戴汝為：用大數(shù)據(jù)挖掘海量數(shù)據(jù)金礦

宋文芳　龐貝

戴汝為，1951年考入清華大學，1955年畢業(yè)于北京大學數(shù)學力學系，1991年當選為中國科學院院士。長期從事自動化控制、模式識別、人工智能、智能控制及思維科學的研究。

他自上世紀50年代開始從事工程控制論與最優(yōu)控制；70年代最早在國內(nèi)開展模式識別，把統(tǒng)計模式識別與句法模式識別有機地結(jié)合起來，提出了新的語義、句法模式識別方法；80年代中期開展了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在知識工程中應用的研究；90年代初，進行智能控制及手寫漢字識別的工作；通過知識系統(tǒng)及人工智能的途徑，跨入對開放的復雜系統(tǒng)及其方法論的研究。1980年—1982年在美國普渡大學（Purdue University）電機系作訪問學者。

曾先后獲國家科技進步一等獎一項（2001年）、何梁何利科學技術(shù)獎（2002年）、中科院自然科學一等獎一項（1992年）、航天工業(yè)總公司科技進步一等獎一項（1997年）、中科院科技進步二等獎兩項（1986年、1990年），主編的《智能自動化叢書》（共6冊）獲1999年國家圖書獎。到目前為止，已發(fā)表《智能系統(tǒng)的綜合繼承》等學術(shù)專著5部，學術(shù)論文180余篇。

國際金融危機以后，國際信息化發(fā)展呈現(xiàn)出新戰(zhàn)略、新思路和新競爭?；ヂ?lián)網(wǎng)已經(jīng)日益深入到各國國家戰(zhàn)略之中，成為實現(xiàn)下一代現(xiàn)代化的制高點。

2015年8月19日，國務(wù)院通過《關(guān)于促進大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動綱要》。

針對當前互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和熱點問題，本刊記者采訪了中國科學院自動化研究所戴汝為院士。戴汝為院士科研團隊繼承錢學森先生交叉研究學術(shù)思想，在國內(nèi)最早研究“模式識別”，并在信息處理、數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域取得重大成就，在刑偵信息技術(shù)應用范疇曾參與多項評審和鑒定，具有重要影響。戴院士的回答或許可以為我們在紛雜的發(fā)展現(xiàn)象中，厘清未來互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)走向的頭緒：

“隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，這些我們已經(jīng)擁有了的數(shù)據(jù)原材料基礎(chǔ)，就是豐沃的土壤和富饒的金礦。但這些積累，必須要通過更好地運用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行精耕細作和挖掘提煉，才能真正釋放出海量數(shù)據(jù)巨大的內(nèi)涵價值，這里有非常可觀的發(fā)展空間和持續(xù)潛力，這無疑將推動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和層次升級。就當前促進整體經(jīng)濟發(fā)展乃至從我國社會全方位創(chuàng)新升級來看，這種互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將是重要的核心動力?！?/p>

記者：我們身處在一個信息化的時代，云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能成為當下的熱門議題，您對于它們怎樣理解，您對于這些熱點議題的發(fā)展趨勢有怎樣的展望？為什么現(xiàn)在國家和企業(yè)對此如此重視？

戴院士：幾十年前，像氣象、媒體等持續(xù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的行業(yè)只能通過抽取關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行存儲。進入信息化時代，云計算的出現(xiàn)使得人們可以將全部歷史數(shù)據(jù)進行存儲，使得大數(shù)據(jù)挖掘成為可能。通過智能算法挖掘數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性、預測態(tài)勢，可以發(fā)現(xiàn)很多新的知識，為科學決策提供可靠依據(jù)。同時，對政府、企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行有效整合，能夠大幅提高辦公效率、增強企業(yè)競爭力，提高人們的幸福指數(shù)，從而加速社會的發(fā)展，增強國家的實力，強化在國際競爭中的態(tài)勢。

記者：多年來您長期從事自動化控制、模式識別和人工智能、智能控制等的研究。作為“復雜系統(tǒng)”與控制科學家，您能為我們簡要介紹一下復雜系統(tǒng)管理與控制與人工智能的聯(lián)系和區(qū)別嗎？

戴院士：人工智能技術(shù)自上世紀中葉快速發(fā)展，在眾多領(lǐng)域得到應用，但是也遇到了瓶頸。錢學森先生早在上世紀80年代就提出了“思維科學”是智能計算機的理論基礎(chǔ)。他帶領(lǐng)我們實現(xiàn)了“系統(tǒng)學”的創(chuàng)建，發(fā)表了《一個科學新領(lǐng)域—開放的復雜巨系統(tǒng)及其方法論》一文，從而面向21世紀提出了具有劃時代意義的“科學方法論”。這個階段隨著“思維科學”、“復雜性科學”研究的進展，從而孕育了“智能科學”、“腦科學”。我們通過“系統(tǒng)復雜性”的研究，利用當代計算機科學和信息技術(shù)手段，實現(xiàn)了“信息空間”的“綜合集成研討”。錢學森先生說過，這就是知識產(chǎn)生體系、人類涌現(xiàn)了新的“智慧”。這也是“復雜系統(tǒng)”的管理和控制的歷程。

可以說，廣義的人工智能是方法和手段，復雜系統(tǒng)管理與控制是實現(xiàn)的目標。通過現(xiàn)代人工智能科學及其發(fā)展中的技術(shù)可以有效處理復雜系統(tǒng)管理與控制問題。

記者：目前您研究的重點放在哪些方面，它們將對我們的生活產(chǎn)生何種影響？

戴院士：我是從模式識別、人工智能領(lǐng)域進入“復雜性科學”研究進而建立“智能科學”；為了實現(xiàn)自然科學和人文科學的“結(jié)合”，提出了“社會智能科學”。所以近年來主要從事有關(guān)自然環(huán)境變化與社會條件進展相結(jié)合的研究，例如：巨災應對，形象思維虛擬場景與智能技術(shù)結(jié)合的“智慧涌現(xiàn)”等等。

我們的團隊根據(jù)國家需要和合作部門、企業(yè)的方向安排研究課題。目前我們課題組主要從“系統(tǒng)學”的角度，應用智能科學相關(guān)技術(shù)進行智能環(huán)保、智能醫(yī)療、智能交通等領(lǐng)域的交叉研究。近期的工作涉及如民眾極為關(guān)注的氣象、健康、交通管理發(fā)展等社會問題。通過分析城市的氣象數(shù)據(jù)、污染數(shù)據(jù)以及醫(yī)院的醫(yī)療數(shù)據(jù)，城市交通及其關(guān)聯(lián)因素數(shù)據(jù)，深度挖掘數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)關(guān)系，例如污染情況與呼吸道疾病的關(guān)系等等。通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，預測氣象及污染趨勢，從而進一步預測人們可能的發(fā)病情況，為政府專業(yè)部門提供污染治理、交通管理優(yōu)化預案，為民眾提供氣象及出行指導、減少發(fā)病率，為醫(yī)院提供參考信息，為提升整體醫(yī)療水平，為提高人民健康水準服務(wù)。

記者：能否介紹一下您的科研團隊？

戴院士：在多年培養(yǎng)的研究生當中，我選拔了一支有想法、愿付出、有干勁兒的青年團隊。在科研工作的實踐中，引導這個團隊的年輕成員逐漸認識到，做科研和處理所有問題一樣，學習和掌握“科學方法論”是多么重要和有價值?，F(xiàn)在他們能夠踏下心來不浮躁，學習和繼承錢學森先生的科學思想，發(fā)展兩代科學家創(chuàng)立的“綜合集成方法論”。在我們幾十年積累的深厚的理論研究基礎(chǔ)上，讓年輕人打下扎實的功底，而且他們在實踐中提高了自己的工程應用能力。在當前形勢下，我們應該堅持創(chuàng)新驅(qū)動面向國家需要，沿著“產(chǎn)、學、研、用”的路徑，在解決社會重大問題的同時，做到不斷成長，這正是科學研究的繼承和發(fā)展。

記者：8月19日，國務(wù)院通過《關(guān)于促進大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動綱要》，明確要在2018年底前建成國家政府數(shù)據(jù)統(tǒng)一開放平臺。同時我國也在大力提倡互聯(lián)網(wǎng)+，鼓勵這一領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新。您對于國家這一《綱要》和上述戰(zhàn)略如何解讀？您對于互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有哪些認識和建議？

戴院士：我國前期在社會經(jīng)濟增速方面取得顯著成績，為世界矚目。同時在基礎(chǔ)信息化方面也取得殷實成果。隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，這些我們已經(jīng)擁有了的數(shù)據(jù)原材料基礎(chǔ)，就是豐沃的土壤和富饒的金礦。但這些積累，必須要通過更好地運用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行精耕細作和挖掘提煉，才能真正釋放出海量數(shù)據(jù)巨大的內(nèi)涵價值，這里有非常可觀的發(fā)展空間和持續(xù)潛力，這無疑將推動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和層次升級。就當前促進整體經(jīng)濟發(fā)展乃至從我國社會全方位創(chuàng)新升級來看，這種互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將是重要的核心動力。

記者：9月8日，百度在百度世界大會上提出“大數(shù)據(jù)+人工智能，連接3600行”，強調(diào)將大數(shù)據(jù)與人工智能更緊密地接入到生活中來，從而更好地服務(wù)社會。您對于這一產(chǎn)業(yè)前景如何看待？你覺得將大數(shù)據(jù)和人工智能更深入地延伸到服務(wù)領(lǐng)域，對產(chǎn)業(yè)和社會將有怎樣的影響和意義？

戴院士：我們當前仍然處于以“信息技術(shù)”為核心引領(lǐng)的工業(yè)革命的持續(xù)進程，乃至以“智能化”為標志的工業(yè)革命的浪潮中。如果說這輪變革之始帶給人們的最突出感受是便捷和自由，那么后續(xù)進程的關(guān)鍵升級就是“智能化”。而智能化的標志性體現(xiàn)場景就是與“每個人”的互動，互動的過程“智慧”涌現(xiàn)，也就是實現(xiàn)著“智慧化”。所以體現(xiàn)互動的社會服務(wù)也正是“智能化”發(fā)展的重要載體。這種當代的“智能化”的社會服務(wù)有賴于大數(shù)據(jù)和不斷更新的人工智能技術(shù)的植入。所以說基于大數(shù)據(jù)的人工智能深入延伸到社會服務(wù)領(lǐng)域，將如同我們已經(jīng)經(jīng)歷的個人電腦、手機一樣，將全面而深刻地改變每個社會和每個個體的生活，充分激發(fā)社會個體能量，激發(fā)社會整體活力，促進社會效率提升和萬眾創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的繁榮。

記者：以百度、阿里等為代表的企業(yè)同時也在進行相關(guān)研究，開發(fā)應用的新技術(shù)諸如“百度大腦”、人臉識別、智能機器人等，并在不斷致力于將這些研究推向應用。這與您所做的工作有哪些異曲同工之處？學界的研究與產(chǎn)業(yè)界的研究能否實現(xiàn)相關(guān)對接？如果實現(xiàn)的話，您希望產(chǎn)生哪些碰撞與火花？或者您的研究將為這些應用提供什么樣的理論支撐？

戴院士：在國內(nèi)，我最早從事模式識別方面的研究，提出了語義—句法模式識別方法，主要應用于文字識別領(lǐng)域，成為“漢王”的核心技術(shù)，成為我國早期研究與產(chǎn)業(yè)結(jié)合的一個典型案例。

我國科學界的傳統(tǒng)，就是研究的最終目的是為了服務(wù)產(chǎn)業(yè)，研究與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。當然，一方面可以通過產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，來確定科研方向，另一方面作為研究人員應該能夠?qū)崿F(xiàn)研究的真正落地，造福人類。

2006年我出版了《社會智能科學》一書，書中提到，很多社會問題都是“開放的復雜巨系統(tǒng)”問題。而這種問題，應該是遵循錢學森先生提出的“綜合集成”科學方法論去解決。實踐證明，我們課題組正是應用“綜合集成研討體系”解決過經(jīng)濟決策、水利調(diào)度以及為國家軍事決策提供過科學支持。

記者：隨著互聯(lián)網(wǎng)日益深入地介入人們的生活，信息安全問題也日益突出，這僅僅依靠個人和企業(yè)的自律是遠遠不夠的，您在這方面有什么好的想法和建議？

戴院士：從宏觀趨勢層面來看，伴隨著以互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)發(fā)展不斷深入，我們在更加自由便捷地獲取使用信息的同時，也必然會面對更加嚴重的信息安全問題。自由和風險，這是事物必然的兩面性特征。

對信息安全問題的防控，最初是從單個人或單位的局部個體技術(shù)層面發(fā)展起來的；后續(xù)雖然已經(jīng)采用了基于云計算的信息防控智能化措施等技術(shù)，運用了多個體的整體和統(tǒng)計特性，但還沒能建立起從“系統(tǒng)”視角切入的技術(shù)對策體系。實際我們可以把當前的整個互聯(lián)網(wǎng)看做無數(shù)個體交互運行的“系統(tǒng)”，將破壞信息安全的動作看做系統(tǒng)的異常行為和狀態(tài)，進而規(guī)范“系統(tǒng)”安全運行的條件，運用“系統(tǒng)科學”的方法和不斷增強的技術(shù)措施來更好應對信息安全問題。