人工智能 你理解的對嗎

                                                                   

 

（圖片來源于人民網(wǎng)）

 

說起人工智能，不少人眼前都會立即浮現(xiàn)出科幻大片中的機(jī)器人形象。隨著科技不斷發(fā)展，人工智能在開始影響工作和生活方方面面的同時(shí)，也在逐步刷新著人們對這個(gè)概念的認(rèn)知。

 

南京大學(xué)計(jì)算機(jī)系的周志華教授，在20多年從事人工智能科研的道路上，不僅成長為國際學(xué)術(shù)舞臺上有重要影響力的科學(xué)家，也是我國在這一領(lǐng)域科研水平逐漸與世界接軌的親歷者。

 

人工智能，公眾理解和科學(xué)研究存在偏差

 

坐在實(shí)驗(yàn)室大大的書柜前，周志華這樣解釋他們的日常工作方式：經(jīng)過討論、分析和思考激發(fā)靈感，然后通過算法和編程來實(shí)現(xiàn)想法，并在數(shù)據(jù)運(yùn)行中進(jìn)行檢驗(yàn)。

 

“人工智能研究，有兩種方向。”周志華介紹，第一種稱之為強(qiáng)人工智能，在科幻作品里出現(xiàn)較多，目標(biāo)是做出和人一樣聰明、甚至比人更聰明的機(jī)器人；另一種叫做弱人工智能，是借鑒人類的一些能力，讓機(jī)器做事聰明起來，成為減輕人類智力勞動的工具。

 

學(xué)術(shù)界目前主要探索的是后者。說到這里，周志華打了個(gè)比方：在100多年前，人類看到天上有鳥在飛，就想到能不能也做一個(gè)東西讓人飛起來，后來借助空氣動力學(xué)的研究成果，發(fā)明了現(xiàn)代的飛機(jī)。但飛機(jī)是不是就比鳥飛得更好？這很難說，盡管飛機(jī)比鳥飛得更高更遠(yuǎn)，但可能沒有鳥飛得靈活，也不會生出小飛機(jī)。人工智能實(shí)際上就是在做類似的事情，可以看成一種高級仿生學(xué)。

 

“在計(jì)算機(jī)科學(xué)的所有分支中，人工智能可能是公眾最感興趣的。但由于科普程度不夠，在每一次大發(fā)展之后，社會上往往對其抱有不切實(shí)際的幻想。”周志華不無遺憾地說，比如上世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)日本提出了宏偉的“五代機(jī)計(jì)劃”?，F(xiàn)在看，那時(shí)的很多目標(biāo)在今天已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但當(dāng)時(shí)那些超前的設(shè)想在技術(shù)上遇到很多困難，過高的期望轉(zhuǎn)變?yōu)槠毡榈馁|(zhì)疑，整個(gè)研究領(lǐng)域也隨之遇冷。

 

眼下，人工智能技術(shù)已無處不在，互聯(lián)網(wǎng)搜索、語音交互、安全門禁、交通調(diào)度……在人工智能發(fā)展得風(fēng)生水起之際，各種“威脅論”又四起：“阿爾法狗”的一再獲勝，是不是代表著機(jī)器已經(jīng)超越了人類？有了寫稿機(jī)器人、辦案機(jī)器人，更多人會面臨失業(yè)嗎？

 

“嚴(yán)肅的人工智能研究從沒想過要取代人、威脅人，一門科學(xué)有其理論上下限，使用的技術(shù)、可達(dá)的能力都是有數(shù)的。學(xué)者們從事的研究，是希望機(jī)器能夠幫助人。”周志華說，飛機(jī)的速度早已超越了人類，但并不妨礙跑步成為熱門運(yùn)動，人們從事文體活動更多的是為了鍛煉身體、陶冶情操。在此前的工業(yè)革命中，機(jī)器把人從繁重的體力勞動中解放出來，同時(shí)產(chǎn)生了新的工作崗位，例如馬車夫被汽車司機(jī)所取代。未來，機(jī)器將越來越多地讓人從重復(fù)性的腦力勞動中解脫出來，從事更高層次的智力活動。

 

研究之路，見證中國科研力量的起步和崛起

 

前不久，歐洲科學(xué)院公布2017年院士增選結(jié)果，周志華當(dāng)選歐洲科學(xué)院外籍院士。

 

這不是今年唯一的好消息。8月，在墨爾本舉行的國際人工智能聯(lián)合大會 （IJCAI）上，周志華當(dāng)選IJCAI 2021的程序委員會主席，這是1969年該會議創(chuàng)辦以來中國內(nèi)地首位擔(dān)任此職位的學(xué)者。2月，他與密歇根大學(xué)一位著名教授一起擔(dān)任國際人工智能學(xué)會AAAI 2019大會的程序委員會主席，成為1980年該會議創(chuàng)辦以來美歐之外國家首位擔(dān)任大會程序委員會主席的學(xué)者。

 

值得一提的是，2016年他還當(dāng)選了國際人工智能學(xué)會（AAAI）、美國計(jì)算機(jī)學(xué)會（ACM）、美國科學(xué)促進(jìn)會（AAAS）的會士，加上此前已經(jīng)是國際電氣電子工程師學(xué)會（IEEE）和國際模式識別學(xué)會（IAPR）的會士，成為在人工智能相關(guān)的五大主流國際學(xué)會的華人“大滿貫”會士第一人。

 

出生于1973年的周志華，本碩博都在南京大學(xué)計(jì)算機(jī)系度過，28歲被破格聘為副教授，29歲獲國家杰出青年科學(xué)基金，隨后被聘為教授，32歲時(shí)入選教育部長江學(xué)者特聘教授。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，他出版多部專著，并在一流國際期刊和頂級國際會議發(fā)表論文200余篇，獲發(fā)明專利20余項(xiàng)，論著被60余個(gè)國家和地區(qū)的研究人員引用逾2.5萬次。

 

談起科研道路，周志華坦言自己是我國人工智能特別是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域發(fā)展的親歷者和見證者。

 

“機(jī)器學(xué)習(xí)主要是研究如何利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的理論和方法。大數(shù)據(jù)好比是礦山，要得到礦山的價(jià)值還需要有效的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，機(jī)器學(xué)習(xí)就是為大家提供這種技術(shù)。”他回憶說，1995年讀本科時(shí)，在圖書館偶然翻看了《機(jī)器學(xué)習(xí)：通往人工智能的途徑》，這是他接觸機(jī)器學(xué)習(xí)的開始。當(dāng)年學(xué)校還沒有網(wǎng)絡(luò)，這本1983年出版的書從科研角度看觀點(diǎn)已經(jīng)很老了，但仍讓他著迷。當(dāng)時(shí)國內(nèi)的相關(guān)研究還沒有起步，直到2005年他在一些學(xué)術(shù)會議上講到機(jī)器學(xué)習(xí)時(shí)，還有業(yè)內(nèi)人士問，機(jī)器學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)采棉花還是摘葡萄？

 

從“看不到國際文獻(xiàn)”到“能隨時(shí)看到國際文獻(xiàn)”，從“看到國際文獻(xiàn)才知道別人在做什么”到“研究的問題與國際前沿接軌”，在過去20年里，我國在人工智能研究領(lǐng)域的進(jìn)步可以說是飛躍式的。2017年的國際人工智能聯(lián)合大會上，中國的錄用論文數(shù)首次超過了美國。越來越多的中國科學(xué)家擔(dān)任頂級國際學(xué)術(shù)會議主席，同樣引人注目。

 

周志華坦言趕上了時(shí)代機(jī)遇：“國家不斷強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)、政府和企業(yè)對科研的投入在增大。對我們研究者來說，看到人工智能被寫進(jìn)了十九大報(bào)告，很受鼓舞。”

 

熱心科普，讓更多人了解機(jī)器學(xué)習(xí)

 

2007年，周志華創(chuàng)建了南京大學(xué)機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘研究所。經(jīng)過10年的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有教師11人，研究生60余人。越來越多有志于人工智能的青年學(xué)子慕名而來。

 

經(jīng)過了60多年歷史，人工智能的發(fā)展經(jīng)歷上世紀(jì)50年代中期到60年代的“邏輯推理”階段、此后的“知識工程”時(shí)期到從90年代至今的“機(jī)器學(xué)習(xí)”階段。今天機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)已經(jīng)取得了很大成就。但在周志華看來，現(xiàn)在的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)仍存在著數(shù)據(jù)需求大、環(huán)境適應(yīng)弱、可解釋性差、經(jīng)驗(yàn)分享難等技術(shù)局限，為了解決這些難題，他最近提出了一個(gè)構(gòu)想：學(xué)件。在這一愿景中，學(xué)件由模型和用于描述模型的規(guī)約兩部分構(gòu)成，用戶想要做自己的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用時(shí)，不再用從頭建模，只需到學(xué)件市場上物色合適的拿來用。

 

在理論研究基礎(chǔ)上，周志華還著力推動機(jī)器學(xué)習(xí)的實(shí)際應(yīng)用。“我們與很多行業(yè)的企業(yè)都有合作，為其數(shù)據(jù)分析方面遇到的難題提供解決方案。”周志華說，目前已有一些科技成果轉(zhuǎn)化，包括互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品推薦、金融類的理財(cái)分析、能源設(shè)備的故障診斷及預(yù)警等。

 

在學(xué)生們看來，周志華勤奮而且精力旺盛。“有時(shí)凌晨兩點(diǎn)剛回復(fù)完郵件，早晨7點(diǎn)就在微信上提出修改意見，7點(diǎn)半又通知去辦公室開會。”博士生趙鵬說，機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域很熱，但導(dǎo)師會刻意“控制”論文數(shù)量，時(shí)常鼓勵(lì)大家要坐得住冷板凳，通過深入鉆研提高質(zhì)量。

 

他熱心于讓更多人了解機(jī)器學(xué)習(xí)，不僅開通了微博，用所學(xué)知識點(diǎn)評熱點(diǎn)，還為關(guān)心“阿爾法狗”的科技迷點(diǎn)評背后的技術(shù)。所撰寫的機(jī)器學(xué)習(xí)教科書，出版一年多已經(jīng)重印20多次，也讓他收獲了“暢銷書作家”的頭銜。在學(xué)校里，他堅(jiān)持給本科生上課，深入淺出的語言、旁征博引的案例、幽默生動的教學(xué)，不僅吸引了理工科院系的學(xué)生選修，大批文科學(xué)院的學(xué)生也很感興趣，甚至還有從外地學(xué)校特意趕來蹭課的。

 

周志華在微博上不無得意地“抱怨”：“也不知道咋說好，144個(gè)選課學(xué)生，240人的教室加了座位還不夠，正班學(xué)生告訴教務(wù)處說上課沒座位，這下好，教務(wù)處下周改到300多人的教室了。”（人民日報(bào)記者 姚雪青）