附中校友帶來的一場關于人工智能的饕餮盛宴
2018-04-13 10:01:18 作者 / 學記團 劉思琪 唐鍇銘 來源 / 學記團

  4月11日下午3時許,“人工智能及其在生物醫學領域的應用”講座在一號樓大禮堂舉行。我校98屆校友,現任中國科學院-馬普學會計算生物學伙伴研究所研究員、博士生導師、中國科學院計算生物學重點實驗室副主任汪思佳教授來母校,與復旦大學計算機科學技術學院青年研究員、博士生導師李斌教授一同為我們帶來了一場關于人工智能的饕餮盛宴。出席本次講座的還有上外附中校長助理黃桂蘭老師,其他部分老師,以及初三年級全體學生、高一年級部分學生。

  首先,校長助理黃桂蘭老師發表了講話。黃老師引用了經濟合作與發展組織(OECD)對“全球核心素養框架”的定義,表示,在當今世界,信息化、全球化是普遍的趨勢;學校應該緊跟趨勢,開展多種多樣的STEM課程,把學生培養成精通各國語言、精通編程語言與人工智能的國際預備英才,成為未來世界的創造者。

  正式講座由李斌教授帶來。他首先從同學們熟知的電影切入,列舉了一些經典電影中的人工智能,點出了在電影中,人工智能從簡單的概念,到有情感的流露,再到機器人之間的合作,最后到實現自主思考的過程。他還介紹了圖靈測試。

  人工智能是怎樣發展起來的呢?1956年,在達特茅斯學院舉辦的夏季人工智能研討會上,約翰?麥卡錫最先提出了人工智能的概念,這個年份也被稱為“AI元年”。1961年,大眾汽車的流水線上出現了第一個機械臂。20世紀70~80年代,人們開始創造基于規則的人工智能,但是由于知識是不斷增長、完善的,加上一些編譯的漏洞導致計算結果與事實矛盾,AI的發展進入瓶頸。人們開始嘗試讓AI去學習一些東西,這就誕生了90年代至今的基于統計的人工智能。當然,AI仍然在不斷發展,也在不斷地遇到新的問題。

  此后,教授介紹了深度學習的崛起。深度學習是機械學習的一部分,而機械學習又包含于AI的編譯功能。教授將AI的編譯方法與人類的神經元作對比,簡略地揭示了AI層次化的編譯和學習方法。他還提到,神經網絡越復雜,可以擬合的事物也就越復雜。

  提起AI,你會想到什么?教授接下來介紹了一些人工智能深度學習的前沿應用。它們包括目標檢測、圖像識別、機器翻譯、自動駕駛、人機博弈、智能金融,等等。

  教授重點介紹的是深度學習在生物醫學上的應用。首先,深度學習的應用條件有5點:領域定義清晰、有前沿的AI科學家、有海量數據、數據有標注,以及機器有計算能力?,F在的生物醫學領域,很多問題都滿足這些條件。

  目前比較成熟、可靠的AI應用包括讀片子(X光、核磁共振等),判斷被檢測者有沒有某種疾病。此外,還可以用AI進行病灶圖片分析,例如拍一張皮膚的照片,判斷是否得了皮膚癌等。AI的這種判斷能力,已經達到了真人醫生的水平。

  此外,一個非常熱門的領域是人臉識別。人臉識別的主要流程包括:采集圖像、定位、特征提取、三維建模(可選做)、模型對比。教授強調,所有的比對,都是從底層特征開始,慢慢比對到高層特征的。

  從人臉識別延伸出來的,還有人臉屬性識別,例如,看一個人的表情、疲憊情況,或是有沒有戴帽子、穿什么衣服等。

  最后,李教授引用了馬斯克的一句話結尾: “讓人腦接上電腦”,這一定是人類未來的發展方向。

復旦大學計算機科學技術學院青年研究員、博士生導師李斌教授

中國科學院-馬普學會計算生物學伙伴研究所研究員、博士生導師、中國科學院計算生物學重點實驗室副主任汪思佳教授


  汪思佳教授也進行了致辭。他簡單地介紹了自己的工作重點——人臉識別,告訴同學們“看臉”真的很有意思。此外,他給想要參加本項目的同學們提出了兩個要求:一要會一點編程語言,項目會使用的是Python;二要有一些數學基礎,建議同學們自學線性代數、矩陣運算這一部分內容。


  最后是提問環節。

  首先提問的同學便拋出了一個很專業的問題。他表示,自己用Tensorflow搭一個100層的模型跑ImageNet的數據,隨著編譯層次的不斷增加,一個程序的可解釋性在不斷減小——就是說,可能3層的程序,程序員非常清楚這個程序要做些什么,但到了10層、30層,可能非常容易出問題,故障也難排查了。也感覺黑箱中很難了解到模型中AI到底學到了什么知識。兩位教授對我們初中學生能問出如此專業的問題感到十分驚訝。表示,這是目前最熱門的可視化問題,也是他們在研究的核心問題,他們正在努力找到方法,回溯每一層程序,爭取把“黑箱”“白箱化”。

  第二位同學請教兩位教授,他們是否認為AI會在不久的將來征服人類。兩位教授都果斷地給出了否定的回答。

  講座結束后,同學們意猶未盡,圍著專家教授問不完的問題久久不肯離去。這次講座,無論是從專業知識的普及上,還是從深入思考的能力上,都讓同學們受益匪淺。興趣是最好的老師,同學們對人工智能的興趣從此得到了進一步提升,對學習與參與人工智能課程項目的熱情異常高漲,感謝汪思佳教授與李斌教授為我們帶來一場人工智能的饕餮盛宴!


審稿:黃桂蘭 王靜

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