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专访美国国家工程院院士张捷:人工智能“听觉”领域前景广阔

2023-07-11 19:21:19 21世纪经济报道 21财经APP 吴斌

21世纪经济报道记者吴斌 上海报道

人工智能热潮席卷全球,中国和美国正成为时代领跑者。

“欧洲、日本、韩国缺少国家层面的科技发展计划,而中国和美国在实施战略布局。中国和美国未来将可能拉开和世界其他国家的距离,重新定义世界科技发展的格局。”美国国家工程院院士、中国科学技术大学地球物理学大师讲席教授张捷在接受21世纪经济报道记者独家专访时表示。

对于刚刚结束的2023世界人工智能大会,张捷感叹道,无论是华为的盘古大模型,还是上海人工智能实验室、商汤科技等发布的千亿级参数大语言模型“书生·浦语”(InternLM),都让他印象非常深刻。“在人工智能领域,美国在领跑,中国在紧跟,与后面的第二梯队在逐渐拉开距离。”

1986年张捷获中国科学技术大学学士学位,1996年在麻省理工学院(MIT)取得地球物理学博士学位,2009年起先后在麻省理工学院、斯坦福大学、中国科学技术大学任教,2020年当选美国国家工程院院士。

(美国国家工程院院士张捷   21世纪经济报道资料图) 

除了科学家,张捷也是企业家,长期从事石油勘探、地震监测、医疗成像和生物医药领域的科研和产业转化事业,1998年起先后创建美国GeoTomo石油勘探公司,Miles Medical医疗成像公司,Cello生物医药公司、八方地动科技有限公司等高科技企业。

目前人工智能很多都在“视觉”领域研究,展望未来,张捷认为未来“听觉”领域会有很大发展空间,会成为一个新的行业,补足感知能力。

人工智能“听觉”领域前景广阔

《21世纪》:2023世界人工智能大会重磅回归线下,展览面积超过5万平方米,共计举办133场论坛。这次人工智能大会有哪些让你印象深刻的事情?

张捷:无论是华为的盘古大模型,还是上海人工智能实验室、商汤科技等发布的千亿级参数大语言模型“书生·浦语”(InternLM),都让我印象非常深刻。在人工智能领域,美国在领跑,中国在紧跟。中国和美国把其他国家甩到了后面,并在拉大距离。

以前地动感知领域大多数做的是算法,有一点扰动可能就会出问题。现在的人工智能是基于模式的全自动化,准确性和效率都提高了,过去一些很难解决的问题现在可以解决了。在建立了一个数字化大模型以后,未来地动感知的功能可能会有许多新的惊喜,可能会帮助发现新的东西。

从计算机到手机,时代在不断发展,接下来将进入人工智能时代,今后大量的工作都是基于人工智能。对于年轻人来说,物理、化学各方面的基础知识也很重要,需要在学好基础科学的同时掌握人工智能工具。

《21世纪》:在全球人工智能热潮下,你有哪些布局?未来的风口在哪儿?

张捷:近几年我们团队在做地震监测,最近推出了EARTHX,这是一个用于监测和预测中国地震的全自动系统,也是世界上第一个基于人工智能的地震监测系统。因为我们是监测微小地震,相关技术也可以应用在社会生活场景中,比如监测交通、桥梁、安防、电梯、老人独居等场景,因为可以接到实时的数据流,能做到实时的人工智能处理、解译和反馈。

过去人们专注于大地震,但其实更需要关注小地震,随着时间的推移,这些小地震可以提供地壳中的运动和压力积累信息,从而帮助预测大地震。这一项目目前正在使用人工智能对大量微小地震数据进行学习,从而帮助预测地震。在短期内,EARTHX可以为人们在地震发生时提供宝贵的预警时间;最终,它要实现提前短期预测地震。

在生活场景中,目前很多人工智能专家都在研究和应用“视觉”领域问题,未来“听觉”领域会有很大发展空间,基于空气里传播的声波和地下介质里传播的无声的弹性波,会成为一个新的行业。

如何在多个领域保持专注度?

《21世纪》:接下来想聊聊你的经历,1998年起你先后创建美国GeoTomo石油勘探公司,Miles Medical医疗成像公司,Cello生物医药公司、八方地动科技有限公司等高科技企业。一般来说,在某一个领域聚焦已属不易,你是如何在多个领域保持专注度的?

张捷:一个关键的问题是建立优秀的团队和培养杰出的团队领导者,我带着多个学科团队,有学校的也有企业的,他们都非常出色。我不但经营企业也投资企业,不但自己指导学校科研团队,也带领国内外行业里的著名专家参与指导学生,为学校的研究人员和学生开辟广阔的视野。这意味着我需要全身心地投入到这些事业中,并且集结所有可能的力量和资源。

我常对学生说:只有热爱一项事业,才能做好事业,但没有全身心的投入,你可能无法了解、感兴趣并热爱这项事业。专注于解决科技问题,与团队日夜奋战,无论是癌症治疗还是地动感知人工智能,让我每天过得非常充实和自信。

《21世纪》:你为何选择了聚焦这些领域?这当中有哪些让你自豪的?有哪些让你感到遗憾的?

张捷:我的职业经历包括大约一半时间是在工业,一半时间在学术界。一开始是在石油勘探工业做地球物理成像,这和医疗成像很相似,所以后来又做了医疗成像,然后又学习了生物医药,便投资、经营这个领域的企业,这是很自然的一个过程。这些都是我自己想做的事。

GeoTomo石油勘探公司已经成为全球主流的技术服务商。Miles Medical医疗成像公司生产的骨密度仪在中国服务了2000万人。2011年回国在中国科技大学任教,我再次改行从事天然地震领域的科研,研究应用人工智能监测微小地震,10余年的科研积累使得我们现在能够建立一支精英团队,研究开发地动感知技术在人类生活场景中的应用。在每一个领域或每一个团队,我们都付出了巨大的努力并取得了成果,所有没有什么遗憾的。

《21世纪》:2020年,美国国家工程院宣布新晋86位院士与18位外籍院士名单,你因为地震学、地球物理成像与医学技术的成就当选美国国家工程院院士。能否分享下你作为美国国家工程院院士的经历?

张捷:美国国家工程院承担美国工程领域的重大战略制定和实施,院士是来自于学术界和工业界各领域的领军专家,每天工程院可能有40-50个会议同时进行,决定科学上、工程上的重大决策。我有幸参与了地球工程和生物工程两个领域的院士工作和活动。

中美成为AI时代领跑者

《21世纪》:科技对于经济发展至关重要,中国如何能更好地促进科技发展?你有哪些建议?

张捷:我回国工作12年期间,看到回国的科技精英主要在国内学术界工作,早期国家科研经费也是主要支持学校,支持教授发论文,部分模仿美国的做法,做公共科技。近期看到国内有一个很大变化,强调企业是科技创新的主体,这是中国科技崛起的关键所在。

另外,美国大学教育300多年发展的历程,健全了学科战略布局和人才布局,并不断使用资助导向调整布局,国内目前大学的发展远比美国自由,任何人才,无论学科,只要够格就引入,导致同学科里教授高度重复,也是人才浪费。期待国内大学人才引进早日进入战略规划时代。大学里做教授的应该是少数科研精英,靠教授团体规模化不能解决科技创新问题。

《21世纪》:在人工智能时代,全球格局会是什么样的?哪些国家会领先?哪些会落后?

张捷:目前美国在人工智能领域世界领先,人才、体制、长期投入等多方面因素决定了美国的科技领导地位。无论中国何时成为世界强国,中美在人工智能与生物医学等领域领先于其他国家已经成为大趋势。

中国还有很大的潜力发挥体制优越性,结合市场经济在战略上可以更充分地策划科技发展,美国许多科学技术领导人也羡慕中国所拥有的宏观调控能力,这也是美国所欠缺的。非常期待中国科技的崛起。