
“就像想理解波音飞机的原理,却只盯着纸飞机的飞行轨迹。”在宾夕法尼亚大学副教授苏炜杰看来,目前的深度学习理论很多还停留在失效的“玩具模型”(toy model)阶段。

这种对“机理”的执着,在东南大学数学学院院长虞文武眼里,被进一步升维为一种学科自信:“人工智能的核心一定是数学与系统科学。数学提供基础,系统科学提供机理。”

针对AI目前面临的“不可解释”与“不确定性”难题,虞文武指出,数学不仅是计算的工具,更是智能的“立法者”:它提供了能导出有效结论的形式化规则,成为AI逻辑推理的基石;它界定了“什么可以被计算”,为算法划定了能力的边界;它更基于概率理论处理不确定信息,让AI在面对模糊数据时依然能做出精准推断。
“理论解码智能,才能探索无限可能。”在他看来,未来的AI研究不能只停留在计算机学院的“调参”和“跑算法”层面,必须回归到数学与系统科学的怀抱,将机理模型与数据驱动深度融合,才能真正构建出鲁棒、可信的智能系统。
如果说基础理论是为AI“正本清源”,那么在具体场景中,数学正在解决那些仅靠算力无法攻克的“硬骨头”。
在波涛汹涌的大海上,如何用无人机、无人艇和潜器织成一张稳定的网、捕捉几千公里外的高速目标?上海交通大学教授关新平带来的“感传控综合设计”给出了答案。

面对恶劣海况下的通信中断难题,关新平团队没有盲目堆砌设备,而是引入了图论中的“刚性图”理论。“这就像在水下编织了一张‘刚性’的网,即使洋流扰动,拓扑结构也不会轻易变形。”关新平介绍,这种基于数学理论的组网模式,让无人系统实现了精准的协同控制,将数学的稳定性赋予了深海探测。

同济大学教授何良华利用数学工具解决了医学影像中“数据匮乏”的痛点。面对只有几十个病例的疑难杂症,大模型往往束手无策。何良华团队引入了“最优传输理论”和“Wasserstein距离”,通过迁移学习,将通用视觉特征精准“嫁接”到医学图像上。“就像我们教孩子举一反三,用数学度量不同数据分布间的距离,让AI在小样本下也能达到专家级诊断水平。”

从人脑仅用30瓦功率就能产生智能,到AI大模型消耗“核电站级”的能源,林伟认为这种巨大反差恰恰说明了数学介入的必要性。“我们正在研究基于动力系统的‘储备池计算’,试图用极低功耗的小模型实现智能。”在他看来,只有当这把“牛刀”被数学的磨刀石打磨得足够锋利,人类才能真正迎来一个高效、可信的智能时代。
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作者:蓝悦
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