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張鈸院士：深度學習已觸及天花板，未來將走向第三代人工智能
發布時間：2019-09-10 分類：趨勢研究 來源：雷鋒網
中國科學院院士，也是現任清華大學人工智能研究院院長，還是 CCF 會士、2014 CCF 終身成就獎獲得者...... 已至耄耋之年的張鈸院士，擁有至高榮譽無數。
而在中國人工智能如火如荼地發展的背景色中，張鈸院士作為中國人工智能的奠基人之一，見證并經歷了中國人工智能從一清二白到日益繁榮的歷史，因而也更能看清中國人工智能的發展現狀，從而對人工智能未來的發展方向提出更科學的建議，這對于該領域的研究者和從業者而言，極具引領價值和借鑒意義。
在 9 月 21 日-22 日將于青島召開的 2019 年中國人工智能大會（CCAI 2019）上，擔任本屆大會榮譽主席的張鈸院士，還將帶來主題為《走向第三代人工智能》的專題報告，向大家展示其對于人工智能領域的最新思考與洞見。
在此之前，我們不妨來回顧一下張鈸院士在中國人工智能事業最前線耕耘了大半輩子的科研生涯。
以清華為陣地，領銜中國人工智能發展新篇章
1978 年之際，在清華大學「專業歸隊」的號召下，剛經歷原自動控制系轉型為計算機系的張鈸院士等一批教師，通過向國外高校學習，最終確定將人工智能和智能控制作為其教研組新的專業方向，中國由此開啟了人工智能發展的新篇章。
在確定方向后，教研組開展專業建設和教研工作的思路之一同樣是向國外高校「取經」。據張鈸院士回憶，當時正作為訪問學者在美國伊利諾伊大學香檳分校訪問學習的他，還特意將伊利諾伊大學使用的教材和相關材料全部復印并寄回國內，「跨國」輔助清華大學計算機系起步之初的人工智能專業建設和教研工作。比如說清華大學后來開設的一門叫做「人工智能程序設計」的課程，就是根據他寄回來的材料開設的。
在張鈸院士等一眾老一輩教師們為中國人工智能事業所做出的努力下，早期以清華大學為主要陣地的中國人工智能領域開始屢結碩果：
1983 年，張鈸院士等人的論文在國際人工智能大會（IJCAI）發表，打破了中國學者的論文在國際人工智能大會上「零發表」的局面；1985 年，張鈸院士等人創建了國內首個智能機器人實驗室，并引進了國內第一臺機器人 PUMA560，開啟了中國智能機器人的研究之路；1990 年，張鈸院士和其他老師一起又在該實驗室的基礎上籌備建立了全國第一個與人工智能有關的國家重點實驗室——「智能技術與系統」國家重點實驗室，推動中國人工智能領域的研究再上了一個臺階。發展至今，中國人工智能遍地開花，這一切的背后都離不開張鈸院士等一眾中國人工智能奠基人的耕耘和鋪墊。
與此同時，張鈸院士更從中國人工智能當下熱火朝天的發展態勢下看到了中國高校在人才培養和學科建設中的迫切性，在去年六月份領導成立了清華大學人工智能研究院，并親自出任首任院長。
從中國人工智能的白手起家階段到如今呈日益繁榮之勢，張鈸院士為中國人工智能事業發展所做的努力和貢獻，依舊在延續.......
功成名就，學術科研與教育事業齊頭并進
拋開為中國人工智能事業一馬當先的使命感，對于張鈸院士而言，他還有兩個非常純粹的角色：計算機科學家和教育家。
作為一位計算機科學家，一直以扎實的基礎理論為學術研究特色的張鈸院士，非常重視人工智能、人工神經網絡和遺傳算法等領域的理論研究，以及這些理論在模式識別、機器人和智能控制等領域的應用研究，其基于這些研究方向的學術產出也非常之高——共發表 200 余篇論文和 5 部專著，與此同時，也做出了一系列的學術貢獻，具體包括：
在人工智能理論上，系統地提出了問題分層求解的熵空間理論，通過代數的方法，系統地解決了不同層次求解空間的問題表達、復雜性分析、不同層次空間之間信息、算子及推理機制等的相互轉換關系；還進一步提出了統計啟發式搜索算法，基于拓撲的空間規劃方法以及基于關系矩陣的時間規劃算法等，極大降低了計算復雜性，具有重要的應用價值。在人工智能網絡方面，系統地分析了典型神經網絡模型，給出了該網絡各項性能的定量結果；對當前神經網絡模擬人類智能的能力及其局限性，提出了理論論據，并提出了一組新的學習機制，有效地提高了神經網絡的性能。作為一位教育家，張鈸院士自 1959 年走上清華大學教師的崗位后，便一直為教育事業耕耘至今，如今已是桃李滿天。對于教育，張鈸院士一直秉承著嚴謹而誠懇的態度，他曾公開提及自己的教學之道：對于每一堂課、每一次報告，甚至會議上的發言，他都會經過認真思考和準備，力求做到言之有物，讓聽眾有所收獲，并且還需要堅持在教學與科研的第一線上，不斷向周圍老師和學生學習，這樣才有可能跟上時代的步伐，為人師表。
1994 年當選為俄羅斯自然科學院外籍院士、1995 年當選為中國科學院院士、2011 年德國漢堡大學授予自然科學名譽博士以及獲得 2014 CCF 終身成就獎等諸多重量級榮譽，都是張鈸院士為學術科研以及教育事業做出杰出貢獻而獲得的來自國內外的嘉獎。
耄耋之年，依舊活躍在人工智能的最前線
已經 84 歲高齡的張鈸院士，早已過了退休年齡，然而，年齡在他身上，實實在在證明了「只是一個數字」的道理。清華大學成立人工智能研究院，他親自當院長；清華大學人工智能研究院下面又前后成立了 8 個研究中心，他必親自出席現場，致辭揭牌。
除了關注人工智能在學術界的進展，張鈸院士去年更是打入業界，在人工智能創業公司深醒科技擔任首席科學家，同時站在學界和業界的最前線，對人工智能未來的發展問題展開更深入的探索。
不僅如此，無論是在國際人工智能學術頂會上，還是在國內一些人工智能相關的會議和活動上，都不乏張鈸院士演講的身影。隨著中國老一輩人工智能研究者基本上都早已退到人工智能研究的后方，張鈸院士始終堅持站在演講舞臺上向后輩研究者傳達自己對于人工智能發展的觀點和見解，顯得更加彌足珍貴。
例如就在不久前剛落幕的 IJCAI 2019 上，張鈸院士作為老一輩人工智能領軍人物的代表，出席了大會為紀念中國人工智能發展 40 周年特設的圓桌會。會上，張鈸院士不僅帶領參會者回憶了中國人工智能發展歷史中具有里程碑意義的大事件，還與在場的其他幾位人工智能研究者們一同探討了人工智能存在的一些問題和未來的發展方向。
針對當下人工智能領域對深度學習的熱議，張鈸院士也都在最近的多場會議或活動的演講中強調了自己的觀點：雖然深度學習在圖像識別、語音識別以及包括 AlphaGo 所取得的成績都極大地鼓舞大家的信心，然而其存在的局限性也非常明顯，時至今日依舊只能應用在非常有限的場合，在技術應用層面已接近天花板。
人工智能未來究竟該走向何方？張鈸院士在 AI 科技評論對其最近的一次采訪中，結合清華大學人工智能研究院提出的口號指出了人工智能未來發展的三個方向：第一，建立可解釋性與魯棒的人工智能理論和方法；第二，打造安全、可靠、可信的人工智能技術；第三，開創創新的人工智能應用。
不久后將在 CCAI 2019 帶來《走向第三代人工智能》報告中，張鈸院士又能夠為我們找到怎樣的答案和思路呢？我們拭目以待！
