陆汝钤：就算在荒野 也能踏出路来

2018年5月,陆汝钤在华东师范大学作报告。

采访开始之前,陆汝钤仍在忙工作。

已经84岁的他,还保持着6点起床的习惯。作为中国科学院数学与系统科学研究院的一名研究员,陆汝钤至今仍在带学生,亲力亲为地给学生定选题、找突破口,梳理研究思路。

数十年来,陆汝钤在人工智能、知识工程和基于知识的软件工程方面作出了突出贡献。在刚刚过去的2018年,他被授予首个吴文俊人工智能最高成就奖。吴文俊奖,也被誉为中国智能科学技术最高奖。

“有种惶恐的感觉。”陆汝钤说,“最近收到很多朋友、学生的祝贺,但我也在反思。”反思什么?陆汝钤停一下,似乎是怕听的人不信,加重语气说:“我自己确实有不足的地方,这不是客气话。”

他开始讲自己的不足:“有不少研究工作没有产生实际的经济或社会效益。”陆汝钤觉得遗憾,历届学生开发的程序没有被保留下来。自己提出过一些新的、有意思的概念,但每次做到一定程度,就又换了个题目。他诚恳地自我总结道:“这是我很大的一个问题。”

变换跑道,从数学转到计算机

陆汝钤的大学初记忆,是掌声、鲜花还有重托。

他是我国第一批公派留德学生。加上学语言,陆汝钤一下子就在德国待了六年。回国后,他被分配进了中国科学院数学研究所(以下简称数学所)。

不久后,陆汝钤就转变了自己的研究方向,自认当了“数学的逃兵”。那时,政治运动不停,总有人质疑,数学这抽象的东西究竟有什么用。陆汝钤琢磨后决定,干脆去搞计算机。

那时的计算机,是个不折不扣的前沿领域。国家封闭,和国际同行交流的机会少之又少。中国科学院计算技术研究所有个内部阅览室,还有些资料能看。但资料也不多,要想看,得“快人一步”。于是,陆汝钤早早地便去候着,阅览室一开门,他就钻了进去。

“可以说是‘饥不择食’,我也不知道什么重要、什么不重要,就都看。慢慢摸索一段时间,才对计算机有了初步了解。”有数学功底做基础,陆汝钤转换跑道还不算困难。

让他印象深刻的是,数学所在上世纪70年代初迎来了一个令人兴奋的“大家伙”——一台国产晶体管计算机。它占地面积约10多平方米,每秒可进行三万次浮点运算,能存储8000个字节。用现在的眼光来看,这台计算机运算速度太慢,存储量也太小。但在当年,它可是香饽饽,中关村地区的高校和科研院所都会来所里租用。

而陆汝钤一脚踏入人工智能的“坑”,已经是上世纪70年代末。当时的理论界对人工智能反应平平,兴致不高。“他们普遍觉得人工智能有点忽悠,也确实有人就是把人工智能当幌子。”他说。

在国内,陆汝钤算是这条路上的先行者之一。他喜欢人工智能,认为人工智能可以让人们更好地发挥想象力和创造力。

勇于创新,让知识工程邂逅艺术

知识工程,从某种程度上来说,曾经帮人工智能走出了上世纪60年代到70年代的低谷。

当年,人们对人工智能有些不切实际的幻想,认为计算机马上可以变得比人聪明,一些人甚至预言人工智能在上世纪80年代就能全面实现。预言破灭,又导致失望情绪蔓延,人工智能发展陷入低潮。“正是知识工程的出现,让人们看到了人工智能服务于社会的潜力。”陆汝钤说。

拿到吴文俊奖,陆汝钤在知识工程方面取得的系统性创新成就功不可没。

上世纪80年代,陆汝钤从国外教授作的报告中第一次听到这个名词。知识工程研究知识的表示、获取、转换、推理和应用。“知识工程被认为是一种经验学科。当初我们用的是符号推理,逻辑加上概率的计算,来解决人类想解决的智能问题。”他说。

1984年,陆汝钤设计了知识工程语言TUILI并主持了该语言的实现。TUILI是一种融合了谓词逻辑和产生式系统的模块化人工智能语言,具有自然的说明性知识表示方式,能运用多种智能策略实现数十种组合式推理。后来,陆汝钤又开发设计了大型专家系统开发环境“天马”,耗时4年。

“天马”是当时国内最大的专家系统开发环境。“长期以来,专家系统曾经是知识工程显示其社会效益的一种主要表现形式,但开发专家系统需要相应的理论和繁琐的编程技术。”陆汝钤说,“天马”提供了由一套工具组成的平台,它大大降低了专家系统的开发门槛,提高了专家系统的开发效率。

除此之外,陆汝钤还在艺术领域试水了知识工程。他主持研发了一套全过程计算机辅助动画自动生成系统。

动画片制作复杂,成本高、周期长,感慨过电视屏幕上国产动画片太少的陆汝钤想,能不能请人工智能来帮忙呢?

1989年,陆汝钤着手研究并逐步找到了一条可行的技术路线。从1990年开始,前后投入的总“兵力”达到50余人。1995年,团队研发出了一套可运行的软件系统,还做了几部被陆汝钤称作“比较粗糙”的动画片。

这款软件叫“天鹅”。它的神奇之处在于,能在动画知识库支持之下,理解以受限自然语言写的中文童话故事,并把它全过程自动转换为动画片。这样一来,计算机自己就能当编剧、导演和画师。

“不过,要真正把它做好,还需要大量投资。”陆汝钤的学生张松懋将这一技术应用到了中国古代建筑领域,利用动画形式将古代建筑的施工过程再现出来。

独立思考,坚持走自己的路

也有计算机专家认为,知识工程这一学科就要退出历史舞台。

但陆汝钤觉得,知识工程这一棵老树也能发新芽。“知识工程需要在三方面更新自己。”他一直在思考知识工程学科的发展方向,采访中,他告诉科技日报记者,知识工程要和互联网相结合,向全社会提供知识服务;知识工程要和大数据结合,形成“大知识工程”;要研究数字化的、可计算的知识工程。

“我每天都要看文献,不看文献就要落后了。”陆汝钤并不觉得自己能够一直吃老本,还得抓紧时间学习。他坦言,自己对统计智能和深度智能并不熟悉,“这方面我已经落后了”。

陆汝钤想给自己一个更纯粹的研究环境,他几乎不用手机。“不想让别人太容易找到我,不然思考老被打断。”他说。

现在的人工智能,已经不同以往。当年,陆汝钤以开拓者的姿态走进这一稍显冷清的领域;而现在,它已经热闹非凡,人声鼎沸。

陆汝钤一直对人工智能持有开放的态度。他说,人类生活对人工智能没有禁区,人工智能的更广泛应用,也不过是时间早晚的问题而已。但是,人永远都会比计算机更聪明。

现在的年轻人,也再不用像他当年一样,靠着几本有限的杂志和一台笨拙的计算机获取知识。“很多优秀的科学人才正在涌现。”陆汝钤说,“但相当一部分年轻人,还不太习惯独立思考,不太习惯走自己的路,总是满足于在别人的工作上做一点改进。”

他不希望这样。“在人家的基础上做改进的人,已经太多了。我前不久还跟我以前的学生聊天,谈到我们应该有学术自信,不要老跟在别人后面。”

“但学术自信也不是盲目自信,它的前提是——你要有做出正确判断的基本素养。具体到人工智能领域,那就是,你需要判断出什么事情是计算机在原则上能做到的,而什么是在可见的将来做不到的。只要大的方向正确,就可以尽情放飞想象力。”陆汝钤说。

“判断准了,就算现在是一片荒野、一片荆棘,你也一定能踏出一条路来。如果人家没有做的你就不能做,还要你干什么呢?”陆汝钤说得语重心长。