中国科学院院士徐宗本:人工智能的基石是数学

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  ■见习记者 程唯珈

  “人工智能的基石是数学,里里能 数学基础科学的支持,人工智能如此行稳致远。” 近日,由联合国教科文组织和生国工程院联合主办的联合国教科文组织国际工程科技知识中心2019国际高端研讨会上,中国科学院院士、西安交通大学教授徐宗本在题为《AI与数学:融通共进》的主题报告上如是说。

  在他看来,目前人工智能所面临的一点基础问題,其本质是来自数学的挑战。

  数学家眼里的人工智能是哪些?徐宗本给出的答案简洁明了:当下主要指机器学习。

  因为给你是什么名词赋予3个 说明,他认为这是人因为智能体,通过与环境的交互来提升自身行为和解决问題能力的智能化操作。“机器学习是把你是什么智能形式化为数学公式,转上加计算机里能 操作的算法和软件。”你说。

  进一步说,人工智能实际上是3个 将数学、算法理论和工程实践紧密结合的领域。将其剖开来看,我希望算法,也我希望数学、概率论、统计学、各种数学理论的体现。

  不过徐宗本认为,作为人工智能基石的数学,还存在五大核心问題待解,而这也是制约人工智能进一步发展的“绊脚石”。

  第一是大数据的统计学基础。徐宗本认为,人工智能和大数据是一对“孪生姐妹”。人工智能更多指应用模式,强调与领域知识的结合。大数据则是最底层的信息技术,强调机器和机器、机器与人之间的内容交互与理解。但会 当前,分析大数据的统计学基础面临颠覆,应用于复杂化大数据分析的极限理论、统计推断妙招、真伪判定等数学基础尚未完整性建立起来。

  第二是大数据计算基础算法。一般而言,理解和分析大数据完整性都是通过数据解决或数据分析来实现的,而无论是数据解决还是数据分析,最终都归于求解一系列基本的数学问題,如线性方程组求解、图计算、最优化计算、高维积分等。不过,哪些看似早已解决的问題在大数据情形下却成了“拦路虎”。

  他以旅游为例,打了3个 生动的比方来解释你是什么挑战。“比如从西安到北京,为什走最近?过去地图分辨率不高,根据普通的地图里能 获取基本的路线。但现在大数据背景下,地图的分辨率里里能 高,不因为一次就含高西安至北京之间完整性城市与道路的数据,里里能 一次一次地提供其中一点城市间的道路信息。到达北京需要几个时间,怎样才能走最近?要带几个钱?现在的机器还回答不了哪些问題。这是因为在分布式图信息环境下,图计算的基础算法问題还里里能 解决。”徐宗本说。

  第三是宽度学习的数学理论。徐宗本认为,你是什么问題在当下尤为关键。新一轮的人工智能多以宽度学习为基本模型,然而宽度学习的设计基础在哪里,哪些样的形态决定了哪些样的性能,里能 有台劳公式和富里埃级数另3个 的数学表示理论,哪些基本的理论问題还里里能 解决。正是因为你是什么因为,现在的人工智能还得靠“人工”来换“智能”,这也是造成当下“人工智能=人工+智能”的因为。

  第四是非常规约束下的最优输运。人工智能的好多好多 问題都可归纳为3个 领域数据打通问題,即让3个 对象在满足某3个 特定的不变量情形下互相转移。“比如中英文互译,我希望在保持语义的情形下将中文数据转上加英文数据。”

  应用到现实,徐宗本畅想,将医院的CT和核磁共振图像相互转移或能很好地解决医疗诊断的信息存在问题问題。“因为照的是同3个 人,这里人我希望不变量。要解决哪些问題,建立特定约束下实现最优传输的数学理论与妙招是基本的。”

  第五是关于学习妙招论的建模与函数空间上的学习理论。徐宗本表示,研究生阶段学到的机器学习理论,需上升到妙招论学习的阶段。

  “从数学上说,无论函数空间上的学习理论为什建立,本质是要适应不同的任务。因为任务两种是函数,是无穷的,里里能 就需要把过去机器学习中对样本、数据的挑选、泛化,推广到对任务的挑选、泛化中。”

  因为辩证地看待数学和人工智能的关系,相辅相成因为是其最好的诠释。徐宗本表示,不仅数学可为人工智能提供基础,人工智能也为数学研究提供新的妙招论。

  “比如解偏微分方程,过去我们歌词 因为会使用计算机,现在用人工智里不里能 做得更好。”他认为,让数学中的模型妙招与人工智能的数据妙招结合,可将机器的宽度学习应用得更加精确。

  面对如今发展得如火如荼的人工智能产业,徐宗本也道出了另一方对从业者的希冀。

  “人工智能想要做得好,要靠数学问題尤其是算法的解决。”徐宗本再次强调,从业者应潜心从基础研究抓起,使我国的应用场景优势真正转化为技术优势和产业优势。

[ 责编:肖春芳 ]

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