研究目标

    • 例：相对位姿估计；目标导航。

  4. 子领域的研究方法

    • 例：基于直接图像对齐的相对位姿估计；基于特征关联匹配并求解几何关系的相对位姿估计；基于模块化的目标导航；端到端的目标导航。

  5. 科学问题

    • 例：直接图像对齐难以应对光照变化；特征关联匹配的误差分布难以建模。

  6. 本文的研究方法

    • 针对上述科学问题，本文提出了相应的解决方案。

简而言之：

  • 目标层次：从大到小逐步收缩；
  • 方法层次：与目标一一对应，展示多种解决思路；
  • 最小目标：通常对应某一具体科学问题。

二、由浅入深的逐层介绍

2.0 标题：突出最大亮点

标题需要强调最大研究目标 + 科学问题 + 本文的方法。它应当抛出问题，引导读者思考：

  1. 研究目标是什么？
  2. 方法是如何解决问题的？
  3. 为什么这种方法能够奏效？

这些疑问将在正文中逐一解释。

例子：

  1. Object Goal Navigation with Recursive Implicit Maps（大目标 + 小方法）
  2. Towards End-to-End GPS Localization with Neural Pseudorange Correction（方法 + 目标）
  3. DiffTOP: Differentiable Trajectory Optimization for Deep Reinforcement and Imitation Learning

2.1 摘要：对标题的全面扩展

摘要的逻辑脉络：

  1. 介绍整体研究目标；
  2. 引出最小研究目标；
  3. 指出现有方法在该目标上的不足；
  4. 提出本文的方法；
  5. 总结验证方法有效性的实验。

例子：
Object Goal Navigation with Recursive Implicit Maps

  1. 物体目标导航的定义；
  2. 传统方法不足 → 依赖语义分割结果；
  3. 端到端方法不足 → 难以编码历史导航信息；
  4. 本文的解决方案 → 引入隐式空间地图；
  5. 方案细节；
  6. 实验验证。

2.2 引言：最完整的展开

引言的任务是帮助不熟悉该领域的读者理解本文工作的意义。逻辑应为：

  1. 介绍大领域的研究目标与方法及发展脉络；

  2. 介绍子领域的研究目标与方法及发展脉络；

  3. 引出最小研究目标；

  4. 说明现有方法的思路及其科学问题；

  5. 解释本文的方法为何能解决该问题；

  6. （可选）与相关工作对比；

  7. 总结贡献：

    1. 提出某方法解决某科学问题；
    2. 在方法中进一步解决子问题；
    3. 通过实验验证方法的有效性。

例子：
Object Goal Navigation with Recursive Implicit Maps

引言展开：

  1. 问题来源；
  2. 问题定义；
  3. 问题难点；
  4. 现有解决方案1及不足；
  5. 学习方法的引入；
  6. 学习方法的分类；
  7. 分类1的不足；
  8. 分类2的不足；
  9. 本文的思路；
  10. 技术细节。

2.3 相关工作：定位与差异化

相关工作应当开头点明：本文针对xxx目标中的xxx问题，提出了xxx方法。然后再展开：

  1. 大领域研究目标的发展 → 确定本文在学科中的位置；
  2. 针对科学问题的解决方案 → 细致描述现有思路，并突出本文的不同。

写作流程：

  • 总结本文工作（目标 → 问题 → 方法）；
  • 小节1：由大到小介绍研究目标和方法；
  • 小节2：聚焦某一解决思路；
  • 小节3：继续深入另一解决思路，突出差异。

例子：
Object Goal Navigation with Recursive Implicit Maps

相关工作：

  1. 导航的起源；
  2. 导航的不同类别；
  3. 目标导航的特点；
  4. 目标导航的分类；
  5. 不同类别方法的不足；
  6. 目标导航中的地图表达分类；
  7. 不同地图表达的特点与不足。

2.4 方法：思路、动机与细节

方法部分应包含：

  1. 基础知识补充：帮助理解本文方法。

  2. 总体思路：先描述科学问题，再解释方法框架。

  3. 细节展开：两种写法：

    • 功能驱动型：说明功能 → 为什么这么设计 → 如何实现。
    • 子问题驱动型：提出子目标 → 现有方法不足 → 子科学问题 → 本文的独特设计 → 实现细节。

2.5 实验：观点的总结与验证

在实验前，先总结本文方法的核心假设和观点，再逐一验证。

常见验证逻辑：

  1. 单模块验证；
  2. 系统级验证；
  3. 消融实验。

观点示例：

  • 传统方法在某些条件下性能显著下降；
  • 本文方法能够获得更优结果；
  • 本文方法能有效提升某一性能指标。

2.6 总结：贡献、不足与展望

总结部分应包括：

  1. 本文研究的整体内容；
  2. 对领域的独特贡献；
  3. 当前工作的不足；
  4. 未来的研究方向。

总结的目标不是重复创新点，而是把本文清晰地放回学科发展脉络中。