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核心算法缺位,人工智能發(fā)展面臨“卡脖子”窘境

    “中國有多少數學(xué)家投入到人工智能的基礎算法研究中?”日前,在上海召開(kāi)的院士沙龍活動(dòng)中,中國工程院院士徐匡迪等多位院士的發(fā)問(wèn)引發(fā)業(yè)界共鳴,被稱(chēng)為“徐匡迪之問(wèn)”。


    “我國人工智能領(lǐng)域真正搞算法的科學(xué)家鳳毛麟角?!痹?月28日召開(kāi)的“超聲大數據與人工智能應用與推廣大會(huì )”上,東南大學(xué)生物科學(xué)與醫學(xué)工程學(xué)院教授萬(wàn)遂人表示,“徐匡迪之問(wèn)”直擊我國人工智能發(fā)展的核心關(guān)鍵問(wèn)題,“如果這種情況不改變,我國人工智能應用很難走向深入、也很難獲得重大成果”。


    我國人工智能領(lǐng)域發(fā)展的現狀如何?依靠開(kāi)源代碼和算法是否足夠支撐人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展?為什么要有自己的底層框架和核心算法?


缺少核心算法,會(huì )被“卡脖子”


    “如果缺少核心算法,當碰到關(guān)鍵性問(wèn)題時(shí),還是會(huì )被人‘卡脖子’?!闭憬髮W(xué)應用數學(xué)研究所所長(cháng)孔德興教授對科技日報記者表示,我國人工智能產(chǎn)業(yè)的創(chuàng )新能力并沒(méi)有傳說(shuō)中的那樣強,事實(shí)是,產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)度依賴(lài)開(kāi)源代碼和現有數學(xué)模型,真正屬于中國自己的東西并不多。


    4個(gè)月零基礎學(xué)會(huì )人工智能、16講入門(mén)人工智能、算法線(xiàn)下大課……類(lèi)似培訓在網(wǎng)絡(luò )上非?;鸨?,通過(guò)對于現有算法、模型的學(xué)習和訓練,成長(cháng)為人工智能工程師的“短平快”可見(jiàn)一斑。


    既然代碼是開(kāi)源的,拿來(lái)用就好,為什么還有可能被“卡脖子”?


    孔德興解釋?zhuān)_(kāi)源代碼是可以拿過(guò)來(lái)使用,但專(zhuān)業(yè)性、針對性不夠,效果往往不能滿(mǎn)足具體任務(wù)的實(shí)際要求。以圖像識別為例,用開(kāi)源代碼開(kāi)發(fā)出的AI即使可以準確識別人臉,但在對醫學(xué)影像的識別上卻難以達到臨床要求。 “例如對肝臟病灶的識別,由于邊界模糊、對比度低、器官黏連甚至重疊等困難,用開(kāi)源代碼很難做到精準識別。在三維重構、可視化等方面難以做到精準反應真實(shí)的解剖信息,甚至會(huì )出現誤導等問(wèn)題,這在醫學(xué)應用上是‘致命’的?!?


    “碰到專(zhuān)業(yè)性高的研究任務(wù),一旦被‘卡脖子’將會(huì )是非常被動(dòng)的,所以一定要有自己的算法?!笨椎屡d說(shuō)。 換句話(huà)說(shuō),是否掌握核心代碼將決定未來(lái)的AI“智力大比拼”中是否擁有勝算。用開(kāi)源代碼“調教”出的AI頂多是個(gè)“常人”,而要幫助AI成長(cháng)為“細分領(lǐng)域專(zhuān)家”,需以數學(xué)為基礎的原始核心模型、代碼和框架創(chuàng )新。


    有算法之“根”才能撐起產(chǎn)業(yè)“繁茂”

    所謂“樹(shù)大根深”,人工智能的發(fā)展也是同樣道理,越在底層深深扎下根基,越能夠發(fā)展出強大的產(chǎn)業(yè)。


    那么,借助開(kāi)源代碼,“半路出家”的AI產(chǎn)業(yè)為什么會(huì )難以為繼?


    孔德興解釋說(shuō),在獲得同樣數據的前提下,以開(kāi)源代碼運行,AI深度學(xué)習之后或許能輸出結果,但由于訓練框架固定、算法限制,當用戶(hù)進(jìn)行具體的實(shí)際應用時(shí),將很難達到所期望的結果,而且難以修改、完善、優(yōu)化算法。


    “如果從底層算法做起,那么整個(gè)數學(xué)模型、整個(gè)算法設計、整個(gè)模擬訓練‘一脈相承’,不僅可以協(xié)同優(yōu)化,而且可以根據需求隨時(shí)修改,從而真正解決實(shí)際問(wèn)題?!笨椎屡d說(shuō),基礎算法往往是指研究共性問(wèn)題的算法,它涉及到基礎數學(xué)理論、高性能數值計算等學(xué)科,可以應用到多種實(shí)際問(wèn)題中;而針對性強的應用算法往往會(huì )應用到具體問(wèn)題所涉及的“具體知識、先驗信息”,從而更好地解決實(shí)際應用問(wèn)題。


    “基礎算法和應用算法都很重要,擁有基礎算法將更有助于應用算法的豐富與深入?!笨椎屡d說(shuō),AI要應對的現實(shí)生活是復雜、多變的,當能夠“應對自如”時(shí),才能夠促成產(chǎn)業(yè)的“繁茂”。


    呼吁三方協(xié)力讓數學(xué)不再置身事外

    “一方面是政策引導,其實(shí)國家已經(jīng)在加大這方面的扶持,例如科研基金上的設置等?!贬槍θ绾谓鉀Q“徐匡迪之問(wèn)”反映出來(lái)的問(wèn)題,孔德興認為,第二方面是行業(yè)企業(yè)在進(jìn)行科技創(chuàng )新時(shí),應有意識將數學(xué)學(xué)者納入進(jìn)來(lái)。


    “如果通過(guò)算法的開(kāi)發(fā),最終產(chǎn)品落地了,企業(yè)應該將算法開(kāi)發(fā)時(shí)的數學(xué)學(xué)者納入到成果分享中來(lái)?!笨椎屡d說(shuō),社會(huì )目前對于數學(xué)科學(xué)等“軟實(shí)力”的認可程度不足,行業(yè)或法規層面應該做好數學(xué)研究成果的產(chǎn)權保護工作。


    “第三方面,數學(xué)家本身應該積極參與到人工智能發(fā)展的浪潮里?!笨椎屡d呼吁,AI的未來(lái)發(fā)展需要數學(xué)家深度參與。由于目前仍處于“弱人工智能”時(shí)代(可以說(shuō)是數據智能時(shí)代),AI的實(shí)現主要是依賴(lài)計算機的巨大算力和巨大的存儲能力,底層算法的問(wèn)題或許并不突出,但在未來(lái)的發(fā)展,AI將可能融入邏輯、思維等智慧的內容,這些都需要數學(xué)科學(xué)的原始創(chuàng )新,有大量的基礎問(wèn)題亟待數學(xué)家攻克。


    算法的進(jìn)階一定是來(lái)源于“原創(chuàng )者”,而不是“跟隨者”??椎屡d說(shuō):“實(shí)際上深度學(xué)習的應用已遇到了天花板,我們需要新的數學(xué)技術(shù)(如部分依賴(lài)邏輯、部分依賴(lài)數據的‘聰明算法’),讓計算機變得聰明起來(lái)。這些工作都需要數學(xué)家的參與?!?

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