作者:姚雪青 来源:人民日报 发布时间:2023/10/31 9:34:14
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南大人工智能学院院长周志华:与人工智能共成长

 

与人工智能领域的偶然相遇,让南京大学计算机科学与技术系主任、人工智能学院院长周志华沿着这条路潜心钻研了数十年。今年8月,周志华当选新一届国际人工智能联合会理事会主席,成为54年来中国大陆首位担任此职位的学者。

在南京大学计算机科学与技术系,系主任周志华的办公室一眼就能辨别出:门口的记事板上贴着一组漫画、几行代码,路过的人常会停下来打量一番。

“漫画和代码描述的是,程序员在编写代码的时候,因为少写了一个等号,导致出现了相反的结果。”周志华说,“这也是为了告诉学生,写代码的基本功一定要练扎实。”

如此别致的设计,也体现出周志华对待科研和教学严谨而不失灵活的态度。

8月25日,在第三十二届国际人工智能联合会议的闭幕式上,周志华当选新一届国际人工智能联合会理事会主席,成为54年来中国大陆首位担任此职位的学者。这不仅代表国际人工智能领域对其学术水平、国际影响力和领导力的认可,也体现出中国在人工智能领域的研究和发展得到了国际公认。

国家的发展,让科研工作者赶上了好时候

1973年出生的周志华,本科、硕士、博士都在南京大学就读,32岁成为长江学者。回顾自己的科研道路,周志华觉得,最大的机遇来自国家的快速发展。

周志华进入人工智能领域纯属偶然。当时,人工智能还是冷门专业,他也不知道具体是做什么的,就自己到图书馆寻找答案。

在卷帙浩繁的图书馆,周志华被一本介绍机器学习的英文书吸引了目光。这本书汇集了机器学习领域著名学者的文章,周志华感到十分有趣,想把看不懂的内容弄明白,于是,他开始了在这个方向上的钻研。

什么是人工智能?什么是机器学习?

“人工智能是受到人类智能行为启发,利用计算机做出一些智能工具,帮助人更好地生产生活。机器学习则是通过算法让计算机从数据里分析总结,从而变得更聪明。”周志华介绍,机器学习是人工智能的关键研究领域,研究的是“人工智能算法”,相当于“研制工具”,有了算法工具,就可以提供给其他许多领域使用。

当时的人工智能是冷门领域,而机器学习更是冷门中的冷门,开展工作很难被认可。面对质疑,周志华坐住了“冷板凳”,他坚信机器学习将是人工智能乃至计算机科学的未来,还利用机会推广介绍、在论坛上解释和回答问题,激励年轻学子加入人工智能领域的研究。

“近10年来,我国人工智能研究发展非常快,在一些领域有自己的特色和优势。在人工智能领域顶级学术会议上能看到许多中国学者身影。”周志华说,这样的变化,不仅因为科技工作者的努力,更重要的是,国家的发展,让科研工作者赶上了好时候。

聚焦基本问题,做原创引领研究

人工智能研究者的日常是怎样的?

周志华这样描述自己的工作:思考、迸发灵感、讨论、分析,再通过算法和编程实现想法,在数据运行中检验成败,“我们的工作更像从事发明。”

机器学习有不同流派,周志华被认为是“集成学习”的代表性人物之一。“集成学习”可以看作多个模型共事。“奥卡姆剃刀定律”说:如无必要,勿增实体——到了一定程度,“参与者”多了效果反而变差。

在人工智能界,“奥卡姆剃刀定律”曾遇到挑战——有一种“集成学习”方法,即使误差已经到零了,按理不再需要增加模型了,但随着模型增多,效果却没变差、还能继续提升。这是怎么回事?很多专家为此争论不休。2008年周志华和博士生高尉一起投入研究。

研究过程说简单也简单,说难也难。“就像爬山,有时刚出发就发现此路不通,而有时已爬到距山顶好像只有一步之遥,却发现前面是悬崖,只能下山换条路走。”周志华说,整整3年没有取得实质性进展,高尉曾以为毕业无望。

持之以恒地攻关,师生俩终于迎来突破——经研究论证,“奥卡姆剃刀定律”正确。此前方法得出相反结论,是因为仍处在“上坡”阶段,还未到转折点。这项成果引起了轰动,不仅彻底解决了争论,还产生了新的算法模型思路。

在南京大学青年教师赵鹏看来,周志华不盲目追随热点,而是聚焦基本问题,做原创引领研究。不仅如此,他还注重实效,将论文写在大地上。

不仅潜心服务国家需求,在重大任务中领衔攻关,周志华还带领团队在重点企业智能化技术升级中发挥重要作用。“我们为一家互联网企业设计算法,助力其整条产品线从第三方服务替换为自营;一家芯片企业用我们团队发明的算法,降低了50多倍仿真成本……”周志华说,解决这些问题的过程充满挑战,也充满乐趣。

守在教学一线,建立从人才培养到产业发展的通路

除了科学研究攻坚克难,周志华在人才培养上也勇闯“无人区”。

2018年3月,南京大学成立人工智能学院,周志华受命担任院长,在完成好计算机科学与技术系工作的同时,还要从无到有创建一个新学院。去年6月,学院首届72名本科生和33名硕士生顺利毕业。

人工智能专业的本科教育,没有先例可供借鉴,周志华带领教师团队不断探索。“和计算机专业相比,人工智能专业的本科生对数学要求更高、专业课程更全,但因为总学时是固定的,就必须减去一些课程。怎么做加法、怎么做减法,需要深入思考。”周志华说,完成了一轮本科生培养后,学院已将新一版培养体系出版分享,希望跟兄弟院校相互交流、取长补短,共同推进我国高水平人工智能人才培养。

人才培养离不开实习实训,周志华联系企业设计安排内容:“低年级学生去实训基地参观,看看人工智能技术‘做什么’,激发他们的学习兴趣;高年级学生则鼓励参加课题组研究或到企业实习,了解人工智能技术‘怎么做’。”周志华说,人工智能学院与多家企业联手成立实训基地,建立从人才培养到产业发展的通路。

尽管担任院长和系主任,周志华仍守在教学一线,他开设的机器学习导论课程,连年被评为“毕业生心目中的好课程”。

“上大一时,周老师的人工智能导引课程,用幽默风趣的语言为我们勾勒出人工智能发展版图,告诉我们要学什么和怎样学。大二时,周老师给我们上机器学习导论,总能把复杂内容讲得通俗易懂,而且贯穿整个学科脉络,帮助我们打好基础。”人工智能学院首届本科生谢龑锋说,他未来将继续从事人工智能研究。

2022年,周志华同时荣获南京大学“科学研究突出贡献奖”和“人才培养突出贡献奖”。

虽然科研学术和教学行政工作非常繁忙,他仍坚持每年抽时间给中小学生开设科普讲座,“一方面,让孩子们了解人工智能领域有趣的新进展,可能激发他们的学习兴趣;另一方面,也能帮助消除对人工智能的一些误解,让人们认识到它是生活的好帮手。”

(原标题:南京大学计算机科学与技术系主任周志华——与人工智能共成长)

 
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