アメリカCS修士課程での研究機会（主に、機械学習の研究をしたい人にはあんまりお勧めできないという話をします）
私は2020年8月から2022年12月までテキサス大学オースティン校 (UT Austin) の修士課程に所属しており、現在はペンシルベニア州立大学 (Penn State) の博士課程に所属しています。修士2年目から研究室に所属して取り組んだ自然言語処理の研究がEACL2023とEMNLP2023という学会に採択されて区切りがついたので、このタイミングで修士課程での研究についての経験をまとめることにしました。
（追記）アメリカの修士課程と博士課程の違いについてのスライドを公開しました。
わざわざアメリカにまで来て実績が積めていないことには悩み続けているところではありますが、私の実力からすれば望外の結果でもあるので指導教員と共著者には感謝してもしきれません。微妙なアイデアは容赦なく潰してもらえた毎週のミーティングと、私が書いた文章が残らないくらいの論文への添削がなければ研究の体も成していなかったと思います。
しかし、アメリカのCS修士課程で研究を行うことは容易ではないということも良く分かりました（注：CS学部に所属していましたが、研究環境については自然言語処理のことしか知りません）。個人的には修士から留学して正解だったと思いますが、一歩間違えれば研究室にすら所属できずに泣いていた可能性もありました。研究室に所属できるかすらも運によるところが大きく、研究を志す日本の学生に軽率に勧められるものではないと思います。
私の現在の考えとしては、機械学習分野でアメリカの大学院に所属して研究をしたい学生は、日本の学士課程で業績を作ってアメリカの博士課程に直接出願するか、日本の修士課程で研究をしてからアメリカの博士課程に出願するの手堅いルートだと思います。私のように「良く分からないけどアメリカ行きたいんじゃ」という人は、一緒に気合いで頑張りましょう。
ただし、アメリカに限らない話ですが大学によって状況は大きく異なります。研究機会を得やすい修士課程が無いわけではないようです。あとヨーロッパでは状況もシステムも全く異なります。海外大学院への出願を考えている人は広く情報を集めるようにしてください。
この記事では（私の知っている範囲における）アメリカのCS修士課程における研究活動の辛すぎる部分を説明しつつ、私が強運により研究の機会を掴んだ経験を紹介します。読めば分かりますが運が良かっただけの話なので、再現性は全くないです。
私の修士課程の全般についてはこの記事に、PhDへの出願についてはこの記事に書いています。
アメリカのCS修士課程における研究機会
アメリカの大学院では修士課程と博士課程は独立していて、学部（学士課程）を卒業してすぐに博士課程に進学することもできます。特にCSでは修士課程には卒業後に就職を予定している学生が多く、研究を志している人は修士課程を経ずに博士課程に進学することを目指す人が多いです。実際には学部で業績を作れる人ばかりではないので、修士課程や社会人を経て博士課程に進学する人も多いですが、少なくとも修士課程は研究を志す人のために設計されてはいません。一方で、博士課程は基本的には研究活動を前提として指導教員が割り当てられるので、あまり心配する必要はありません。そもそも受からないという問題はありますが。
日本の多くの大学では理系だと学部4年生で全員が研究室に配属されますが、アメリカの学部生・修士生のほとんどは研究室に所属していません。博士生以外は学生から自発的に教員に連絡をして研究室への配属を願い出る必要があり、学部生・修士生が若干名しか所属していない研究室も珍しくないです。逆に、実力主義なので学部2年生から研究室に所属して国際学会に何本も採択されている優秀な知り合いもいます。
明らかに優秀であったり目立つ業績を上げているような学生でない限りは、研究室に所属できるかはタイミング（プロジェクトとのマッチング、教員の忙しさ、予算）に影響されるので、学部生・修士生が研究室に所属できるかどうかは運としか言いようがありません。実際に、私が現在所属している研究室には現時点では博士生しかいません。ただし、当然ながら研究室によって大きく状況が異なります。立ち上げたばかりの研究室などで学生が少ない場合や、逆に大御所先生の超大所帯の研究室もあるので、条件によっては所属しやすい場合もあると思います。
日本の研究室では、研究経験すらない学部4年生を何人も抱えて育てなくてはならず、ほとんどの学生は博士課程まで進学してくれないという場合も多いかと思います。それに比べてアメリカの有名研究室は既に実績のある学生を採用すれば良いので、教育コストを掛けずに低リスクで戦力を得られて完全にズルです。
ズルいけれど現実なので、学生としてはどこかのタイミングで気合いで実績を作る必要があります。必ずしも論文を書いた経験が求められるわけではないと思いますが、少なくとも何かしらのアピールポイントが必要です。良くある作戦としては、指導してほしい教員が担当している授業を履修して、期末課題として課されることが多い研究プロジェクト（自由にテーマを決めて研究を行う）でアピールすることです。容易ではないですが期末課題から学会論文に繋がった例も聞くので、そのような場合は研究室に所属できる可能性は高まるでしょう。そこまでには至らなくても、研究遂行能力を見せることができれば指導してもらえる可能性はあると思います。
私が修士課程で研究室に所属するまで
私の場合は修士1年目までに目立った研究実績を作ることができなかったのですが、修士1年目が終わったあとにAmazonでの研究インターンに参加できたことが大きな要素になったと思います。修士1年目には何人もの教員に指導を断られていたのですが、のちに指導をしていただくことになる教員にAmazonで取り組んでいるプロジェクトの話をしたところ、インターンが終わってから研究室に所属することになりました。
そもそも研究実績がほとんどない状態で有名企業の研究インターンに採用されることは難しいのですが、私の場合はイギリスのAmazonに出願したこととコロナ禍で出願が少なかったことが採用に繋がったと考えています。後者はともかくとして、アメリカの有名企業の研究インターンは倍率が高すぎるので、研究実績が不足している場合にはヨーロッパの研究拠点に応募することも選択肢として悪くないと思います。ただし、アメリカのビザが失効したりと面倒なことは多いので、誰にでも勧められるわけではありません。私の場合は他に選択肢がなかったので、インターンの前後に日本に帰国して英国ビザの取得と米国ビザの再取得をしました。これは米国ビザの要件が厳しい中国などからの留学生には出来ない奇手なので、ビザが取りやすい日本人学生の特権でもあります（とはいえビザの再取得が保証されているわけではないので、ちゃんと調べてください）。
このほかにも、知り合いの中では数学系の学部の出身であったり有名企業での社会人経験がある学生は、目立った研究実績がなくても研究室への所属を勝ち取っている例が多いような気がします。まずは複数の教員にコンタクトを取った上で、所属が叶わなかった場合には何かアピールポイントを作ることを目指してみてください。
研究室に所属してからの研究
私は研究室に所属してからは博士生にメンターとして付いてもらって自分が立ち上げたプロジェクトを研究しており、さらに週1回の指導教員とのミーティングを設けてもらうことができました。後に分かったことですが、これは修士生としては破格の待遇だったと思います。
前半では研究室に所属できればどこでも良いような書き方をしていましたが、研究室を吟味することも必要です。修士生を指導する余裕のある教員の方が少ないので、既存のプロジェクトの雑用のような仕事を振られているような学生も目にします。特に大所帯の研究室だと、教員からの指導を受けられる可能性は低いので注意が必要です。研究室のホームページに載っている修士生が主著で論文を出していたり、まだ研究室に3、4人しか博士生が所属していないような立ち上げたての研究室であれば、丁寧な指導が受けられる可能性は高いと思います。
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私がUT Austinに在籍しているときに、ミネルバ大学の学部生である煙山拓さんにインタビューをしていただいた動画が公開されています。この記事と似たような話もしていますが、ようやく研究室に所属できて楽しい時期だったので、少しアメリカのCS修士課程について楽観的なことを話しすぎたと思います。ごめんなさい。