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假如“一间屋里6个机器人要同时出门”|同济大学校长、中国工程院院士陈杰
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来源:上观新闻 作者:李晔 张煜 2018-09-17 06:37
摘要:作为人工智能、控制科学界“复杂系统智能控制与决策”的学者,面对人工智能在全球范围几度起落再次大火,此番陈校长想说的话,或能归为16字:机遇当前发挥优势,创新不止仍保定力。

为了上海,为了同济,走马上任不到2个月的同济大学新校长陈杰,终于答应接受本报专访。这是低调务实的陈杰迄今第二次面对媒体,上一次是他在今年两院院士大会时。


破例的理由有二,“上海举办世界人工智能大会,我们理应发出上海之声;而既然当了校长,为同济发展,我责无旁贷。”陈杰说。


作为人工智能、控制科学界“复杂系统智能控制与决策”的学者,面对人工智能在全球范围几度起落再次大火,此番陈校长想说的话,或能归为16字:机遇当前发挥优势,创新不止仍保定力。

 

同济大学校长、中国工程院院士 陈杰

 

新一代规划,我们抓住了时机

 

这一轮人工智能热潮,在陈杰看来,得益于技术与应用互为驱动,且两者密不可分。“尤其近20年来,运算能力的迅速提升,深度学习、先进实用的控制策略、大数据技术和大数据储备的快速发展,成为热潮兴起的重要技术支撑。不过,需求牵引同样重要。正是人工智能与大量实际应用背景和专业领域紧密结合,机器在计算、记忆和搜索等方面的能力与优势才得以长袖善舞。”


更关键在于,在新一代人工智能的发展规划上,我国抓住了时机。近年来,陈杰参与了中国工程院“中国人工智能2.0发展战略研究”重大咨询项目。他透露,目前人工智能2.0规划体现了“5+5”框架,重点方向是研究大数据智能、群体智能、跨媒体智能、人机混合增强智能和自主智能系统,并在智能城市、智慧医疗、智能交通、智能制造和智能安全应用等方面使用。由于国家高度重视,国务院于去年7月发布了《新一代人工智能发展规划》,科技部正式启动了国家“新一代人工智能”重大项目并于近期发布了项目指南征求意见,国家自然科学基金委员会设立人工智能应急专项以支持该领域的基础研究,教育部、工信部等有关部委、地方政府也都出台了支持人工智能的诸多举措。“可见,我国 ‘举国干大事’的政策优势,加上产业模式创新需求和人才储备优势,共同为我国新一轮人工智能发展提供强大支撑。”

 

智能体协同,中国成绩单具有特色

 

去年11月,身为北京理工大学副校长、“复杂系统智能控制与决策”国家重点实验室主任,陈杰当选为中国工程院院士,其所进行的“分布式智能系统控制”“多智能体协同优化与控制”等研究,当下正处于人工智能、控制科学领域的国际学术前沿与热点。


在这个领域,中国的成绩单是具有特色的。


何谓智能体协同?说到这里,陈杰显然比此前更有激情。“一间屋里6个机器人要同时出门,它们的最高境界是实现自主协同,谁负责开门,谁请‘女士’优先,谁把灯关上,谁最后把门关上锁好,彼此默契而有条不紊。”这种智能体协同,模仿的是自然界生物种群有序运动和集聚弥散现象。“譬如上万只鸟在空中飞,众多的鱼群在海里游,非洲几千只角马迁徙,但它们之间少有碰撞,其间遇树逢坑或攻击都会自行躲避。在既无全局信息又无领航者的情况下,动物完全靠邻里信息感知并自我决策,从而达到全局优化,这就是分布式系统最典型特征。又如蚁群的集聚弥散现象,蚂蚁们外出觅食,一旦发现米粒,即发出信息素吸引其他蚂蚁赶来,再合力协同将米粒搬入洞中。”


这些令人动容的生物界智慧,陈杰受到启发,揭示其内在的优化与控制机理,运用于多智能体协同的研究中。“目前我们已基本能实现多个机器人运动体在室外一定复杂的有效自主协同,共同完成某个特定任务,我们正在研究如何满足更加复杂环境下的遮蔽、障碍、山地等强约束条件下实现多智能体协同问题,并在关键环节将人的意图映射为数学模型,实现人与机器的共享控制。又譬如在多个智能体中,其中一个出现能力失控、毁伤乃至被‘诱骗’,那么其余智能体如何进行自我判断和故障隔离,并重新调整计划、继续完成任务……”


如此让人脑洞大开的场景,并非科幻电影,它们正通过中国科学家设定的一串串代码、一套套算法,得以在现实中呈现。


今年6月在美国召开的IEEE-ICCA的国际学术会议上,陈杰受邀第一个上台作主旨报告。而且,他作为会议主席,已连续6年主办多智能体协同控制国际学术研讨会,大家共同探讨该领域的最新发展动态、展望发展前景。

 

“人工智能+”,同济加速发展的抓手

 

而眼下,高校人才培养如何为城市、产业乃至国家战略赋能,身为同济新校长,陈杰又多了一重使命。


正如科大讯飞的翻译器让高校外语学院犯愁今后该怎样培养外语人才,人工智能对高校管理和人才培养模式所带来的冲击已无需赘言。而陈杰则在思索一场“不能输、必须赢”的改革。


“人工智能本身就是多学科交叉的产物,因此,推进人工智能领域与土木、交通、机械、测绘、车辆、建筑与城市规划、设计、环境、海洋、管理等传统优势学科以及医学、生命科学、法学、人文社会科学等新兴学科的交叉融合,将成为引领同济大学未来快速发展的抓手之一。”而在具体战术上,陈杰认为,“既要适当调整培养模式和培养方案,让本科生打好宽口径的基础学科基础,又要通过成立一些交叉研究机构,在科研领域进行更深入的研究。”据悉,同济已于去年5月成立了人工智能研究院,而今年又整合了7大学院11个专业,尝试推出“新生院”,本科生入校先不分专业,期待学生们在跨界交叉中诞生更多可能。


人工智能尽管大热,陈杰却已做好了“静待10年结果”“功成不必在我”的准备。“人才培养上,大学必须理性,有深度和定力。如果中国的人工智能研究水平想走在世界前列,高校一定要加强人工智能相关领域复合型人才的培养,特别是高层次的博士生。”


来上海之前,陈杰曾参与过多个领域、行业的人工智能方面的规划。他认为,上海在人工智能发展上有着巨大潜力,“人才国际化、高水平大学和研究机构多、产业丰富且需求明确和金融发达是上海的四大优势。只要利用好这四大优势,上海的人工智能基础研究和产业发展将会走在全国前列。”陈杰说。

栏目主编:刘锟 文字编辑:刘锟 题图来源:邵竞 设计 图片编辑:邵竞
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