党史2022第二版bj

倾心灌溉,AI与产业结合开出花


本报记者陶韬

       “40多年前,国内对人工智能的研究刚刚起步,当时我就在想,如果能将这些先进的智能技术运用于各行各业,我国的生产力水平将得到多么大的提高,人民生活也会更好,这正是我们这些科研工作者的目标和梦想啊……”

        陈世福曾任南京大学计算机科学与技术系主任、书记,中国人工智能学会常务理事,中国人工智能学会机器学习专委会副主任,他也是国内最早一批研究人工智能的专家学者之一。研究之初,他就有着明确的目标,要做好理论研究,更要将研究成果产业转化,要为推动我省乃至全国的人工智能发展作出贡献。





为推动我国AI发展贡献力量

        1956年,人工智能作为一门新兴学科由美国科学家麦卡锡等正式提出,并逐步在西方国家得到重视和发展。20世纪70年代末至80年代,知识工程和专家系统在欧美发达国家得到迅速发展,并取得重大的经济效益。

      “而在当时,我们国家人工智能相关研究正处于艰难的起步阶段。”陈世福说,当时南京大学计算机科学与技术系还没有人研究相关领域,但是他十分看好这个方向,就义无反顾“打了头阵”。“四处借阅资料,了解业内前沿的讯息,参加相关的学术会议,越是学习,就越喜欢,从而也就越投入精力去钻研,憧憬着能通过技术创新不断推动经济社会发展。”

        改革开放后自1980年起,我国派遣青年教师赴发达国家研究现代科技,学习科技新成果。这些人工智能海归专家,为我国人工智能的发展作出重大贡献,陈世福就是其中一员。

       “当时一方面积极参与和推动国内人工智能相关的学术会议和研究活动,另一方面,也在了解国外人工智能研究的最新进展,开阔研究视野。”陈世福联合南京理工大学、南京航空航天大学和东南大学等高校的人工智能学科研究者,20世纪80年代初在常熟召开了省人工智能研究学术会议。“如今,会议内容还历历在目,我们主要讨论的就是知识工程和逻辑推理方面的问题。”这个会议,对我省人工智能的发展起到了一定的推动作用。

        1984年-1985年,陈世福前往日本东京SCC研究所、日本东京大学进行学术访问。那时候,我国人工智能的发展也逐渐迎来了曙光,开始步入正轨。伴随着产业发展过程中的起起伏伏,我国也经历过人工智能发展的寒冬与热潮,陈世福始终坚持着他的方向,并深深地体会到:人的一生,选择好方向是极其重要的,正如人们所说,“方向选对,是成功的一半”。

研究要“敢于顶天,善于立地”

       “我从最初做科研,就十分重视研究能不能‘顶天立地’,也就是既要做好前沿的理论研究,也要关注这些研究成果能不能和应用结合起来。”

        在从事人工智能研究的20多年中,陈世福主持完成了20多项“七五”“八五”“九五”国家和省重点科技攻关项目、“863”高科技、国家自然科学基金和省科技应用基础项目等。获部省级科技进步奖一等奖和二等奖6项,开发成功多个商品软件。出版《人工智能与知识工程》《知识工程语言与应用》等著作,发表论文100多篇,其中被SCI、EI收录的论文有几十篇。

       20世纪80年代,陈世福的很多工作是围绕专家系统开展的。专家系统是一种智能计算机程序,主要运用知识和推理来解决问题。陈世福解释,“就是通过人工智能技术,根据某个领域专家的知识和经验进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以完成那些需要人类专家解决的复杂问题”。

        陈世福介绍,当时国内对于专家系统的应用比较少。“因为国内研究刚刚开始,大家还不知道怎么开发这个专家系统,怎么编写人工智能语言。”于是,陈世福团队就研发了汉化人工智能语言PROLOG和汉化专家系统开发工具CM-1,得到了广泛的推广应用。“这个相当于是为大家打造了一个开发专家系统的称手的工具。我们连续举办了多期全国知识工程学习培训班,全国各地的研究机构、企业、科研单位的爱好者都报名来参加培训班。”这项培训活动的开展,对人工智能的知识工程的发展和应用起到了一定的推动作用,同时还取得了较好的社会和经济效益。

        在“七五”攻关计划期间,陈世福带领团队和南京大学地质系知名找水专家、教授肖楠森等,研发了新构造专家找水系统。“我国有很多缺水地区,人民吃水困难,也制约着当地经济发展,因此提高找水成井的概率就十分重要。”陈世福介绍,当时找水需要专家实地考察,而专家的数量十分有限,缺水的地方有很多。通过系统的研发,就能利用这些专家的知识,推断出不同地貌的有水概率。

        此外,陈世福还带领团队研发了大庆石油勘探岩性识别专家系统、江苏省气象台台风预报专家系统、山东省电力科学研究院的电力系统变压器状态检修专家系统、中国船舶工业总公司七一六研究所“基于神经网络故障诊断与修复系统的研究”等等。

让科研成果助推经济发展

        如今,大家衣服上的刺绣图案已经很常见,各种复杂的针法都可以通过电脑刺绣打版系统实现。然而在20世纪80年代,能够实现各种刺绣技艺、针法多变的打版系统可并不多见。

       当时,陈世福团队和苏州工艺美术研究所研制的“多功能智能化电脑刺绣编程系统”(商品化软件称为天木电脑刺绣打版系统),获得了国家教委科技进步二等奖和国家教委推广应用二等奖。陈世福介绍,这种电脑刺绣打版系统,总结了千百年来中国传统刺绣技艺,集众家打版系统之长,独自创新,运用先进的程序设计,采用了图像扫描、人工智能技术,弥补了当时人工刺绣时效慢、成本高、电脑刺绣针法单一等不足。“你想要服装、鞋帽上有什么图案,直接将图案设计好,将画稿扫描输入系统就可以。系统会自动选择适合的针法,同时还可以手动改动,这在当时,大大提高了生产效率。”

        陈世福表示,其实这个系统也是经过了不断的优化升级才逐步完善的,研制过程中也遇到很多问题。“我们写程序做软件的不懂刺绣技艺,当时就请苏州的一些刺绣专家一起合作,商量什么样的图形适合什么样的针法,比如什么时候用单线绣,什么时候用平纹,然后团队再根据刺绣专家的建议编写程序。”陈世福回忆,当初大家在一起做项目,有问题就一起讨论,有什么好的想法就着手去尝试,忙起来也顾不上吃饭休息,经常放弃节假日的休息时间,有时甚至工作到深夜。但当时的科研氛围非常好,大家心里的想法很纯粹,“希望早点成功,早点让科研成果为国民经济发展做点贡献。”

       当时,一套类似的进口软件要十余万人民币,只有一些规模较大的厂家能承受这样的成本,后来陈世福团队的软件研发出来后,仅软件方面就为企业减少了一半以上的费用。“当时这个系统被推广到国内20多个省市和东南亚国家地区使用,评价都很好,获得了很好的社会效益和经济效益。”陈世福说。 

因材施教,培养创新型人才 

       20世纪80年代,陈世福等我国最早从事人工智能领域的专家们,都在摸索中做科研,也希望为祖国培养出更多优秀的专业人才。从事人工智能领域教学科研的20多年里,陈世福带出了一批又一批的优秀毕业生,培养出南京大学计算机科学与技术系第一个全国优秀博士论文获得者;很多毕业生后来成为各高校的学术带头人和学校、院系负责人;有的学生自己创业,企业已经上市;有的学生成为相关行业企业的主要负责人……

        陈世福谈起人才培养时表示,他很注重学生本身的兴趣方向,会根据每个学生的学习能力、自身素质和知识基础等,扬长避短,选择适合学生的学习研究方法和科研课题。同时,他也非常注重培养学生的创新能力。

        “国家需要创新型人才,想成为创新型人才首先要有扎实的理论基础、宽阔的学术思想和境界,要大胆设想、向国际水平看齐。”因此,陈世福一方面将科研与产业结合创造经济效益,用于为学生提供学习科研环境,营造良好学术氛围,同时也十分注重培养学生科研能力,让学生参与各种科研项目和国内外学术活动等,让学生了解国际动态和企业的实际需求。此外,他还以身作则,要求学生勤奋努力,以辛勤忘我的态度,投身到科研和创新中。

        陈世福表示,自1956年美国科学家提出人工智能的概念至今,人工智能几经起伏,已进入快速突破和实际应用阶段。因此,高校既要做源头技术创新的人才的培养,也要培育应用开发的人才。人工智能是一门赋能的科学,一定要关注行业应用,将科研与产业结合。

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