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中国科学院院士、清华大学教授张钹—— 四十余载追寻中国人工智能之光

10月15日上午,安徽大学人工智能安徽省院士工作站首席科学家续聘仪式举行,中国科学院院士、清华大学教授张钹受聘续任。

作为中国人工智能领域的重要奠基者,张钹40岁后跨界投身AI研究,与安徽大学张铃教授合作,发表了我国人工智能领域首篇国际论文,获得首个国际奖项,并成为首位人工智能领域的中国科学院院士。

“续聘不仅意味着合作的延续,更代表新的起点。”张钹表示,他将继续携手安徽大学,在科研创新与人才培养上深耕细作,助力中国人工智能迈向世界前沿。

从上世纪七十年代那一封封跨洋往来的信开始,张钹与张铃的故事,早已写进中国人工智能的起点。

信笺之间,写下中国AI的序章

1970年代末,中国的人工智能研究还处于启蒙阶段。那时,没有互联网,没有即时通讯,科研资料匮乏。偏偏在这样的条件下,跨越太平洋的一场学术通信,悄然播下了中国人工智能的种子。

“那时候我在美国,张铃在安徽。”张钹回忆说,“我们合作开始于1978年,国际上人工智能刚刚兴起,中国几乎没有现成资料。我们只能靠一封封信来讨论、争论、修改。”

1980-1982年在美国访学期间,张钹敏锐地发现了数学与人工智能结合的广阔前景,与数学专业的弟弟张铃教授合作,兄弟俩携手推进人工智能的研究。

一封从安徽寄往美国的信,最快也要十天才能到,回信往往又得等上十天,一个来回需要近一个月。

为了节省邮费和重量,他们用最薄的信纸,密密麻麻写上五页甚至更多,生怕浪费任何一寸空间。“张铃写信特别认真,还要用复写纸,一份寄出,一份留底。我们讨论的时候常常会说‘请看第几页第几行’,那样才能对得上。”

在这样的通信里,他们讨论的不只是公式与算法,更是对未来的思考。那时,张钹在美国做方向指引,张铃在国内做理论推演。一个进行程序验证,一个做出数学证明,两端的研究互为补充,信件成了他们共同的“科研平台”。

那段通信最终促成了1983年在德国卡塞尔举行的第八届国际人工智能大会(IJCAI-83)上发表论文,论文内容有关启发式搜索的统计推断方法,由张铃在大会上做报告。这是中国学者首次在国际人工智能重大会议上发表的研究成果。

这段通信又产生了另一个研究成果,即1984年1月发表在美国电子与电气工程师协会会刊(IEEE Trans.)PAMI-6 上的论文,它是关于机器人运动规划,这是中国学者在国际著名期刊上发表的第一篇关于人工智能的论文。“其实这篇论文本该更早发表。”张钹坦言。编辑部原本计划在1982年底或1983年初发表,却因他回国而一度中断联系。等到信件辗转寄到北京时,已经是一年之后。张铃在信中焦急地催问:“你准备得怎么样了?”

“我一看,赶紧连夜整理,把论文终稿寄出去。”张钹笑着说,“其实,文章的审稿过程出乎意料的顺利,初稿寄出去三个多月就有了结果,被完全接收,没要求修改。那时我们连怎么写英文论文都不太清楚,参考文献才三篇。当然啰,因为没人做过类似的事,论文的思路是全新的,是独立完成的,可参考的文献本来就不多。”,这项工作进一步拓展了人工智能数学建模的研究方向。

这条路可以走

中国人工智能的发展,总要有第一个吃螃蟹的人。

“那时候搞人工智能的人普遍认为,人类解决问题基本上不依赖数学,所以人工智能也不应该用数学。可是我们觉得不对,因为任何一个领域要成为科学,就必须使用数学。因此我们努力探索在人工智能中使用数学”张钹表示,以搜索为例,已有的方法都是定性的,如“深度优先”“宽度优先”法等。“张铃教授创造性地将搜索看成“随机采样过程”,并将概率推断的方法引进搜索,建立了搜索的概率统计模型。”,他们称它为“SA算法”,即统计A算法,是对传统A*搜索算法的一次重要改进。它提高了搜索效率,奠定了AI中概率建模的思想雏形。

“我们的贡献不是做出某个产品,而是证明了人工智能与数学结合这条路是走得通的。”他沉思片刻,语气笃定:“理论研究的意义,不在于立刻变成经济效益,而在于开辟方向。告诉后来的人‘这条路走得通’,这就是贡献。”

张钹与张铃的合作,不仅在学术上开辟方向,也在安徽大学留下了深远的影响。

“1980年我们成立了国家重点实验室,1990年2月正式开放运行。”张钹回忆说,1990年后,张铃教授受聘为国家重点实验室的兼职教授,两校在人工智能研究上持续互动。

1992年,张铃从当时的安庆师范学院调入安徽大学——来时只带了两个人,当时的安大也只有两台机器,几乎是白手起家。1993年,安大正式成立人工智能研究所,成为国内最早专门从事人工智能研究的机构之一。值得一提的是,张铃将数学引入到人工智能领域,与张钹教授一起创建了原创性的“商空间粒度计算理论”。该理论模拟人类智能解决问题的思路,自提出后便广受关注,并逐渐发展成为人工智能三大粒计算理论之一。

说到这里,张钹院士动情地说:“毫不夸张地说,安徽大学也是中国人工智能奠基者和引领者之一”。

2001年的冬天,张钹已是年近7旬长者,却驻守安大二十余天,陪安大的学生一起写计算机应用技术二级重点学科申请材料。白天讨论方案,晚上改文字。“初稿写得不理想,我就和张铃反复推敲,直到成稿。后来材料送上去,2002年顺利获批。”张钹笑着回忆。“当时全国只有七个高校获评,安徽大学能入选,太不容易了!”

自1978年起全国几所高校尝试人工智能教学研究,张钹表示,“几十年下来,清华大学和安徽大学培养出了三代、甚至四代科研骨干,尤其是安徽大学在如此艰难的条件中,数代人始终坚守、薪火相传,深深扎根于计算机学科的前沿研究,能够取得如今的成绩,特别地了不起。”

AI的未来,是人类思想的回归

“大语言模型出现之后,开辟一个充满可能性的世界。”谈及专业,张钹的语气里透着一种兴奋。

在他看来,人工智能真正的进步,在于通过大语言模型,让机器掌握了人类的语言。“一旦机器掌握与理解了人类的语言,我们就可以在开放领域中与机器实现自由的对话。这意味着,一个全新的智能世界正在诞生。”

尽管大语言模型取得巨大成就,但它离我们的目标-通用人工智能依然很远。多数人认为通用人工智能应该具有跨任务泛化、自主学习与适应、推理与规划、多模态理解、自我反思与元认知等能力。显然大语言模型离这个目标还很远,人工智能今后的道路依然任重道远。因此大语言模型之后,我们有很多工作需要做,包括继续提高大语言模型本身的性能(包括性价比),多模态生成,智能体化,具身智能和世界模型等。

要实现这个目标,归根结底是人才问题。谈及人才,张钹的语气变得凝重。

“我们培养出的人才平均水平很高,应该说是优秀的。但我们培养人才的最高水平与国际水平相比,则差距很大,即缺少出类拔萃的人才。”

在教育中,我们比较重视解决问题能力的培养,但却忽视了提出问题和发现问题的能力。这表现在科研工作,我们很擅长做1到n的任务,却不善于做0到1的创新,这是我们需要改进的地方。如果这一点得到克服,我们就有可能在人工智能发展上做出更大与更多的贡献。

这位九旬院士眼中的未来,依旧明亮。

合肥在线-合新闻记者 葛清政 卞怡菲

 

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