姚期智：從人工智能到人工引領

文/本刊記者 段永利

有人說，五到十年內(nèi)能預估解決的問題，可以交給有研發(fā)能力的企業(yè)去研究，而頂尖大學師生要思考的問題應該是，二三十年后人類應該提出怎樣的問題，怎樣用技術(shù)進步賦能經(jīng)濟增長，這才是基礎研究、前沿科學應該去做的。中國科學院院士、唯一的圖靈獎華人得主、清華大學交叉信息研究院院長姚期智和他的“姚班”“智班”正在開展這樣的研究。

在30歲前便拿到了物理學博士學位和計算機科學博士學位的姚期智，從1986年開始擔任普林斯頓大學計算機科學系的教授。在計算機科學技術(shù)方興未艾之際，他秉著大膽、創(chuàng)新的科研想法不斷地向新的學科發(fā)起沖擊。多年的科研之路，讓姚期智成為世界一流的計算機科學大師。

在研究過程中，姚期智所發(fā)表的近百篇學術(shù)論文，幾乎涵蓋了計算機科學的方方面面。其中，他所發(fā)表的通信復雜性方面的論文，是被引用次數(shù)最多的論文。而計算機科學領域當中的通信復雜性也因此逐漸成為一個重要的研究領域。

姚期智的一系列奮斗并沒有白費，基于對計算理論包括偽隨機數(shù)生成、密碼學與通信復雜度的突出貢獻，他于2000年榮膺圖靈獎——這是計算機界最負盛名的一個獎項，有“計算機界的諾貝爾獎”之稱。自1966年獎項設立以來，姚期智是首位獲得圖靈獎的華人科學家，也是迄今為止唯一一位華裔圖靈獎得主。

在榮獲圖靈獎之后的2004年，姚期智跨越大洋，翻過一座又一座學術(shù)的高山，堅定回國開啟全新計算機和人工智能探索、育人之路。

2005年，姚期智在清華大學創(chuàng)立了計算機科學實驗班，也就是大名鼎鼎的“姚班”。2011年創(chuàng)建“清華量子信息中心”與“交叉信息研究院”，推動多元化的信息科學研究、教學以及發(fā)展量子計算，積極推進人工智能的創(chuàng)新理論及交叉學科應用，為中國人工智能領域頂尖人才培養(yǎng)輸出做出重大貢獻。他在清華一待就是18年，始終遵從回歸的初心，為國家培養(yǎng)人才，引領中國“圖靈”之路。他對學子們的期冀是“立足中國、領跑世界”，如今，在中國乃至全球計算機的科學領域都已經(jīng)獨樹一幟。

在清華大學交叉信息研究院，姚期智始終不離教學一線，堅持為本科生講授“計算機應用數(shù)學”基礎理論課程。作為全校首批7門標桿課程之一，姚期智主講的“計算機應用數(shù)學”得到所有聽課專家一致高度評價。

“姚班”學生形容，課堂上聽課的感覺猶如“蓋大樓”，原本預想聽完一門課，自己的思維會從一層升至五層，但萬萬沒有想到，老師直接從六層開始講起！這種高強度的授課方式，讓“姚班”同學感受到學習、研究過程中的挑戰(zhàn)與突破，這種“重新發(fā)現(xiàn)自我”的幸福感，極大地激發(fā)了同學們的潛力。

姚期智指導清華學生做實驗

在姚期智的邀請下，圖靈獎、奈望林納獎、哥德爾獎獲得者等頂尖學者相繼走進“姚班”的課堂，他們精辟的見解、嚴密的演算和推導過程也為同學們打開了另外一扇窗。

2013年前往美國麻省理工學院交流學習的“姚班”學生施天麟驚喜發(fā)現(xiàn)，自己平時上課的方式完全可以和世界一流大學“無縫對接”，平時性格內(nèi)向的他在“姚班”上課討論時卻相當活躍，而且大家在意的不是純粹的考試和高分，而是懷揣的科研理想以及宏偉的科研成果。若把“姚班”比喻為“超級百貨商場”，老師們的研究工作是“商品”，學生們可以根據(jù)興趣隨意“選購”。

事實上，在“姚班”，像施天麟這樣赴世界一流大學交流的同學并不少。據(jù)統(tǒng)計，在姚班成立十周年之際，走出去參與聯(lián)合培養(yǎng)、出席國際會議和出訪交流的學生已近500人次。

正是由于姚期智的執(zhí)著與堅持，段路明、徐葳、黃隆波等優(yōu)秀的青年學者紛紛追隨而來。2019年，他選擇重新再出發(fā)，創(chuàng)辦了清華學堂人工智能班——“智班”，并出任首席教授。

十幾年來，姚期智帶領“姚班”“智班”重構(gòu)著計算機本科課程新體系，以領先而敏銳的視角，對教學內(nèi)容進行優(yōu)化重組，注重理論基礎，全面覆蓋計算機科學前沿領域，又突出計算機科學與物理學、數(shù)學、經(jīng)濟學、生物學等多學科領域的交叉。

名師出高徒。截至“姚班”首屆學生畢業(yè)10周年的2018年，“姚班”送走畢業(yè)生近360人，幾乎90%的學生選擇深造，本科期間發(fā)表論文233篇，并有75人次先后

在計算機科學基礎年度研討會（FOCS）、計算理論年會（STOC）等國際頂級會議上作大會報告。從姚班畢業(yè)后，他們已成為未來推動中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中流砥柱。

被譽為中國大學生計算機編程第一人，坊間號稱“樓教主”的樓天城是“姚班”首屆學生，也是姚期智的得意門生。如今，他創(chuàng)立了自動駕駛創(chuàng)業(yè)公司小馬智行。

“姚班三杰”印奇、唐文斌、楊沐在大學期間便是瘋狂的計算機極客，3人8年創(chuàng)業(yè)打造的AI獨角獸曠視科技，現(xiàn)如今已經(jīng)走上IPO之路，成為AI第一股，向著人工智能的奇妙世界繼續(xù)進發(fā)。

從“姚班”畢業(yè)后去國外攻讀計算攝影和人工智能方向研究生的胡伯濤，學成后回國從事以無人機和虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)的計算攝影研究，創(chuàng)立了光流科技。

除了產(chǎn)業(yè)界新生代牛人外，姚期智的學生在學術(shù)方面也頗有造詣?！耙Π唷?010級本科生吳佳俊研究工作集中在讓機器從大規(guī)模弱監(jiān)督或無監(jiān)督的互聯(lián)網(wǎng)圖像數(shù)據(jù)中學習視覺概念，并將這些概念用于計算機視覺領域的主流問題，如圖像分割、物體識別等。從2016年至今，他已經(jīng)發(fā)表了63篇文章，被引用次數(shù)高達6879，H指數(shù)更是達到37。同樣出身于“姚班”的陳丹琦，也是一枚妥妥的科研大神。大學期間，她參加的科研創(chuàng)新項目就曾被確定為“省級重點項目”。攻讀博士學位時，她一直專注于人工智能領域的自然語言處理方向的研究，她和導師開發(fā)的算法，被稱為“全球最精準自然語言解析器”。

此外，2014年榮獲ACM計算經(jīng)濟學國際學術(shù)大會最佳學生論文獎的王君行，他是全球第一個在本科階段取得該榮譽的學生，也是歷史上首位獲得此項榮譽的中國學生；姚班首屆畢業(yè)生、現(xiàn)在已經(jīng)是新加坡南洋理工大學助理教授的貝小輝，姚班2005級目前在美國印第安納大學伯明頓分校做助理的周源，在杜克大學工作的鬲融，在斯坦福大學工作的馬騰宇，在香港大學工作的黃志毅，在布法羅大學工作的栗師，以及在匹茲堡大學工作的吳越，盡管他們目前已在各大洲扎根，但大家依然相互切磋交流，分享著各自研究領域的最新成果。

從清華“姚班”走出的他們，開始思考更深邃寬闊、更具思辨性的問題，用后生可畏的氣勢為姚期智當年立下的志愿，交上了最滿意的答卷。姚期智對清華、對中國計算機學科的意義其實不止于“姚班”“智班”，他的回歸，填補了國內(nèi)計算機學科的一項空白，也為中國走向世界打開了一扇窗。