姚期智：從人工智能到人工引領(lǐng)

文/本刊記者 段永利

有人說，五到十年內(nèi)能預(yù)估解決的問題，可以交給有研發(fā)能力的企業(yè)去研究，而頂尖大學(xué)師生要思考的問題應(yīng)該是，二三十年后人類應(yīng)該提出怎樣的問題，怎樣用技術(shù)進(jìn)步賦能經(jīng)濟(jì)增長，這才是基礎(chǔ)研究、前沿科學(xué)應(yīng)該去做的。中國科學(xué)院院士、唯一的圖靈獎華人得主、清華大學(xué)交叉信息研究院院長姚期智和他的“姚班”“智班”正在開展這樣的研究。

在30歲前便拿到了物理學(xué)博士學(xué)位和計算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位的姚期智，從1986年開始擔(dān)任普林斯頓大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系的教授。在計算機(jī)科學(xué)技術(shù)方興未艾之際，他秉著大膽、創(chuàng)新的科研想法不斷地向新的學(xué)科發(fā)起沖擊。多年的科研之路，讓姚期智成為世界一流的計算機(jī)科學(xué)大師。

在研究過程中，姚期智所發(fā)表的近百篇學(xué)術(shù)論文，幾乎涵蓋了計算機(jī)科學(xué)的方方面面。其中，他所發(fā)表的通信復(fù)雜性方面的論文，是被引用次數(shù)最多的論文。而計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中的通信復(fù)雜性也因此逐漸成為一個重要的研究領(lǐng)域。

姚期智的一系列奮斗并沒有白費，基于對計算理論包括偽隨機(jī)數(shù)生成、密碼學(xué)與通信復(fù)雜度的突出貢獻(xiàn)，他于2000年榮膺圖靈獎——這是計算機(jī)界最負(fù)盛名的一個獎項，有“計算機(jī)界的諾貝爾獎”之稱。自1966年獎項設(shè)立以來，姚期智是首位獲得圖靈獎的華人科學(xué)家，也是迄今為止唯一一位華裔圖靈獎得主。

在榮獲圖靈獎之后的2004年，姚期智跨越大洋，翻過一座又一座學(xué)術(shù)的高山，堅定回國開啟全新計算機(jī)和人工智能探索、育人之路。

2005年，姚期智在清華大學(xué)創(chuàng)立了計算機(jī)科學(xué)實驗班，也就是大名鼎鼎的“姚班”。2011年創(chuàng)建“清華量子信息中心”與“交叉信息研究院”，推動多元化的信息科學(xué)研究、教學(xué)以及發(fā)展量子計算，積極推進(jìn)人工智能的創(chuàng)新理論及交叉學(xué)科應(yīng)用，為中國人工智能領(lǐng)域頂尖人才培養(yǎng)輸出做出重大貢獻(xiàn)。他在清華一待就是18年，始終遵從回歸的初心，為國家培養(yǎng)人才，引領(lǐng)中國“圖靈”之路。他對學(xué)子們的期冀是“立足中國、領(lǐng)跑世界”，如今，在中國乃至全球計算機(jī)的科學(xué)領(lǐng)域都已經(jīng)獨樹一幟。

在清華大學(xué)交叉信息研究院，姚期智始終不離教學(xué)一線，堅持為本科生講授“計算機(jī)應(yīng)用數(shù)學(xué)”基礎(chǔ)理論課程。作為全校首批7門標(biāo)桿課程之一，姚期智主講的“計算機(jī)應(yīng)用數(shù)學(xué)”得到所有聽課專家一致高度評價。

“姚班”學(xué)生形容，課堂上聽課的感覺猶如“蓋大樓”，原本預(yù)想聽完一門課，自己的思維會從一層升至五層，但萬萬沒有想到，老師直接從六層開始講起！這種高強度的授課方式，讓“姚班”同學(xué)感受到學(xué)習(xí)、研究過程中的挑戰(zhàn)與突破，這種“重新發(fā)現(xiàn)自我”的幸福感，極大地激發(fā)了同學(xué)們的潛力。

姚期智指導(dǎo)清華學(xué)生做實驗

在姚期智的邀請下，圖靈獎、奈望林納獎、哥德爾獎獲得者等頂尖學(xué)者相繼走進(jìn)“姚班”的課堂，他們精辟的見解、嚴(yán)密的演算和推導(dǎo)過程也為同學(xué)們打開了另外一扇窗。

2013年前往美國麻省理工學(xué)院交流學(xué)習(xí)的“姚班”學(xué)生施天麟驚喜發(fā)現(xiàn)，自己平時上課的方式完全可以和世界一流大學(xué)“無縫對接”，平時性格內(nèi)向的他在“姚班”上課討論時卻相當(dāng)活躍，而且大家在意的不是純粹的考試和高分，而是懷揣的科研理想以及宏偉的科研成果。若把“姚班”比喻為“超級百貨商場”，老師們的研究工作是“商品”，學(xué)生們可以根據(jù)興趣隨意“選購”。

事實上，在“姚班”，像施天麟這樣赴世界一流大學(xué)交流的同學(xué)并不少。據(jù)統(tǒng)計，在姚班成立十周年之際，走出去參與聯(lián)合培養(yǎng)、出席國際會議和出訪交流的學(xué)生已近500人次。

正是由于姚期智的執(zhí)著與堅持，段路明、徐葳、黃隆波等優(yōu)秀的青年學(xué)者紛紛追隨而來。2019年，他選擇重新再出發(fā)，創(chuàng)辦了清華學(xué)堂人工智能班——“智班”，并出任首席教授。

十幾年來，姚期智帶領(lǐng)“姚班”“智班”重構(gòu)著計算機(jī)本科課程新體系，以領(lǐng)先而敏銳的視角，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化重組，注重理論基礎(chǔ)，全面覆蓋計算機(jī)科學(xué)前沿領(lǐng)域，又突出計算機(jī)科學(xué)與物理學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生物學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域的交叉。

名師出高徒。截至“姚班”首屆學(xué)生畢業(yè)10周年的2018年，“姚班”送走畢業(yè)生近360人，幾乎90%的學(xué)生選擇深造，本科期間發(fā)表論文233篇，并有75人次先后

在計算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)年度研討會（FOCS）、計算理論年會（STOC）等國際頂級會議上作大會報告。從姚班畢業(yè)后，他們已成為未來推動中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中流砥柱。

被譽為中國大學(xué)生計算機(jī)編程第一人，坊間號稱“樓教主”的樓天城是“姚班”首屆學(xué)生，也是姚期智的得意門生。如今，他創(chuàng)立了自動駕駛創(chuàng)業(yè)公司小馬智行。

“姚班三杰”印奇、唐文斌、楊沐在大學(xué)期間便是瘋狂的計算機(jī)極客，3人8年創(chuàng)業(yè)打造的AI獨角獸曠視科技，現(xiàn)如今已經(jīng)走上IPO之路，成為AI第一股，向著人工智能的奇妙世界繼續(xù)進(jìn)發(fā)。

從“姚班”畢業(yè)后去國外攻讀計算攝影和人工智能方向研究生的胡伯濤，學(xué)成后回國從事以無人機(jī)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)的計算攝影研究，創(chuàng)立了光流科技。

除了產(chǎn)業(yè)界新生代牛人外，姚期智的學(xué)生在學(xué)術(shù)方面也頗有造詣?！耙Π唷?010級本科生吳佳俊研究工作集中在讓機(jī)器從大規(guī)模弱監(jiān)督或無監(jiān)督的互聯(lián)網(wǎng)圖像數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)視覺概念，并將這些概念用于計算機(jī)視覺領(lǐng)域的主流問題，如圖像分割、物體識別等。從2016年至今，他已經(jīng)發(fā)表了63篇文章，被引用次數(shù)高達(dá)6879，H指數(shù)更是達(dá)到37。同樣出身于“姚班”的陳丹琦，也是一枚妥妥的科研大神。大學(xué)期間，她參加的科研創(chuàng)新項目就曾被確定為“省級重點項目”。攻讀博士學(xué)位時，她一直專注于人工智能領(lǐng)域的自然語言處理方向的研究，她和導(dǎo)師開發(fā)的算法，被稱為“全球最精準(zhǔn)自然語言解析器”。

此外，2014年榮獲ACM計算經(jīng)濟(jì)學(xué)國際學(xué)術(shù)大會最佳學(xué)生論文獎的王君行，他是全球第一個在本科階段取得該榮譽的學(xué)生，也是歷史上首位獲得此項榮譽的中國學(xué)生；姚班首屆畢業(yè)生、現(xiàn)在已經(jīng)是新加坡南洋理工大學(xué)助理教授的貝小輝，姚班2005級目前在美國印第安納大學(xué)伯明頓分校做助理的周源，在杜克大學(xué)工作的鬲融，在斯坦福大學(xué)工作的馬騰宇，在香港大學(xué)工作的黃志毅，在布法羅大學(xué)工作的栗師，以及在匹茲堡大學(xué)工作的吳越，盡管他們目前已在各大洲扎根，但大家依然相互切磋交流，分享著各自研究領(lǐng)域的最新成果。

從清華“姚班”走出的他們，開始思考更深邃寬闊、更具思辨性的問題，用后生可畏的氣勢為姚期智當(dāng)年立下的志愿，交上了最滿意的答卷。姚期智對清華、對中國計算機(jī)學(xué)科的意義其實不止于“姚班”“智班”，他的回歸，填補了國內(nèi)計算機(jī)學(xué)科的一項空白，也為中國走向世界打開了一扇窗。