姚期智：下一代人工智能，突破口在理論
姚期智：下一代人工智能，突破口在理論
2017年09月16日 來(lái)源: 人民日?qǐng)?bào) 瀏覽次數(shù): 0
在15日播出的綜藝節(jié)目《機(jī)智過(guò)人》里，有一個(gè)身影的登場(chǎng)，讓不少觀眾驚喜而又驚訝。那就是姚期智。
畢竟，這個(gè)名字，帶著太過(guò)耀眼的光環(huán)：
世界著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家，圖靈獎(jiǎng)創(chuàng)立以來(lái)唯一一位亞裔獲獎(jiǎng)?wù)?，世界現(xiàn)代密碼學(xué)的奠基人之一。
而這個(gè)名字被更多人所熟知，是在13年前。
那一年，姚期智毅然辭去普林斯頓的終身教職，到清華大學(xué)全職任教。他的離去，震動(dòng)了美國(guó)社會(huì)；他的回歸，激動(dòng)了中國(guó)莘莘學(xué)子之心。
姚期智1946年出生于上海，幼年隨父母移居臺(tái)灣，大半輩子生活在美國(guó)，曾在麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校等多所世界頂級(jí)名校任教。
11歲，楊振寧和李政道獲諾貝爾物理獎(jiǎng)的消息，在他幼小的心靈中埋下了種子。
21歲，他從臺(tái)灣大學(xué)物理系畢業(yè)，赴美留學(xué)，5年后獲得哈佛大學(xué)物理博士學(xué)位。然而，就在此時(shí)，他發(fā)現(xiàn)了自己的“真愛(ài)”——計(jì)算機(jī)理論，并從此將之作為自己終身的事業(yè)。
52歲，被選為美國(guó)科學(xué)院院士。
54歲，他獲得了“計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)”——圖靈獎(jiǎng)。
58歲，年近花甲，他決定“落葉歸根”，為自己祖國(guó)和同胞多盡些力。辭了教職，賣(mài)了房子，不給自己留一絲牽掛。
年過(guò)半百的人生，再度重新出發(fā)。他說(shuō)，這是他“一生中感到最有意義的工作”。
那時(shí)，在他所研究的算法和復(fù)雜性領(lǐng)域，中國(guó)學(xué)術(shù)界還幾乎是一片空白。
回國(guó)后，他做的第一件事就是創(chuàng)辦了本科生的“軟件科學(xué)實(shí)驗(yàn)班”，又被稱(chēng)為“姚班”，誓言要培養(yǎng)“具有國(guó)際水平的一流計(jì)算機(jī)人才”。他一手建立了清華大學(xué)交叉信息學(xué)院，致力于信息科學(xué)與其他學(xué)科特別是物理、數(shù)學(xué)、生命科學(xué)的交叉研究。像一面旗幟，他為學(xué)院吸引來(lái)一個(gè)囊括了全球頂尖計(jì)算機(jī)科學(xué)家的講席教授組。
如今，姚班的學(xué)生已揚(yáng)名海外，世界一流的大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)和行業(yè)頂尖的科技公司里，到處活躍著他們的身影。另一位圖靈獎(jiǎng)獲得者John Hopcroft評(píng)價(jià)說(shuō)：“姚班有世界最優(yōu)秀的本科生和最優(yōu)秀的本科教育。”
這樣一位可敬的學(xué)者，為何會(huì)出現(xiàn)在一檔綜藝節(jié)目中？回國(guó)13年來(lái)，他的研究有什么新進(jìn)展？他當(dāng)初的期許和諾言，是否已經(jīng)實(shí)現(xiàn)？
帶著這些疑問(wèn)，我們來(lái)到清華，來(lái)到了姚智期的面前。
節(jié)目中的姚期智
“這些項(xiàng)目，可以變成大學(xué)里的一門(mén)課”
人物工作室：
回國(guó)以來(lái)，您一直很少在媒體上露面，這次參加《機(jī)智過(guò)人》，是什么打動(dòng)了您？
姚期智：
我希望能夠讓更多的中國(guó)民眾、尤其是年輕學(xué)子，對(duì)人工智能的科學(xué)內(nèi)涵和未來(lái)的機(jī)遇有比較深入的認(rèn)識(shí)。
今后的二、三十年，人工智能一定會(huì)在科學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界產(chǎn)生極大的影響。在過(guò)去的十多年里，人工智能有很大的進(jìn)展，中國(guó)也有非常出色的產(chǎn)業(yè)，在應(yīng)用方面已經(jīng)基本追上了世界水平。但是我們不能松懈。過(guò)去十年產(chǎn)業(yè)革新所產(chǎn)生的紅利，遲早會(huì)消失。在下一波人工智能的浪潮中，我希望中國(guó)能夠取得一些原創(chuàng)性的、有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果。
《機(jī)智過(guò)人》這樣的節(jié)目，可以幫助人們了解人工智能。中央電視臺(tái)和中國(guó)科學(xué)院，可以說(shuō)代表著各自行業(yè)的最高水準(zhǔn)，他們的合作能產(chǎn)生最好的效果。因此，我很樂(lè)意參加節(jié)目錄制，為科普出一份力。
人物工作室：
除了《機(jī)智過(guò)人》，今年還有一些其他人工智能的綜藝節(jié)目，比如湖南臺(tái)的《我是未來(lái)》，而一些傳統(tǒng)綜藝節(jié)目如《最強(qiáng)大腦》《一站到底》也引入了人機(jī)PK的元素。而在此之前，科技新進(jìn)展還沒(méi)有引起過(guò)類(lèi)似的電視節(jié)目?jī)?nèi)容的新浪潮。您如何看待這種科技與娛樂(lè)的結(jié)合？
姚期智：
國(guó)內(nèi)國(guó)外的綜藝節(jié)目我都看過(guò)一些。我認(rèn)為，《機(jī)智過(guò)人》最不一樣的地方在于，它是一個(gè)比較嚴(yán)肅的節(jié)目。在娛樂(lè)性之外，有著很高的科技含量。
在這個(gè)系列里，比較完整地包含了人工智能應(yīng)用的方方面面——既有一些已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟的技術(shù)，比如說(shuō)人臉識(shí)別；也有一些剛剛起步的技術(shù)，比如讓機(jī)器寫(xiě)詩(shī)。每個(gè)項(xiàng)目基本上都代表了某一塊技術(shù)領(lǐng)域。我甚至覺(jué)得可以把這些項(xiàng)目擴(kuò)展開(kāi)來(lái)，變成大學(xué)里的一門(mén)課。
這個(gè)節(jié)目相當(dāng)有創(chuàng)新性，可能比國(guó)外做得更好。美國(guó)也有一些科普節(jié)目，但是沒(méi)有以綜藝這種方式來(lái)呈現(xiàn)的。
姚期智在采訪現(xiàn)場(chǎng)
“什么樣的東西算是有‘智能’，這是一個(gè)無(wú)解的哲學(xué)問(wèn)題”
人物工作室：
作為圖靈獎(jiǎng)的得主之一，您認(rèn)同圖靈測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)嗎？人類(lèi)是否應(yīng)該通過(guò)和自己對(duì)世界認(rèn)知的相似度，來(lái)分辨一種事物是否擁有智能？
姚期智：
什么東西能夠算是有智能，我覺(jué)得這是一個(gè)無(wú)解的哲學(xué)問(wèn)題，是沒(méi)有辦法像科學(xué)分析那樣有一個(gè)框架和用量化的方法去討論的。所以，從實(shí)用的角度來(lái)講，圖靈測(cè)試是非常了不起的，它讓哲學(xué)所討論的“一根針尖上能有多少個(gè)天使跳舞”這類(lèi)事情有了一個(gè)客觀標(biāo)準(zhǔn)，以便于人們的實(shí)際操作。
當(dāng)然，我們應(yīng)該適當(dāng)調(diào)高圖靈測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)——不用太高，就定在我們的下一個(gè)目標(biāo)。這些測(cè)試也會(huì)讓我們對(duì)自身有更多了解，有很多我們本以為屬于人類(lèi)的智能，在我看來(lái)是一個(gè)幻覺(jué)。比如AlphaGo，已經(jīng)開(kāi)始涉足德州撲克了，我們覺(jué)得玩撲克的高手是需要掌握對(duì)方的情緒、心理的，但機(jī)器完全不跟你講這一套，它看到某一個(gè)現(xiàn)象就來(lái)進(jìn)攻。所以我想，“智能”這件事情非常微妙，機(jī)器的智能和人的智能也許真的不一樣。
人物工作室：
對(duì)于人工智能，大眾的態(tài)度通常分為兩派，一派是強(qiáng)調(diào)人工智能的危險(xiǎn)性，小到失業(yè)，大到社會(huì)倫理問(wèn)題，甚至?xí)斐扇祟?lèi)文明的災(zāi)難性毀滅。另外一派強(qiáng)調(diào)人工智能帶來(lái)的好處，認(rèn)為威脅是不存在的，或者存在但可以解決。還有一些人則不相信我們能夠創(chuàng)造出真正的人工“智能”，您是怎么看待這個(gè)問(wèn)題的呢？
姚期智：
最后一種想法，我覺(jué)得太悲觀了。
至于前面這兩種看法都有一定的道理，但我認(rèn)為人工智能既然已經(jīng)誕生，人們是無(wú)法禁止對(duì)它進(jìn)行繼續(xù)研究的。工具都有兩面性，可以用來(lái)做好事，也可以用來(lái)做壞事。如果大家都不去研究，一旦這種技術(shù)落到壞人手上，由他們進(jìn)行了深入發(fā)展，后果會(huì)非常嚴(yán)重。所以要防止科學(xué)知識(shí)變成危險(xiǎn)品，最佳的方法就是我們用最好的技術(shù)來(lái)掌控它，并經(jīng)過(guò)社會(huì)、國(guó)家的討論，達(dá)成共識(shí)，進(jìn)行立法。
怎么樣才能達(dá)到“強(qiáng)人工智能”？突破口在理論
人物工作室：
目前人工智能還屬于“弱人工智能”的階段，您認(rèn)為我們實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)人工智能”的突破口在哪兒？是在人工智能三個(gè)核心技術(shù)——算法、數(shù)據(jù)、計(jì)算能力中的某一個(gè)領(lǐng)域嗎？
姚期智：
我認(rèn)為“強(qiáng)人工智能”指的是：這個(gè)人工智能不僅能解決一個(gè)比較單一、特定的工作問(wèn)題，還能接近人類(lèi)的思考、推理方式。從圖靈開(kāi)始，這一可能性被提出來(lái)已經(jīng)有五六十年了。剛開(kāi)始大家非常樂(lè)觀，但是慢慢發(fā)現(xiàn)做到“強(qiáng)人工智能”是非常難的，于是開(kāi)始朝“弱人工智能”的方向發(fā)展。
現(xiàn)在，“弱人工智能”已經(jīng)可以做到許多在普通人看起來(lái)非常接近于“強(qiáng)人工智能”的事——比如打敗圍棋冠軍。但如果仔細(xì)看，這些事情都是完全不具備推理能力和跨領(lǐng)域想象力的。怎么樣才能達(dá)到“強(qiáng)人工智能”？我認(rèn)為真正的突破口就是理論。
過(guò)去這十年，算法、數(shù)據(jù)、計(jì)算能力都發(fā)展到了一個(gè)相當(dāng)驚人的地步。處理大數(shù)據(jù)的能力，還有深度學(xué)習(xí)所帶來(lái)的算法，正好結(jié)合起來(lái)，使人工智能突破了以前的瓶頸，并慢慢應(yīng)用于更多領(lǐng)域，如金融科技、醫(yī)學(xué)診斷。在這些領(lǐng)域，這股人工智能的熱潮還在不斷產(chǎn)生科學(xué)和經(jīng)濟(jì)效益，至少還要過(guò)一陣子，它的紅利才真正會(huì)到達(dá)盡頭。
至于下一波浪潮會(huì)發(fā)生在這三個(gè)核心技術(shù)的哪一部分？我覺(jué)得一定是算法。因?yàn)閿?shù)據(jù)量和計(jì)算能力到達(dá)一個(gè)差不多的極限后，就產(chǎn)生了局限。而現(xiàn)在的算法還有很大的提升空間，和人類(lèi)大腦的“算法”比起來(lái)，它還很粗糙。人類(lèi)自身一定還有一些算法需要被發(fā)現(xiàn)。
人物工作室：
在您看來(lái)，中國(guó)人工智能未來(lái)需要努力的方向是什么？
姚期智：
中國(guó)的人工智能發(fā)展有兩個(gè)短板：第一是系統(tǒng)，我們的硬件做得不錯(cuò)，有超級(jí)計(jì)算機(jī)，但是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一向是弱項(xiàng)；第二就是理論，這在國(guó)外學(xué)界已經(jīng)很熱了，有非常深厚的積累，相比之下中國(guó)至今仍有相當(dāng)大的差距。
此前，計(jì)算機(jī)在中國(guó)幾乎完全被認(rèn)為是一個(gè)工程學(xué)科，計(jì)算機(jī)理論是不太被注意的。這主要跟時(shí)代背景有關(guān)。中國(guó)在改革開(kāi)放以后，最迫切的事情是先讓國(guó)家富強(qiáng)起來(lái)，對(duì)于“實(shí)用”特別重視。比如人工智能基本上是一種實(shí)驗(yàn)科學(xué)，我們的年輕人學(xué)習(xí)實(shí)用技術(shù)是很擅長(zhǎng)的，因此中國(guó)在這方面很快就趕上來(lái)了。
然而，如果想讓計(jì)算機(jī)科技全面發(fā)展，工程和理論都必須兼顧。下一代人工智能的理論一旦產(chǎn)生，將是一件巨大的事，比Alpha Go還要驚人。我希望在力所能及的范圍內(nèi)把這件事情真正推動(dòng)起來(lái)。
給姚班授課
“中國(guó)的學(xué)生不缺乏創(chuàng)造力，缺乏創(chuàng)造力是他周?chē)沫h(huán)境”
人物工作室：
當(dāng)年是什么動(dòng)機(jī)促使您回國(guó)？回來(lái)之后，對(duì)環(huán)境的改變有不適應(yīng)嗎？回顧這十多年走過(guò)的路，您最大的感受是什么？
姚期智：
2002年，我曾經(jīng)和中國(guó)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)家學(xué)者在南京、上海、北京交流討論，留下了非常深的印象。那年下半年，清華大學(xué)聯(lián)絡(luò)我，希望我能夠帶領(lǐng)一個(gè)講席教授組。我答應(yīng)了，從國(guó)外邀請(qǐng)了十位計(jì)算機(jī)的專(zhuān)家，花一些時(shí)間在清華指導(dǎo)研究生。這就是初步接觸。后來(lái)，清華的校領(lǐng)導(dǎo)邀請(qǐng)我回國(guó)工作。中國(guó)對(duì)于創(chuàng)建世界一流大學(xué)有迫切的理想，我覺(jué)得自己在這方面有相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該能做出一定的貢獻(xiàn)。
那時(shí)，清華大學(xué)還特別請(qǐng)了楊振寧先生來(lái)邀請(qǐng)我跟他會(huì)面。能見(jiàn)到一向都非常仰慕的楊先生，我非常興奮。我的朋友、家人也非常支持，尤其是我的愛(ài)人，她覺(jué)得這是一個(gè)非常有意義的工作。所以，我回到清華，好像是順理成章的事情。
我跟我愛(ài)人都是做科研的，對(duì)事業(yè)非常專(zhuān)注，對(duì)于居住環(huán)境的改變不太在意。而且我是在中國(guó)出生的，對(duì)于自己是中國(guó)人這個(gè)認(rèn)識(shí)從來(lái)沒(méi)有變過(guò)，所以沒(méi)什么不適應(yīng)的。
現(xiàn)在回頭想來(lái)，當(dāng)初的決定非常正確。在教育方面，我們用十多年的時(shí)間打造出了一個(gè)世界知名的本科精英班。在科研方面也有很大的進(jìn)展，比如，使中國(guó)成為了擁有世界最先進(jìn)的量子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家之一。
人物工作室：
“姚班”創(chuàng)建已經(jīng)多年，您當(dāng)初的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了多少？目前從姚班走出的學(xué)生有多少人？留在科研領(lǐng)域的人有多少？您認(rèn)為對(duì)于他們來(lái)說(shuō)，哪一個(gè)方向才是最理想的方向？
姚期智：
辦“姚班”這件事，如果在美國(guó)會(huì)有非常多阻力。一所大學(xué)發(fā)展出一套成熟的運(yùn)行模式后，革新就特別困難，越好的大學(xué)越是如此。而在中國(guó)，卻給我?guī)?lái)了兩個(gè)驚喜。
第一個(gè)驚喜就是建立的速度。我當(dāng)時(shí)只是覺(jué)得這件事情進(jìn)行得挺順利，后來(lái)才知道校方花了很多的力氣去協(xié)調(diào)。
第二個(gè)驚喜是，我知道清華學(xué)生非常優(yōu)秀，不過(guò)我想這個(gè)優(yōu)秀也有個(gè)限度，但是我后來(lái)發(fā)現(xiàn)學(xué)生優(yōu)秀得出乎我的想象。舉個(gè)例子，有兩個(gè)姚班的學(xué)生現(xiàn)在在普林斯頓大學(xué)，前些時(shí)候他們的教授碰到我，說(shuō)“你們的學(xué)生質(zhì)量太好了，比我還聰明”——要知道，這位教授是在印度人里的NO.1，他講話從不會(huì)夸張。
這十幾年，“姚班”畢業(yè)了差不多320個(gè)學(xué)生。其中90%是繼續(xù)深造，還有10%要么自己創(chuàng)業(yè)，要么在一些非常著名的科技公司工作，像谷歌、facebook。大家對(duì)于“姚班”有個(gè)誤解，以為我們是專(zhuān)門(mén)做理論的訓(xùn)練，其實(shí)并不是這樣。只不過(guò)我們覺(jué)得有了深厚的理論基礎(chǔ)，將來(lái)在任何行業(yè)都是有優(yōu)勢(shì)的。我們會(huì)讓學(xué)生多接觸跨領(lǐng)域的科目。我告訴學(xué)生，你們?cè)诖髮W(xué)唯一的任務(wù)，就是要發(fā)現(xiàn)你們最擅長(zhǎng)的是什么，最感興趣的是哪一個(gè)方向。
“姚班”已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)目標(biāo)了，甚至“超標(biāo)”了。我覺(jué)得我們的學(xué)生比國(guó)外的學(xué)生更好。中國(guó)的學(xué)生不缺乏創(chuàng)造力，缺乏創(chuàng)造力是他周?chē)沫h(huán)境。當(dāng)大學(xué)里充滿(mǎn)了思想活潑有創(chuàng)造力的教授，學(xué)生自然就會(huì)變得像他們一樣。這是這一代青年教師、資深教授和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)任。不管是文化還是別的什么，都不是我們可以拿來(lái)作為中國(guó)科技發(fā)展不足的借口。
人物工作室：
您覺(jué)得中國(guó)的學(xué)術(shù)環(huán)境跟國(guó)外相比，最大的優(yōu)勢(shì)和最主要的不足是什么？
姚期智：
我先講講為什么美國(guó)最好的大學(xué)會(huì)那么優(yōu)秀。因?yàn)槿谓痰亩际菄?yán)格標(biāo)準(zhǔn)要求下的最有創(chuàng)造力的老師，收的學(xué)生一般也都非常不錯(cuò)。他們朝夕相處，學(xué)到的不僅僅是課本上呆板的知識(shí)，老師的思維方式是一個(gè)年輕科學(xué)家成長(zhǎng)中非常寶貴的養(yǎng)分。好的大學(xué)里面應(yīng)該充滿(mǎn)了第一流的人才，而且這些人彼此之間需要有交流聯(lián)絡(luò)，比如，不同學(xué)科領(lǐng)域的人在一起吃個(gè)午飯，談?wù)劯髯宰罱龅氖?，都?huì)增加很多合作機(jī)會(huì)，碰撞出新點(diǎn)子。學(xué)生也會(huì)受到耳濡目染。
中國(guó)的大學(xué)，優(yōu)秀人才的密度還達(dá)不到這樣的程度，但我們應(yīng)該往這個(gè)方向努力，要敢于搞精英教育。我們交叉信息學(xué)院就在創(chuàng)造這樣一個(gè)環(huán)境。
“絕不能讓自己從科研第一線下來(lái)”
人物工作室：
您剛才提到，交叉信息學(xué)院已經(jīng)擁有了最先進(jìn)的量子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，能介紹一下量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的進(jìn)展嗎？
姚期智：
過(guò)去20年里，科學(xué)家在理論上已經(jīng)非常清楚量子計(jì)算機(jī)應(yīng)該長(zhǎng)什么樣子、運(yùn)作原理是什么了?，F(xiàn)在我們正努力把設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)。一旦成功，它會(huì)帶來(lái)翻天覆地的變化。比如說(shuō)破解密碼就是大家熟知的例子。
更重要的是，量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)能夠解決很多科學(xué)上的問(wèn)題。比如，要了解一個(gè)大分子結(jié)構(gòu)，目前主要靠實(shí)驗(yàn)，無(wú)法進(jìn)行理論計(jì)算。有了量子計(jì)算機(jī)，基本上就可以破解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。另外，將來(lái)制造一些新型材料、新的藥物，也需要量子計(jì)算機(jī)解決量子方程式。
人物工作室：
回國(guó)之后，您承擔(dān)了較重的教學(xué)任務(wù)和行政事務(wù)，這是否影響了您做科研？您最近的研究方向是什么？
姚期智：
還好。我一向認(rèn)為，即使在辦學(xué)中要承擔(dān)行政工作，也絕不能讓自己從科研第一線下來(lái)。因?yàn)橹挥凶约涸诘谝痪€做出了出色的工作，才能給其他年輕教授提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。況且，離開(kāi)研究崗位后感覺(jué)會(huì)不一樣，對(duì)事情的判斷也會(huì)發(fā)生偏差。
近年來(lái)，我進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域：計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)，研究的是一種博弈拍賣(mài)理論。如果你看我過(guò)去所做的事情，會(huì)發(fā)現(xiàn)我做過(guò)很多不同領(lǐng)域的研究，每個(gè)領(lǐng)域都是在做出了兩三篇重要論文后，就換到一個(gè)新的領(lǐng)域。這是我喜歡的科研方式。
現(xiàn)在，我的方向是人工智能理論。你們可以等等看，看兩三年以后，我能不能對(duì)大家有所交代。
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