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就算在荒野,也能踏出路來——訪首屆吳文俊人工智能最高成就獎得主陸汝鈐院士

2019-02-13 14:30:31 來源: 中國科技網-科技日報 作者: 張蓋倫
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2018年5月,陸汝鈐在華東師范大學作報告。

采訪開始之前,陸汝鈐仍在忙工作。

已經84歲的他,還保持著6點起床的習慣。作為中國科學院數學與系統科學研究院的一名研究員,陸汝鈐至今仍在帶學生,親力親為地給學生定選題、找突破口,梳理研究思路。

數十年來,陸汝鈐在人工智能、知識工程和基于知識的軟件工程方面作出了突出貢獻。在剛剛過去的2018年,他被授予首個吳文俊人工智能最高成就獎。吳文俊獎,也被譽為中國智能科學技術最高獎。

“有種惶恐的感覺。”陸汝鈐說,“最近收到很多朋友、學生的祝賀,但我也在反思。”反思什么?陸汝鈐停一下,似乎是怕聽的人不信,加重語氣說:“我自己確實有不足的地方,這不是客氣話。”

他開始講自己的不足:“有不少研究工作沒有產生實際的經濟或社會效益。”陸汝鈐覺得遺憾,歷屆學生開發的程序沒有被保留下來。自己提出過一些新的、有意思的概念,但每次做到一定程度,就又換了個題目。他誠懇地自我總結道:“這是我很大的一個問題。”

變換跑道,從數學轉到計算機

陸汝鈐的大學初記憶,是掌聲、鮮花還有重托。

他是我國第一批公派留德學生。加上學語言,陸汝鈐一下子就在德國待了六年。回國后,他被分配進了中國科學院數學研究所(以下簡稱數學所)。

不久后,陸汝鈐就轉變了自己的研究方向,自認當了“數學的逃兵”。那時,政治運動不停,總有人質疑,數學這抽象的東西究竟有什么用。陸汝鈐琢磨后決定,干脆去搞計算機。

那時的計算機,是個不折不扣的前沿領域。國家封閉,和國際同行交流的機會少之又少。中國科學院計算技術研究所有個內部閱覽室,還有些資料能看。但資料也不多,要想看,得“快人一步”。于是,陸汝鈐早早地便去候著,閱覽室一開門,他就鉆了進去。

“可以說是‘饑不擇食’,我也不知道什么重要、什么不重要,就都看。慢慢摸索一段時間,才對計算機有了初步了解。”有數學功底做基礎,陸汝鈐轉換跑道還不算困難。

讓他印象深刻的是,數學所在上世紀70年代初迎來了一個令人興奮的“大家伙”——一臺國產晶體管計算機。它占地面積約10多平方米,每秒可進行三萬次浮點運算,能存儲8000個字節。用現在的眼光來看,這臺計算機運算速度太慢,存儲量也太小。但在當年,它可是香餑餑,中關村地區的高校和科研院所都會來所里租用。

而陸汝鈐一腳踏入人工智能的“坑”,已經是上世紀70年代末。當時的理論界對人工智能反應平平,興致不高。“他們普遍覺得人工智能有點忽悠,也確實有人就是把人工智能當幌子。”他說。

在國內,陸汝鈐算是這條路上的先行者之一。他喜歡人工智能,認為人工智能可以讓人們更好地發揮想象力和創造力。

勇于創新,讓知識工程邂逅藝術

知識工程,從某種程度上來說,曾經幫人工智能走出了上世紀60年代到70年代的低谷。

當年,人們對人工智能有些不切實際的幻想,認為計算機馬上可以變得比人聰明,一些人甚至預言人工智能在上世紀80年代就能全面實現。預言破滅,又導致失望情緒蔓延,人工智能發展陷入低潮。“正是知識工程的出現,讓人們看到了人工智能服務于社會的潛力。”陸汝鈐說。

拿到吳文俊獎,陸汝鈐在知識工程方面取得的系統性創新成就功不可沒。

上世紀80年代,陸汝鈐從國外教授作的報告中第一次聽到這個名詞。知識工程研究知識的表示、獲取、轉換、推理和應用。“知識工程被認為是一種經驗學科。當初我們用的是符號推理,邏輯加上概率的計算,來解決人類想解決的智能問題。”他說。

1984年,陸汝鈐設計了知識工程語言TUILI并主持了該語言的實現。TUILI是一種融合了謂詞邏輯和產生式系統的模塊化人工智能語言,具有自然的說明性知識表示方式,能運用多種智能策略實現數十種組合式推理。后來,陸汝鈐又開發設計了大型專家系統開發環境“天馬”,耗時4年。

“天馬”是當時國內最大的專家系統開發環境。“長期以來,專家系統曾經是知識工程顯示其社會效益的一種主要表現形式,但開發專家系統需要相應的理論和繁瑣的編程技術。”陸汝鈐說,“天馬”提供了由一套工具組成的平臺,它大大降低了專家系統的開發門檻,提高了專家系統的開發效率。

除此之外,陸汝鈐還在藝術領域試水了知識工程。他主持研發了一套全過程計算機輔助動畫自動生成系統。

動畫片制作復雜,成本高、周期長,感慨過電視屏幕上國產動畫片太少的陸汝鈐想,能不能請人工智能來幫忙呢?

1989年,陸汝鈐著手研究并逐步找到了一條可行的技術路線。從1990年開始,前后投入的總“兵力”達到50余人。1995年,團隊研發出了一套可運行的軟件系統,還做了幾部被陸汝鈐稱作“比較粗糙”的動畫片。

這款軟件叫“天鵝”。它的神奇之處在于,能在動畫知識庫支持之下,理解以受限自然語言寫的中文童話故事,并把它全過程自動轉換為動畫片。這樣一來,計算機自己就能當編劇、導演和畫師。

“不過,要真正把它做好,還需要大量投資。”陸汝鈐的學生張松懋將這一技術應用到了中國古代建筑領域,利用動畫形式將古代建筑的施工過程再現出來。

獨立思考,堅持走自己的路

也有計算機專家認為,知識工程這一學科就要退出歷史舞臺。

但陸汝鈐覺得,知識工程這一棵老樹也能發新芽。“知識工程需要在三方面更新自己。”他一直在思考知識工程學科的發展方向,采訪中,他告訴科技日報記者,知識工程要和互聯網相結合,向全社會提供知識服務;知識工程要和大數據結合,形成“大知識工程”;要研究數字化的、可計算的知識工程。

“我每天都要看文獻,不看文獻就要落后了。”陸汝鈐并不覺得自己能夠一直吃老本,還得抓緊時間學習。他坦言,自己對統計智能和深度智能并不熟悉,“這方面我已經落后了”。

陸汝鈐想給自己一個更純粹的研究環境,他幾乎不用手機。“不想讓別人太容易找到我,不然思考老被打斷。”他說。

現在的人工智能,已經不同以往。當年,陸汝鈐以開拓者的姿態走進這一稍顯冷清的領域;而現在,它已經熱鬧非凡,人聲鼎沸。

陸汝鈐一直對人工智能持有開放的態度。他說,人類生活對人工智能沒有禁區,人工智能的更廣泛應用,也不過是時間早晚的問題而已。但是,人永遠都會比計算機更聰明。

現在的年輕人,也再不用像他當年一樣,靠著幾本有限的雜志和一臺笨拙的計算機獲取知識。“很多優秀的科學人才正在涌現。”陸汝鈐說,“但相當一部分年輕人,還不太習慣獨立思考,不太習慣走自己的路,總是滿足于在別人的工作上做一點改進。”

他不希望這樣。“在人家的基礎上做改進的人,已經太多了。我前不久還跟我以前的學生聊天,談到我們應該有學術自信,不要老跟在別人后面。”

“但學術自信也不是盲目自信,它的前提是——你要有做出正確判斷的基本素養。具體到人工智能領域,那就是,你需要判斷出什么事情是計算機在原則上能做到的,而什么是在可見的將來做不到的。只要大的方向正確,就可以盡情放飛想象力。”陸汝鈐說。

“判斷準了,就算現在是一片荒野、一片荊棘,你也一定能踏出一條路來。如果人家沒有做的你就不能做,還要你干什么呢?”陸汝鈐說得語重心長。

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責任編輯:符雪苑
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