第五期：人工智慧時代離我們還遠嗎？——聽袁燁教授與我們分享他的研究歷程
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「零距離」
第五期：袁燁
人工智慧時代離我們還遠嗎？
又是一個新學年，「零距離」攜手科研大咖與大家見面啦！在人工智慧浪潮席捲全球之際，本期零距離邀請到了人工智慧研究領域專家、華中科技大學自動化學院教授、博導、「青年千人」獲得者、劍橋校友袁燁與大家分享他的科研成長曆程。希望本期採訪能助力同學們新一階段的學習之路。
嘉賓介紹
袁燁，2008年本科畢業於上海交通大學，2009年獲英國劍橋大學碩士，後以2年4個月的時間提前於劍橋大學完成答辯、獲得博士學位。2012年至2015年在劍橋大學從事博士後研究，同時擔任劍橋大學達爾文學院 Fellow。在此期間，作為訪問學者，分別於2014年，2015年多次應邀訪問加州理工學院、麻省理工學院、帝國理工學院。2015年赴美至加州大學伯克利分校做博士後研究。2016年初，他同時收到了全美排名26，公立排名第2的弗吉尼亞大學tenure-track assistant professor職位和華中科技大學的工作邀請。懷著對祖國未來的期待和建設祖國的抱負，袁燁毅然決定以國家「青年千人計劃」人才的身份攜家人全職回到華中科技大學自動化學院擔任教授、博導。他先後在Automatica、IEEE Trans、Cell子刊等國際頂級期刊上發表學術論文17篇，頂尖會議論文33篇，受劍橋大學出版社邀請撰寫英文著作1部「Optimization for Chemical and Biochemical Engineering」（排名2）。論文被Science、Nature、Physics Report、Cell子刊， PNAS等頂尖期刊引用二十餘次，得到了三位控制領域終身成就獎（控制領域的「諾貝爾獎」）得主的正面評價和合作，多名美國、英國和歐洲院士以及十餘位IEEE Fellow的正面評價，獲得了IEEE能源電力年會會議論文最高獎，IEEE ICIA最佳論文提名獎，受邀在國際會議和加州理工、劍橋大學、加州大學伯克利分校等著名學術機構做學術報告 19 次。
記者｜仲可婧編輯｜杜楨
零距離
Q1
袁教授，您好，很榮幸邀請您做客我們劍橋學術部的《零距離》學術訪談專欄，作為我們劍橋的校友，您如今已經在人工智慧大數據演算法研究及其在信息物理系統的應用研究領域獲得優異的學術成果。您願意和我們簡單談一談一下您的研究內容嗎？您的科研成果在人們的生產生活中有哪些應用呢？
袁教授：我團隊目前的研究內容主要是以下兩方面。首先是在人工智慧演算法層面，我們主要研究AI和物理的的結合，如何利用AI來挖掘實驗數據當中的物理學規律。舉個簡單的例子，我們能不能從蘋果落地的數據中，利用開發出來的比牛頓還厲害無數倍的人工智慧，挖掘出萬有引力定律呢？如果可以，那這樣的人工智慧就可以幫助現代科學家尤其是實驗物理學家挖掘出未知的物理學定律，目前我們已經取得了一系列初步可喜的結論。此研究可以應用在信息檢索、大數據處理、以及電網中潮流計算等領域。將該思想與原本的方法相結合，可以大大提高實際生活中的工作效率。這個方法的優勢在於大大節約計算時間，且不增加計算複雜度；同樣的約束下，降低了原方法對計算機內存佔用的情況。在實際生活里的電網系統中，可用於求解潮流方程，以實現快速計算、反饋、控制。
第二方面是在信息物理系統的應用方面：信息物理系統在生活、生產中本來就存在，比如空調其實就是信息物理系統之一。信息物理系統在生產製造、交通運輸、醫療健康、城市建設等方面都得到了廣泛應用。我團隊聚焦在智能製造和智能電網兩個領域。以智能電網為例，配電網中同步測量感測器和智能電錶的普及應用，顯著推動了電網故障監測、診斷和控制的發展。我和合作者利用自主研發的大數據學習方法，能夠利用少量時間測量序列實時有效診斷電網事件和故障定位，該項研究對於實際配電網的運行檢測有較好的工程應用前景。這篇論文也剛剛獲得了全球電力行業頂級會議IEEE PES年會的最高論文獎。
Q2
在研究過程中您是如何克服所遇到的困難的呢?您僅僅用了兩年4個月就完成了劍橋博士的學習，實在是令人敬佩，您願意和大家分享一下您的學習方法嗎？
袁教授：我個人認為,我能取得現在的成績最重要的是因為自己對學術的熱愛。「興趣是最好的老師」，做自己喜歡的事情就擁有了自我推動力。其實和大多數的學生一樣，我剛進大學的時候也曾感到迷茫。我當時通過參加數學競賽保送到上海交大的實驗班，我們這個班的學生只要在大學四年內不掛科，就可以直接保送研究生。剛進大學的我有點不知所措，找不到目標，因為大學的新鮮事物很多，對我的吸引力很大，我開始不太明確自己所想追求的東西。大三的時候，我開始去老師的實驗室做科研，在每次科研的過程中我漸漸地發現科研的美妙之處，我也開始發現自己喜歡探索，喜歡從無到有，並尋找其中規律。出於對科研的興趣，自己開始熱愛科研，當時在美國作為交換生時即便在實驗室打地鋪，沒日沒夜地做研究也不覺得苦。我相信付出和收穫是成正比的，正是這種對科研的執著探索，才能在本科就發表了數篇論文，並且得到Dorothy-Hodgkin全額獎學金來到劍橋。我想，每個人都應該找到自己所愛，找到自己的目標和努力的方向，興趣的推動會讓你有自發的動力，也會給你帶來更多意想不到的收穫。
Q3
那您當初在美國完成學業後，是什麼讓您決定回國教書育人繼續科研事業的？您回國想要達成的理想目標是什麼？
袁教授：吸引我回國的動力一是來自於我對祖國深切的歸屬感，二是切實地對祖國未來的看好。王維詩中有言「獨在異鄉為異客，每逢佳節倍思親」，這也是我的切身體會。在國外待的時間越長，內心對於祖國的歸屬感就越強烈，在國外的我內心對回歸祖國是非常渴望的。後來的出發點更多的是對祖國未來的看好。在美國和英國都學習工作過幾年之後，我切身地體會到海外華人的地位取決於祖國國力的強大與否。所以我在伯克利做完博士後以後，放棄了美國不錯的大學tenure-track AP的教職回到了華中科技大學。回國後我希望能達成兩個目標：科研上，希望自己能在人工智慧理論上達到世界級高度。作為老師，希望自己培養的本科、研究生能夠因為我的影響改變他們的人生。
Q4
您認為現今中國在人工智慧科研領域有哪些方向是在世界上處於領先地位的？中國人工智慧有哪些特色？
袁教授：在人工智慧領域的研究中，每年NIPS，CVPR中國作者貢獻的論文不管是質量還是數量上都處於領先。同時很多深度學習框架caffe、MXNet中不乏中國人工智慧科研人員的身影。中國的各大AI企業與高校十分重視人工智慧的發展，有一大批優秀的科研人員和優秀的AI創業公司，學術界與工業界結合緊密。在中國有很多團隊在ImageNet等各種競賽中獲得過冠軍，無一不彰顯著中國在人工智慧科研領域的實力。
Q5
在國外的科研經歷對您形成自己的科學認知有什麼影響呢？您對想要回國發展的同學們有什麼建議嗎？
袁教授：確實有一些影響。中國的傳統教育受孔子影響以聽講為主，學生模仿老師，基礎知識學得系統而紮實；西方教育受蘇格拉底影響，主要在辯論中學，強調批判和創新。我個人體會是要中西結合，一方面打好基礎把知識學紮實，另一方面多和不同專業的人討論，思維碰撞，好的想法就在討論中產生了。很感謝《零距離》熱情的邀約，我能夠通過這個平台和學弟學妹們好好交流，希望劍橋的學弟學妹們好好學習、努力科研，多多交流。
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