對話周驍:MIT歸來的90后女科學家,在人大研究“AI+X”
周驍,中國人民大學高瓴人工智能學院準聘助理教授。
初見周驍的人,會被她的隨性和笑容所吸引。一身英倫風的西裝,時尚又颯爽;青春靚麗的面容和治愈的笑容,散發著滿滿的活力。這和大眾所設想的人工智能女科學家多少會有一些出入,但相比于外在的吸引,周驍學霸型的求學經歷更令人稱贊。
本科就讀于哈工大建筑學院,碩士和博士卻一步步跨專業學了計算機,還都是在英國劍橋大學。“開掛”至此似乎已是普通人眼里遙不可及的高峰,她卻一路進擊,到美國麻省理工學院(MIT)Senseable City Lab做博士后,精進智慧城市與AI+時空大數據研究。
博士后出站后,周驍加入中國人民大學高瓴人工智能學院。至今已成立兩年有余的人大高瓴人工智能學院,曾因組建強勁的導師陣容而“出圈”。在學院為數不多的女AI科學家中,周驍是唯一的90后。
作為高瓴人工智能學院交叉學科工委的主要負責老師之一,周驍向我們介紹了她所從事的數據挖掘、時空大數據和智慧城市相關研究,以及學院目前正開展的多項人工智能前沿交叉學科探索。
在科學精神與人文情懷交融的人民大學校園里,一群富于前瞻性和創造力的年輕學者,正大膽涌入人工智能交叉研究的前沿陣地。他們勇立潮頭,想要去開拓人工智能的無限可能。
超“燃”的求學經歷:從城市規劃到計算機
周驍本科專業是城市規劃,這是一個偏設計的非典型工科專業,碩士所學的土地經濟系在劍橋大學也被歸屬為“Social Sciences”,而她最終卻成功跨專業獲得計算機博士學位。
她在本科期間學分績常年保持專業第一,獲得了包括國家獎在內的十余項獎學金;之后加入全球僅招4人的英國劍橋大學土地經濟系Land Economy Research副博士項目;博士期間,師從社交網絡分析、移動計算領域國際著名學者Cecilia Mascolo教授,是Cecilia Mascolo教授接收的第一位華人學生,也是劍橋大學計算機系歷史上罕有的、從社會人文學科院系轉入計算機系的博士畢業生。
在周驍看來,由文轉工,更多是為了找尋內心的方向。“人的內心總會有一個聲音,引導自己做想做的事,在想在的地方。”如果說碩士只是邁出了轉型的一小步,那么博士時的周驍則跨出了一大步。
為了轉到劍橋大學計算機系,她自學編程、算法和計算機基礎知識,由于成果突出,被破格批準轉入并獲得博士學位。談及這一經歷,周驍表現得謙虛且感恩:“只是有勇氣想嘗試,因為真的很難,沒有先例,也沒想到導師愿意要一個沒有計算機學科背景的學生。”
劍橋大學的導師Cecilia Mascolo教授曾不吝贊譽:“Xiao is a star”。她在推薦信中提到,在已畢業的16名博士生中,周驍可以排到前4。“在劍橋,意味著我們通常都會有優秀的學生,但能進入頂尖學校的top set本身就是能力的最好說明”。在導師看來,這個東方姑娘勇敢、果斷,具有強大的自驅力和溝通能力,毫無疑問是一個出色的研究者。
“好奇心+人文關懷”驅動的科研探索
2020年篤定回國的周驍關注到了人民大學高瓴人工智能學院,被文繼榮院長“有溫度的人工智能”理念所打動,個人的研究興趣與學院的發展理念十分契合,于是她便毫不猶豫地加入到了這個有點“不一樣”的新學院。
跨專業的教育背景使得周驍的研究較為寬泛和交叉:研究方向涵蓋數據挖掘、城市計算、社會計算、社交網絡分析、多模態學習和智慧城市等多個領域,其主要研究領域為AI+時空大數據挖掘(Spatio-Temporal Data Mining )。時空大數據研究包括豐富的時空維度信息,以及用戶的多重交互信息,相比于傳統的解決問題策略,AI+可以為城市面臨的具體問題提供一些新思路。
之所以做智慧城市的研究,周驍談到,或許和之前非主流的求學經歷有關。轉專業也并非不喜歡城市規劃,相反,對城市研究的熱愛始終未減,正如她在個人陳述中所寫,“改善人居環境,讓生活更美好,一直是我做科研的源動力。”申請研究生之時,恰逢人工智能和大數據發展火熱。“我希望自己的城市設計和規劃方案有更強的說服力與技術支撐,數據和算法的加持無疑是實現這一目標最有力的武器。”從古至今,人們對城市發展和規劃的思考從未間斷,從農耕文明到工業文明,從“管子營城”到霍華德的“田園城市”,每一個階段的思考都帶著鮮明的時代烙印。而在這個萬物智能互聯的信息時代,如何利用人工智能的技術讓城市更智慧,便是青年一代建設者的目標和使命。
與此同時,本科期間走訪城中村,去工地做社會實踐與調研,在臺灣走進社區做參與式規劃的一系列經歷,又讓她覺得發展技術的同時,不該丟掉人文關懷。“智能技術歸根結底還是為人服務的,以人為本,做有溫度的AI是我們應該一直恪守的研究信條。”
在MIT做博士后期間,正值全球新冠疫情肆虐。如何用專業知識為防控疫情做出微薄貢獻,是她想要探究的問題:針對新冠疫情,她們運用時空大數據,研究了不同政策對人群活動出行以及病毒傳播的管控效力,并探討居家辦公對人們工作與社交網絡的影響。——這一研究既為個人出行提供參考依據,也為政府防疫政策制定貢獻了有效的決策咨詢。
今年鄭州720特大暴雨也啟示著周驍,可以在極端天氣時根據氣象數據,用AI+時空大數據進行合理的人流規劃和管控,“比如在城市防災減災中可以考慮優化無人機軌跡規劃,來協助進行災害損失的勘查和賑災救援,減少損傷”。科技向善——是人工智能技術解決城市問題更有溫度的一種實現方式。
除了智慧城市,周驍研究的興趣點還有智慧醫療和智慧養老。她的另一科研成果是,利用時空大數據與健康數據結合,來探究不同生活方式與倫敦地區慢性病的關系。他們采用聯合主題模型和高斯混合模型提出了可以預測慢性疾病發病率的模型,這樣,根據各個社區周邊的POI分布情況,可以預測出每個城市區域的各項慢性疾病發病概率。
談到接下來的興趣點,周驍說:“城市中有些特殊人群值得關注,比如阿爾茲海默癥群體,如果能用AI技術助力老齡化研究,對家庭和社會都將是一個福音。”在這一問題的探索研究中,她透露可以嘗試使用非藥物手段,比如用數據挖掘、人工智能技術等輔助研究,來改善這一群體的人居環境,讓人的生活更有尊嚴,“科技應該有溫度、有關懷”。
人才培養:鼓勵學生勇于“造夢”
留學英、美期間,周驍陸續參與了從高中到博士各個階段學生的指導教育工作。得益于國際頂級名校的熏陶,她尊重并鼓勵學生自主選擇,大膽探索。“勇氣是區別普通人和優秀者的重要維度”,“導師更多的是充當一個 advisor的身份。”她希望學生除了具備嚴謹認真的治學風格,還應富于好奇心和創造力,最重要的是,要勇于“造夢”;在擁有家國情懷的同時,也能擁有國際化的視野。
學生眼里的周驍老師平易近人,充分尊重每個人的研究興趣。大概因為同是90后,學生李錦林表示,“和老師交流起來毫無障礙”,學生楊樂還提到一件趣事:曾有不認識周老師的同學錯把她認做人大在讀研究生,還自來熟地打招呼。出糗后,此君用學院官網導師們的肖像數據好好訓練了一番自己的人臉識別系統……
在課程設置上,周驍提到,學院對標世界一流院校的培養方案,開設了“高級機器學習、人工智能的數學基礎、智能信息檢索、模式識別與計算機視覺、神經網絡與深度學習”等人工智能研究生課程;還有多位老師正合力打造的“人工智能與Python程序設計”本科生金課。此外,學院還結合人民大學人文社科方面的優勢,在“AI+”方向進行布局。
在人大高瓴人工智能學院與新聞學院剛剛聯合舉辦的“AI+新聞”跨學科研討會上,青年科學家們對前沿研究方向充滿了期待與憧憬:智能主播、人機交互與傳播、社會網絡分析、事實核查、新聞推薦算法及其中的博弈論機制設計、傳播系統公平性可解釋性、計算美學、多模態內容創作等這些待開墾的廣闊田地,令人興奮。老師們還圍繞交叉學科的課程設置、人才培養進行了交流,“下學期,我將給新聞學院的學生開設結合智慧傳播相關知識的人工智能課程。”周驍透露。
圖 | “AI+新聞”跨學科研討會
某種程度上,交叉學科課程可以說是因材施教的助推器,由于課程設置比較綜合,學生的興趣可以被不同的學科分支方向滿足,這對于充分挖掘學生潛力,培養出優秀的跨學科人才十分有益。
開拓AI+X 研究,做有溫度的人工智能
“我們要培養有溫度的人工智能。”文繼榮院長曾表示,打造一流的人工智能學院需培養四類一流人才:“一流的人工智能科學家、一流的人工智能工程師、具有創新精神的人工智能創業者、以及人文社科領域的人工智能開拓者。”其中之一便是人文社科領域的人工智能開拓者。因此,高瓴人工智能學院的重要任務之一,是促進AI與人大的新聞學、經濟、法律等一流人文社科的交叉融合,培養跨學科人才。
像周驍這樣研究“AI+X”、探索前沿領域的“寶藏”老師,高瓴人工智能學院還有多位。諸如在AI+物理領域,有從事人工智能數理基礎與理工交叉研究,物理驅動深度學習的孫浩老師;計算機+經濟學的交叉學科方面,有研究博弈論、機制設計、運籌與優化的祁琦老師、王子賀老師,和研究多智能體系統的沈蔚然老師。
沈蔚然老師今年5月被經濟與計算國際會議(ACM Conference on Economics and Computation,EC)錄用的論文里,研究了信息如何幫助市場中的決策者提高決策質量,以及在信息不對稱的情況下,掌握信息較多的一方如何將信息最優地售賣給決策者,該方法可以應用于咨詢、中介等行業。孫浩老師被《自然·通訊》(Nature Communications)錄用的論文,提出了一種新穎的“物理驅動深度學習+稀疏回歸”方法,該方法已成功用于各類物理和生物化學系統,例如流體、反應擴散系統、量子系統、細胞群體運動、混沌動力系統等。
依托學院建設的智能社會治理研究中心暨人工智能學科交叉協同平臺先后舉辦“人工智能+X交叉學科研討會”、“智能時代國際傳播”、“智能司法研究與應用”、“AI+新聞”跨學科研討等多項學術研討會。在科研方面,高瓴人工智能學院正籌備建設一個一站式新型學科交叉研究平臺,同時,學院也正聚力與企業在人工智能、大數據、5G+AI等前沿技術及應用領域開展研發合作,文繼榮院長、竇志成副院長組織學院多位教師參與的“華為-中國人民大學下一代智能信息分發技術研究合作項目”便是其中之一。
圖 | 中國人民大學高瓴人工智能樓
結語
打破藩籬,尋求科學奧義。自然界的現象并非都根據學科劃分,有些問題也并非依靠單一學科就能解決。特別是整個科學在發生根本范式轉變的情況下,學科交叉更是成為當今科學技術界的共識。
交叉學科的開疆拓土,往往依賴于研究人員想象力和創造力的“天花板”。創造力是生活的光與趣。周驍的辦公室擺放了各種花花草草和多肉植物,可可愛愛、充滿生機。當被問到業余愛好時,她說有很多,“壁球、飛盤、網球,當然還有追星,在英國的時候還曾經去英超現場看范佩西”,她還特意提到解壓的方式是畫畫和搖滾,“因為解放天性”。
“初心就是好奇、做感興趣的事兒,AI向善”。研究的意義也正如周驍說:“打破人類知識的邊界,讓人類對世界的認知范圍更為寬廣”。這大概也正是青年科學家們的初心和使命。
人工智能交叉研究的前沿陣地在哪里?
技術與人文的碰撞,又將迸發出怎樣奇妙的火花?
中國人民大學高瓴人工智能學院及社科學院這些優秀的青年學者們,正嘗試給出部分解答。兼具科學精神與人文關懷的深厚底蘊,青年科學家們腳踏人大這方人文沃土,深耕“有溫度的AI”,正在將人工智能驅動的人文社會科學研究新范式逐一落地。
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