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 來源: 人民日報 瀏覽次數(shù): 0
在15日播出的綜藝節(jié)目《機智過人》里，有一個身影的登場，讓不少觀眾驚喜而又驚訝。那就是姚期智。
畢竟，這個名字，帶著太過耀眼的光環(huán)：
世界著名計算機科學家，圖靈獎創(chuàng)立以來唯一一位亞裔獲獎者，世界現(xiàn)代密碼學的奠基人之一。
而這個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，到清華大學全職任教。他的離去，震動了美國社會；他的回歸，激動了中國莘莘學子之心。
姚期智1946年出生于上海，幼年隨父母移居臺灣，大半輩子生活在美國，曾在麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學伯克利分校等多所世界頂級名校任教。
11歲，楊振寧和李政道獲諾貝爾物理獎的消息，在他幼小的心靈中埋下了種子。
21歲，他從臺灣大學物理系畢業(yè)，赴美留學，5年后獲得哈佛大學物理博士學位。然而，就在此時，他發(fā)現(xiàn)了自己的“真愛”——計算機理論，并從此將之作為自己終身的事業(yè)。
52歲，被選為美國科學院院士。
54歲，他獲得了“計算機領域的諾貝爾獎”——圖靈獎。
58歲，年近花甲，他決定“落葉歸根”，為自己祖國和同胞多盡些力。辭了教職，賣了房子，不給自己留一絲牽掛。
年過半百的人生，再度重新出發(fā)。他說，這是他“一生中感到最有意義的工作”。
那時，在他所研究的算法和復雜性領域，中國學術界還幾乎是一片空白。
回國后，他做的第一件事就是創(chuàng)辦了本科生的“軟件科學實驗班”，又被稱為“姚班”，誓言要培養(yǎng)“具有國際水平的一流計算機人才”。他一手建立了清華大學交叉信息學院，致力于信息科學與其他學科特別是物理、數(shù)學、生命科學的交叉研究。像一面旗幟，他為學院吸引來一個囊括了全球頂尖計算機科學家的講席教授組。
如今，姚班的學生已揚名海外，世界一流的大學、科研機構和行業(yè)頂尖的科技公司里，到處活躍著他們的身影。另一位圖靈獎獲得者John Hopcroft評價說：“姚班有世界最優(yōu)秀的本科生和最優(yōu)秀的本科教育?！?/span>
這樣一位可敬的學者，為何會出現(xiàn)在一檔綜藝節(jié)目中？回國13年來，他的研究有什么新進展？他當初的期許和諾言，是否已經(jīng)實現(xiàn)？
帶著這些疑問，我們來到清華，來到了姚智期的面前。
節(jié)目中的姚期智
“這些項目，可以變成大學里的一門課”
人物工作室：
回國以來，您一直很少在媒體上露面，這次參加《機智過人》，是什么打動了您？
姚期智：
我希望能夠讓更多的中國民眾、尤其是年輕學子，對人工智能的科學內(nèi)涵和未來的機遇有比較深入的認識。
今后的二、三十年，人工智能一定會在科學界、產(chǎn)業(yè)界產(chǎn)生極大的影響。在過去的十多年里，人工智能有很大的進展，中國也有非常出色的產(chǎn)業(yè)，在應用方面已經(jīng)基本追上了世界水平。但是我們不能松懈。過去十年產(chǎn)業(yè)革新所產(chǎn)生的紅利，遲早會消失。在下一波人工智能的浪潮中，我希望中國能夠取得一些原創(chuàng)性的、有知識產(chǎn)權的成果。
《機智過人》這樣的節(jié)目，可以幫助人們了解人工智能。中央電視臺和中國科學院，可以說代表著各自行業(yè)的最高水準，他們的合作能產(chǎn)生最好的效果。因此，我很樂意參加節(jié)目錄制，為科普出一份力。
人物工作室：
除了《機智過人》，今年還有一些其他人工智能的綜藝節(jié)目，比如湖南臺的《我是未來》，而一些傳統(tǒng)綜藝節(jié)目如《最強大腦》《一站到底》也引入了人機PK的元素。而在此之前，科技新進展還沒有引起過類似的電視節(jié)目內(nèi)容的新浪潮。您如何看待這種科技與娛樂的結合？
姚期智：
國內(nèi)國外的綜藝節(jié)目我都看過一些。我認為，《機智過人》最不一樣的地方在于，它是一個比較嚴肅的節(jié)目。在娛樂性之外，有著很高的科技含量。
在這個系列里，比較完整地包含了人工智能應用的方方面面——既有一些已經(jīng)發(fā)展得相當成熟的技術，比如說人臉識別；也有一些剛剛起步的技術，比如讓機器寫詩。每個項目基本上都代表了某一塊技術領域。我甚至覺得可以把這些項目擴展開來，變成大學里的一門課。
這個節(jié)目相當有創(chuàng)新性，可能比國外做得更好。美國也有一些科普節(jié)目，但是沒有以綜藝這種方式來呈現(xiàn)的。
姚期智在采訪現(xiàn)場
“什么樣的東西算是有‘智能’，這是一個無解的哲學問題”
人物工作室：
作為圖靈獎的得主之一，您認同圖靈測試的標準嗎？人類是否應該通過和自己對世界認知的相似度，來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，我覺得這是一個無解的哲學問題，是沒有辦法像科學分析那樣有一個框架和用量化的方法去討論的。所以，從實用的角度來講，圖靈測試是非常了不起的，它讓哲學所討論的“一根針尖上能有多少個天使跳舞”這類事情有了一個客觀標準，以便于人們的實際操作。
當然，我們應該適當調(diào)高圖靈測試的標準——不用太高，就定在我們的下一個目標。這些測試也會讓我們對自身有更多了解，有很多我們本以為屬于人類的智能，在我看來是一個幻覺。比如AlphaGo，已經(jīng)開始涉足德州撲克了，我們覺得玩撲克的高手是需要掌握對方的情緒、心理的，但機器完全不跟你講這一套，它看到某一個現(xiàn)象就來進攻。所以我想，“智能”這件事情非常微妙，機器的智能和人的智能也許真的不一樣。
人物工作室：
對于人工智能，大眾的態(tài)度通常分為兩派，一派是強調(diào)人工智能的危險性，小到失業(yè)，大到社會倫理問題，甚至會造成人類文明的災難性毀滅。另外一派強調(diào)人工智能帶來的好處，認為威脅是不存在的，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”，您是怎么看待這個問題的呢？
姚期智：
最后一種想法，我覺得太悲觀了。
至于前面這兩種看法都有一定的道理，但我認為人工智能既然已經(jīng)誕生，人們是無法禁止對它進行繼續(xù)研究的。工具都有兩面性，可以用來做好事，也可以用來做壞事。如果大家都不去研究，一旦這種技術落到壞人手上，由他們進行了深入發(fā)展，后果會非常嚴重。所以要防止科學知識變成危險品，最佳的方法就是我們用最好的技術來掌控它，并經(jīng)過社會、國家的討論，達成共識，進行立法。
怎么樣才能達到“強人工智能”？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，您認為我們實現(xiàn)“強人工智能”的突破口在哪兒？是在人工智能三個核心技術——算法、數(shù)據(jù)、計算能力中的某一個領域嗎？
姚期智：
我認為“強人工智能”指的是：這個人工智能不僅能解決一個比較單一、特定的工作問題，還能接近人類的思考、推理方式。從圖靈開始，這一可能性被提出來已經(jīng)有五六十年了。剛開始大家非常樂觀，但是慢慢發(fā)現(xiàn)做到“強人工智能”是非常難的，于是開始朝“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非常接近于“強人工智能”的事——比如打敗圍棋冠軍。但如果仔細看，這些事情都是完全不具備推理能力和跨領域想象力的。怎么樣才能達到“強人工智能”？我認為真正的突破口就是理論。
過去這十年，算法、數(shù)據(jù)、計算能力都發(fā)展到了一個相當驚人的地步。處理大數(shù)據(jù)的能力，還有深度學習所帶來的算法，正好結合起來，使人工智能突破了以前的瓶頸，并慢慢應用于更多領域，如金融科技、醫(yī)學診斷。在這些領域，這股人工智能的熱潮還在不斷產(chǎn)生科學和經(jīng)濟效益，至少還要過一陣子，它的紅利才真正會到達盡頭。
至于下一波浪潮會發(fā)生在這三個核心技術的哪一部分？我覺得一定是算法。因為數(shù)據(jù)量和計算能力到達一個差不多的極限后，就產(chǎn)生了局限。而現(xiàn)在的算法還有很大的提升空間，和人類大腦的“算法”比起來，它還很粗糙。人類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，中國人工智能未來需要努力的方向是什么？
姚期智：
中國的人工智能發(fā)展有兩個短板：第一是系統(tǒng)，我們的硬件做得不錯，有超級計算機，但是計算機系統(tǒng)一向是弱項；第二就是理論，這在國外學界已經(jīng)很熱了，有非常深厚的積累，相比之下中國至今仍有相當大的差距。
此前，計算機在中國幾乎完全被認為是一個工程學科，計算機理論是不太被注意的。這主要跟時代背景有關。中國在改革開放以后，最迫切的事情是先讓國家富強起來，對于“實用”特別重視。比如人工智能基本上是一種實驗科學，我們的年輕人學習實用技術是很擅長的，因此中國在這方面很快就趕上來了。
然而，如果想讓計算機科技全面發(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起來。
給姚班授課
“中國的學生不缺乏創(chuàng)造力，缺乏創(chuàng)造力是他周圍的環(huán)境”
人物工作室：
當年是什么動機促使您回國？回來之后，對環(huán)境的改變有不適應嗎？回顧這十多年走過的路，您最大的感受是什么？
姚期智：
2002年，我曾經(jīng)和中國的計算機專家學者在南京、上海、北京交流討論，留下了非常深的印象。那年下半年，清華大學聯(lián)絡我，希望我能夠帶領一個講席教授組。我答應了，從國外邀請了十位計算機的專家，花一些時間在清華指導研究生。這就是初步接觸。后來，清華的校領導邀請我回國工作。中國對于創(chuàng)建世界一流大學有迫切的理想，我覺得自己在這方面有相當多的經(jīng)驗，應該能做出一定的貢獻。
那時，清華大學還特別請了楊振寧先生來邀請我跟他會面。能見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，尤其是我的愛人，她覺得這是一個非常有意義的工作。所以，我回到清華，好像是順理成章的事情。
我跟我愛人都是做科研的，對事業(yè)非常專注，對于居住環(huán)境的改變不太在意。而且我是在中國出生的，對于自己是中國人這個認識從來沒有變過，所以沒什么不適應的。
現(xiàn)在回頭想來，當初的決定非常正確。在教育方面，我們用十多年的時間打造出了一個世界知名的本科精英班。在科研方面也有很大的進展，比如，使中國成為了擁有世界最先進的量子計算機實驗室的國家之一。
人物工作室：
“姚班”創(chuàng)建已經(jīng)多年，您當初的目標實現(xiàn)了多少？目前從姚班走出的學生有多少人？留在科研領域的人有多少？您認為對于他們來說，哪一個方向才是最理想的方向？
姚期智：
辦“姚班”這件事，如果在美國會有非常多阻力。一所大學發(fā)展出一套成熟的運行模式后，革新就特別困難，越好的大學越是如此。而在中國，卻給我?guī)砹藘蓚€驚喜。
第一個驚喜就是建立的速度。我當時只是覺得這件事情進行得挺順利，后來才知道校方花了很多的力氣去協(xié)調(diào)。
第二個驚喜是，我知道清華學生非常優(yōu)秀，不過我想這個優(yōu)秀也有個限度，但是我后來發(fā)現(xiàn)學生優(yōu)秀得出乎我的想象。舉個例子，有兩個姚班的學生現(xiàn)在在普林斯頓大學，前些時候他們的教授碰到我，說“你們的學生質(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，他講話從不會夸張。
這十幾年，“姚班”畢業(yè)了差不多320個學生。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。大家對于“姚班”有個誤解，以為我們是專門做理論的訓練，其實并不是這樣。只不過我們覺得有了深厚的理論基礎，將來在任何行業(yè)都是有優(yōu)勢的。我們會讓學生多接觸跨領域的科目。我告訴學生，你們在大學唯一的任務，就是要發(fā)現(xiàn)你們最擅長的是什么，最感興趣的是哪一個方向。
“姚班”已經(jīng)完全實現(xiàn)目標了，甚至“超標”了。我覺得我們的學生比國外的學生更好。中國的學生不缺乏創(chuàng)造力，缺乏創(chuàng)造力是他周圍的環(huán)境。當大學里充滿了思想活潑有創(chuàng)造力的教授，學生自然就會變得像他們一樣。這是這一代青年教師、資深教授和學校領導的責任。不管是文化還是別的什么，都不是我們可以拿來作為中國科技發(fā)展不足的借口。
人物工作室：
您覺得中國的學術環(huán)境跟國外相比，最大的優(yōu)勢和最主要的不足是什么？
姚期智：
我先講講為什么美國最好的大學會那么優(yōu)秀。因為任教的都是嚴格標準要求下的最有創(chuàng)造力的老師，收的學生一般也都非常不錯。他們朝夕相處，學到的不僅僅是課本上呆板的知識，老師的思維方式是一個年輕科學家成長中非常寶貴的養(yǎng)分。好的大學里面應該充滿了第一流的人才，而且這些人彼此之間需要有交流聯(lián)絡，比如，不同學科領域的人在一起吃個午飯，談談各自最近做的事，都會增加很多合作機會，碰撞出新點子。學生也會受到耳濡目染。
中國的大學，優(yōu)秀人才的密度還達不到這樣的程度，但我們應該往這個方向努力，要敢于搞精英教育。我們交叉信息學院就在創(chuàng)造這樣一個環(huán)境。
“絕不能讓自己從科研第一線下來”
人物工作室：
您剛才提到，交叉信息學院已經(jīng)擁有了最先進的量子計算機實驗室，能介紹一下量子計算機領域的進展嗎？
姚期智：
過去20年里，科學家在理論上已經(jīng)非常清楚量子計算機應該長什么樣子、運作原理是什么了?，F(xiàn)在我們正努力把設計變成現(xiàn)實。一旦成功，它會帶來翻天覆地的變化。比如說破解密碼就是大家熟知的例子。
更重要的是，量子計算機的出現(xiàn)能夠解決很多科學上的問題。比如，要了解一個大分子結構，目前主要靠實驗，無法進行理論計算。有了量子計算機，基本上就可以破解物質(zhì)的結構。另外，將來制造一些新型材料、新的藥物，也需要量子計算機解決量子方程式。
人物工作室：
回國之后，您承擔了較重的教學任務和行政事務，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。我一向認為，即使在辦學中要承擔行政工作，也絕不能讓自己從科研第一線下來。因為只有自己在第一線做出了出色的工作，才能給其他年輕教授提供一個標準。況且，離開研究崗位后感覺會不一樣，對事情的判斷也會發(fā)生偏差。
近年來，我進入了一個新的領域：計算經(jīng)濟學，研究的是一種博弈拍賣理論。如果你看我過去所做的事情，會發(fā)現(xiàn)我做過很多不同領域的研究，每個領域都是在做出了兩三篇重要論文后，就換到一個新的領域。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，我能不能對大家有所交代。
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