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深圳口述史|高文:构建“超级大脑”助推中国人工智能发展

来源:深圳晚报发布时间:2022-12-01

第080期

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口述时间:2022年9月2日

口述地点:深圳市南山区鹏城实验室


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高文

中国工程院院士、鹏城实验室主任,北京大学博雅讲席教授。祖籍山东牟平,1956年生于辽宁大连。在获得哈尔滨工业大学博士学位后,赴日本攻读第二个博士学位,是改革开放后较早获得双博士学位的专家之一。曾担任国家863计划信息领域智能计算机主题专家组组长。以第一完成人身份,分别获得国家技术发明一等奖一次、国家技术发明二等奖一次、国家科技进步二等奖五次。主要研究方向为人工智能应用和多媒体技术,侧重于计算机视觉、模式识别与图像处理、多媒体数据压缩、多模式智能接口以及虚拟现实等。曾任第十届、十一届、十二届全国政协委员。


深圳良好的改革土壤助力鹏城实验室发展,而鹏城实验室的建设也推动着深圳自主创新和科技产业发展。虽然我们现在跟国外一些顶级研究所还有些差距,但任何发展都不是一蹴而就的。我对鹏城实验室有信心,对深圳的未来也有信心,我相信在科研人员的共同努力下,鹏城实验室会发展得越来越好。


……


我对国外计算机的先进技术惊讶不已,又不甘我们国家的计算机技术落后,于是,我下定决心把知识和技术带回祖国。


从小对科学着迷  求学期间与计算机结缘


年少时期,我就对科学技术十分感兴趣,尤其喜欢自己动手做东西。那时矿石收音机在青少年中很流行,大家都用这个收听电台节目。我不由得产生出自己做矿石收音机的想法。最早的矿石收音机很简单,主要包括磁性天线、电容调谐器、二极管滤波器和耳机,而二极管滤波器是可以自己手工制作的,捡一些石英,再组装成收音机。后来我又逐渐提升难度,研究晶体管收音机。


中学毕业之后,我下乡插队做知青两年多,后来回城在技校当学徒学电工,毕业后被分配到大连市金属制品研究所。当时,金属研究所里有很多从“五七”干校回城的大学生,我是弱电电工,配合他们保障设备正常运行。我接触到的大学生思维都很活跃,在他们的影响下,我也总是跃跃欲试,想尝试新东西。70年代后期恢复高考后,我报考了计算机这个“时髦”的专业。


凭借着对计算机的热爱,我进入哈尔滨工业大学读硕士研究生后,继而攻读博士学位。读博士的第一年,恰逢我的导师在日本学习访问,日方提出想要接收一名中国留学生。机缘巧合下,我来到了日本研修,开始了我的留学生涯,一年后进入东京大学。那时的日本科技比较发达,来到日本后,我发现自己在国内学的计算机语言在日本已经过时,我又从头开始学起C语言。


那时日本很多地方已经在使用小型计算机,而国内小型计算机还很少。我对国外计算机的先进技术感到惊讶不已,又不甘我们国家的计算机技术落后,于是,我下定决心把知识和技术带回祖国。在完成哈尔滨工业大学的第一个计算机博士学位后,我又攻读了东京大学的第二个博士学位,主要研究医学图像。


1991年博士毕业后,哈尔滨工业大学希望我回国接手计算机应用博士点的工作,于是我放弃了日本公司开出的优厚条件,选择回到母校任教。当时我本想继续研究医学图像处理,但国内那个年代医学图像研究还尚未盛行,我们迟迟申请不到医学图像相关的课题。我们便从汽车牌照识别、人脸识别这些小的课题入手,后来我们学校又跟相关单位合作开始做卫星图像编码压缩。


进入21世纪,DVD开始流行。中国商品物美价廉,在国外很受欢迎,中国不少DVD机都出口到美国、欧洲等地,占据了当地大部分市场。但好景不长,有一次,欧洲海关扣下了国内出口的DVD机,要求拿出知识产权证明。那时的中国厂商既没有自主研发技术也难以承担高昂的专利费用,于是他们求助工业和信息化部,问能不能给他们一些支持,为他们解困。后来工业和信息化部找到我们,希望专家学者能够为企业发展提供帮助。为了解决这个问题,2002年,我开始攻坚数字音视频编解码技术,这一做,就是20年的时间。


……


要铸造一把“科技硬剑”,完成我国科技创新任务和重大使命,人才是重要一环。


来到深圳建立鹏城实验室


当今世界正经历百年未有之大变局,科技创新作为提高社会生产力和综合国力的战略支撑,已成为国际竞争的焦点。早在2016年,深圳准备在重大创新领域组建一所实验室,市委领导找到我,动员我来筹建这个实验室。那时实验室定位信息安全,我说我不是研究这一块领域的,我来只能研究计算机或者人工智能。领导十分信任我,表示一切按照我的意愿办实验室。但当时我还兼任国家自然科学基金委员会副主任,暂没答应下来。直到2018年,国家自然科学基金委员会换届,我卸任副主任职位,这才有机会来到深圳建设鹏城实验室。


事实上,我与深圳颇有渊源。早年我在日本留学时,每逢放假回国,都要绞尽脑汁走各种经济实惠的路线回大连老家。从日本坐飞机先到香港,过了海关就是深圳,再从深圳经广州回老家。那时的深圳完全是一种农村的景象,尘土飞扬的乡间小路上,摇摇晃晃的中巴车在上面行驶着。从深圳到广州,中巴车要行驶五六个小时,随着车速加快,路上的尘土顺着窗缝吹进来,等到广州下车时,大家身上都挂着土。所以在那时有一个很有趣的景象,大家下车之后的第一件事就是找水龙头洗脸。黄土、落后,这是八十年代初深圳留给我的第一印象。


回国后,我进入了863计划(国家高技术研究发展计划)智能计算机主题专家组担任负责智能接口的专家组成员。我们主题专家组当时在深圳成立了一个研究所,每年我基本都要往深圳跑两趟参加会议。那时深圳的经济跟别的城市比已经很活跃了,但城区的最西面也只是到上海宾馆,上海宾馆再往西就算是郊区了。


2018年,我因鹏城实验室再一次来到深圳。当年贫穷落后的边陲小镇已然是一副全新的面孔:年轻、创新、活力、现代,我很高兴能在这里开启一条新的人生之路。


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▲2022年10月鹏城实验室开展“瞻仰伟人、牢记嘱托”活动


探索新科研模式 吸引具备创新能力人才


在鹏城实验室建立之初,我们就设定了瞄准世界一流科研机构的目标。然而,要铸造一把“科技硬剑”,完成我国科技创新任务和重大使命,人才是重要一环。


我们不将“头衔、帽子”作为唯一标准,而是给予科研人员更多自主权,实行“揭榜挂帅”制,在关键核心科研领域和重大攻关任务方向选贤举能。鹏城实验室以目标定方向、以方向定任务、以任务定团队、以团队定资源,我们希望以这样的方式去推动任务链、创新链、人才链、教育链“四链融合”。


国内大学或研究机构做学术比较推崇PI制。PI制是一种科研组织管理模式,一般以某一个学术带头人为核心,适度匹配人力、装备等。和大学、传统研究机构不一样,我们不拘泥于传统的PI制,而是以“有组织的科研”模式为主。“有组织的科研”模式是指先定一个目标,再以此目标去组建团队,团队可大可小,但整个团队都朝着一个目标前进。也正是基于这样的价值观和运作模式,我们集聚了包括30余位院士在内的2000余名各类人才,逐步建立起一支具有战略思想和科学情怀、适应科技创新趋势、具备较强原始创新能力的科技人才队伍。


我更喜欢用“铁打的营盘,流水的兵”这句话来介绍我们的鹏城实验室。“铁打的营盘”就是我们实验室提供先进的实验环境和实验平台,“流水的兵”指的是来自各个地方的人才,都可以在我们实验室做不同方向的研究。


鹏城实验室希望培养一批服务科技创新的优秀人才,也希望将这些“科技的种子”散播出去。去年起,教育部和科技部设立联合培养博士研究生专项计划,两年来,鹏城实验室先后与北大、清华等7所高校签署了合作协议,联合培养全日制非定向科研博士。


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▲鹏城实验室关键大科学装置“鹏城云脑”


……


鹏城实验室与华为合作,鹏城云脑Ⅱ就这样诞生了。


基于实验室研究方向建立大装置


鹏城实验室以宽带通信、新型网络和网络智能为主要研究方向,开展领域内战略性、前瞻性、基础性重大科学问题和关键核心技术研究。


基于鹏城实验室的研究方向,我们根据不同方向做不同的大装置。建成了以“鹏城云脑”“鹏城靶场”为代表的若干重大科技基础设施与平台。


鹏城靶场主要用于网络空间安全科学研究、评测和分析,以此来发现网络漏洞等基础问题。


不久前,广东的一家企业遭到木马病毒的攻击,并被敲诈勒索。我们实验室的鹏城靶场就起到了保护企业的作用,科研人员进入企业后台清除病毒,为企业挽回了损失。同时我们通过鹏城靶场进行模拟攻击,找出了该企业的一些漏洞,降低了企业再次受到病毒攻击的风险。


不光是企业有遭受病毒攻击的风险,像冬奥会、广交会等一些重要的活动都可能存在被攻击的危险,我们实验室的网络靶场在预防网络病毒攻击等方面发挥了巨大作用。


研发“鹏城云脑”算力持续升级


在网络智能方向,鹏城实验室研发了“鹏城云脑”。鹏城云脑是面向国家重大战略、满足基础研究需要、推动数字经济发展的关键大科学装置。


2018年,我们研发了鹏城云脑I,鹏城云脑I的算力可以达到100P(1P=1024T)。原本计划第一代鹏城云脑的使用时间可以达到四到五年。但一次机缘巧合下,我去华为访问交流,发现他们用自己的芯片做了一台256P算力的人工智能机器,于是,我坚定了研发第二代鹏城云脑的想法。


鹏城实验室与华为合作,鹏城云脑Ⅱ就这样诞生了。鹏城云脑Ⅱ的算力可以达到1000P,是一代的十倍。如果按照惯例,这样一个大的项目从审批启动到完成可能需要四五年。但在深圳,从启动论证到最后装机完成仅用了9个月,这就是深圳速度。


鹏城云脑Ⅱ出来后,应用范围更加广泛,不仅可以覆盖人工智能基础研究、重大应用、操作系统、数据资源共享、产业服务等专门研究实验领域,同时还将服务民生等领域重大市政项目。企业还能通过AI计算对产品进行质量筛查,大大提升质检效率,降低成本,提高产品质量。


基于鹏城云脑Ⅱ的强大算力,我们又陆续开发出“鹏程·盘古”“鹏程·大圣”等人工智能预训练大模型,分别聚焦自然语言处理、计算机视觉等领域。


……


鹏城实验室落户深圳,既有偶然性,也有必然性。


鹏城实验室的发展离不开深圳这片沃土


我国人工智能起步比较晚,所幸深圳拥有人工智能发展所需的政策优势、数据优势、应用场景优势和青年人才优势等,这让深圳在某些领域走在前列。


人工智能应用在我们生活的方方面面。现在我们打一些官方客服电话时往往是由机器人接听的,它可以识别出你的语音,接收指令,完成一系列的操作。一张图片当中有几辆汽车、几个数字、几种颜色都可以通过人工智能轻松识别。


智慧城市也建立在人工智能的基础之上。常常有人误以为人工智能就是违章抓拍、追捕犯罪嫌疑人、监控调取,但这些远远不是人工智能的核心战斗力,人工智能的核心能力是提高城市管理决策水平。例如分析某一车站各时间段的人流量,根据实际情况做出一些调度;或者是突发事件的预警、紧急调配等等。原本这些都要靠人力来完成,现在,人工智能可以取代人力更有效地完成这些工作。我们实验室的研究就是为了提高城市建设管理效率,真正让深圳成为智慧城市,真正让人工智能为我们提供便利。


早年提起科研,大家都会将目标放在北上广,深圳的关注度远低于其他几个城市。随着近几十年的发展,深圳逐渐崛起,建立了不少科研机构和知名高校,深圳的科研水平和知名度也日渐提升。这既得益于改革开放的时代大背景,也离不开深圳市从上到下对科技创新的重视。


深圳良好的改革土壤助力鹏城实验室发展,而鹏城实验室的到来也推动着深圳自主创新和科技产业发展。虽然我们现在跟国外一些顶级研究所还有些差距,但任何发展都不是一蹴而就的。我对鹏城实验室有信心,对深圳的未来也有信心,我相信在科研人员的共同努力下,鹏城实验室的发展会越来越好。


编辑:石静文