作者 | Camel

編輯 | 唐里

10 月 31 日，由北京智源人工智能研究院舉辦了首屆“智源大會”，并定位為“內行人的AI盛會”，在會上可見諸多人工智能領域的著名學者，例如張鈸院士、高文院士、John E. Hopcroft、Michael I. Jordan、朱松純、Christopher Manning等，為國內人工智能領域學者前沿交流提供了一個大的舞臺。

在會上，北大數學系張平文院士作為智源研究院“人工智能的數理基礎”重大研究方向的首席科學家，接受了 AI 科技評論等媒體的采訪。

張平文，中國科學院院士，發展中國家科學院院士。北京大學數學科學學院教授、博士生導師，教育部長江特聘教授，百千萬人才工程國家級人選，國家自然科學基金委創新群體學術帶頭人。現任北京大學校長助理、科學與工程計算中心 主任、中國工業與應用數學學會理事長、大數據分析與應用技術國家工程實驗室 主任、北京大數據研究院學術委員會 主任。

張平文院士在訪問中指出“人工智能的數理基礎”是北京智源人工智能研究院建立起的第一個研究方向。他提到當前人工智能面臨著可計算性、可解釋性、泛化性、穩定性等理論方面的挑戰，而對這些問題的解決，則需要從數學、統計和計算的角度來深入考慮，因此“數理基礎”重大研究方向將首先啟動三個方面的研究，包括可解釋性的新型人工智能模型、新型的機器學習算法和深度學習的基礎理論。

目前的人工智能的進展往往是來自于計算機或神經科學的研究人員，張平文院士認為智源學者將努力去打破這種范式，建立以數學與統計理論為第一原理的新一代人工智能方法論。

在隨后的采訪中，記者與張平文院士還聊到了關于人才培養方面的一些問題。張平文院士認為，當前我國在應用領域已經具備領先地位，但在基礎研究方面還仍有欠缺，主要原因在于創新環境還存在不足。

北大的數學系作為全國最優秀的數學圣地之一，天才云集，大師輩出，被冠為“北京大學四大瘋人院之首”。談及北大數學系對人才的培養，張平文院士認為對于基礎數學的研究要有天賦，同時也要有情懷，這兩樣缺一不可，因此北大數學系從來不是培養天才，而是保護天才；通過篩選把各種“怪才”找到，保護他們，并指導他們“不要去做小問題，要做就做大問題”、“要么一鳴驚人，要么就默默無聞”。但做大問題意味著不成功的時候居多，所以絕大多數人可能一輩子默默無聞，但北大的骨子里有這種“做大問題”的精神。

我們來看張平文院士的具體談話，AI 科技評論進行了不改變原意的編輯，內容未經本人確認——

（參與媒體：AI 科技評論、CSDN、財新網、36氪）

四個層面

張平文：“人工智能數理基礎”是北京智源人工智能研究院建立起來的第一個研究方向，主要目的就是研究人工智能的數學的理論基礎。大家都知道人工智能現在還存在很多問題，例如深度學習的可解釋性等。那么，怎么才能真正理解它呢？實際上人工智能的基礎主要是數學，因為整個計算機的技術主要也都是數學。但是數學有很多層次，大體上我把它分為四個。

首先是算法層面。人工智能有很多種算法，深度學習只是其中一種；人工智能這一波比較熱，主要還是深度學習算法的推動。這個算法效果不錯，但并不是對所有問題都好。其次它為什么好，我們其實也是不清楚的。我們做數學的人，希望能夠在這個層面上從數學的角度弄清楚這個算法為什么好以及它的適用范圍是什么。我們還希望能夠基于數學的研究能夠提出新的算法，不過這個問題相對較難。

另外一個層面是模型。過去數學上的模型一般來自于物理，物理先從實驗中找到各種機理，然后將機理用數學表達就成了數學模型。我們希望能夠從人工智能中探索出新的數學模型。

其次是問題驅動的層面。人工智能現在有很多問題不能解決，你在解決這些問題過程中間，如果算法不合適、模型不合適，你就會去嘗試尋找新的算法，這種方式我們稱之為問題驅動。事實上這正是目前大量做計算機的人做的事情，而不是做數學的人做的。但做數學的人也應該會干一點，如果不干這些工作，他們就會很難理解這些問題。

但是，以上這些層面都不是數學的最高層面，數學的最高層面要回到基礎數學。什么是基礎數學？像我們說的幾何，你要從幾何、拓撲的角度來看神經網絡的結構，那就是更深層次的。但現在到底哪些基礎數學跟人工智能的基礎有關系，目前還不清楚，所有聯系都非常弱。就是因為它不是顯而易見的，所以才值得我們去深入研究。

到底人工智能的數學基礎是什么，目前人們的認知差得還太遠。但是總體一條，人工智能的數理基礎是遲后于技術的。這并不是人工智能獨有的現象，所有領域都是這樣，數學不會走在技術的前面，經常是基礎走在技術后面。通過數學對技術理解多了以后，才會使應用變得更加廣泛，應用著才會更加有信心。

所以，在人工智能的數理基礎這方面開展研究，不能當做工程來研究。如果當工程來研究，不會出什么好的成果；實際上它是一個很漫長的過程。對于這樣的研究，更重要的是建立起一個良好的環境；此外這樣的研究是年輕人的世界，所以應當吸引那些特別優秀的年輕人從事這方面的工作，給他們一個好的環境，讓他們能夠安心來做這方面的問題。這正是北京智源人工智能研究院要做的事情。

基礎創新環境

問：我國相比其他的一些國家（例如美國、加拿大等），在AI研究上還有所欠缺。您是怎么看待這個現象？

張平文：很多人在報告中都談到了中國優勢和不足。

中國的長處，第一是數據，第二是應用場景。數據的層面，中國很有優勢，因為我們有14億人，另外我們對數據的隱私保護沒有西方國家要求那么高，所以這方面我們有極大的優勢。應用方面，中國的應用場景應該是非常豐富的，再 加上中國 政府也不斷 出 臺 一些的鼓勵政策，應用方面是非常的強。

中國 最差的方面是基礎研究，最典型就是原創的算法。算法就相當于一個橋梁，你有了很多數據，也有應用場景，但怎么實現，這需要算法這個橋梁。但你看現在人工智能中重要的算法，很少是來自中國的，這就會導致我們對算法的理解上有欠缺。

所以其實數據和應用兩塊，中國是非常好的，相比美國并不差；但差就差在原創這塊。

為什么在原創這塊會差呢？我覺得有多方面的因素。一個方面西方國家（特別是美國）把全世界最優秀的人才都吸引過去了，包括中國的人才也吸引過去了，特別是高端的人才，使得全世界絕大部分優秀的人才都在美國。為什么美國能夠把這些人吸引過去呢？這有多方面的因素，但最重要的一點就是它具有一個創新的環境，整個社會足夠開放，且有最資深的科學家。年輕的學生要想學到最前沿的知識，都會優先選擇美國。現在中國數學最好的學生80%、90%都在北大，而這些學生有一半會去美國，而且是最好的那一半。你想把他們留住，不是給的錢跟美國一樣多，他們就會留下的。優秀的學生一定會想，我在一個地方能不能學到最前沿的東西，有沒有一個好的環境，這才是最重要的。

中國在這方面缺乏。第一缺乏高端的人去教他們；第二缺乏一個創新的、發展的環境，我國已經有一些，但還不夠。北京智源研究院所要做的就是：第一，科研環境的支持，讓優秀的人才能夠在北京不為錢財所困，安心地工作；第二，通過智源這個平臺能夠使得不同領域的人（你看我們是做數理基礎，其他還有做芯片的、做信息檢索的、做自然語言處理的）團結在一起，相互學習，這就創造了一個良好的創新環境。我覺得這兩點是非常重要的，智源解決了這兩個問題，就能夠把高端的人才穩定下來，就能夠有資深的科學家來教育我們的年輕人。

當然智源不可能解決所有的問題，培養人才最終還是得靠學校。

北大數學天才的成長

不是培養，而是保護

問：那么，北大數學系是怎么培養人才的呢？

張平文：其實中國數學這個行業跟其他領域不大一樣，現在的數學在北大熱門得不得了，你要進北大學理工科，最難進的系是數學系，十幾年了，一直都是這樣。

從我們自己的角度來說，我們數學學院的學生超過一半是通過數學競賽招的，我們不是考察他在中學的數學能力，而是考察他的數學天賦，因為如果一個學生將來要做基礎數學，最重要的能力還是這個人的天賦，基礎數學不是誰想做就能做的。此外還要有情懷，因為基礎數學的研究是靠情懷驅動的，不能跟我們油鹽醬醋混雜在一起。

所以我們就要找到這樣的人，有天賦，有情懷，一輩子想做基礎數學。這些人，做基礎數學有做得特別好的，也有跟我們差不多的，也會有一些看起來完全是“不懂世事”的。北大數學系，“怪人”特別多。我們在北大就有這樣一個環境，讓這些“怪人”在北大能夠生存下去，不是說要生存得很好，但要能夠體面的生活下去，能夠過得還行。

因此，我們第一是要把這樣的人找到，第二是要保護他們，第三是讓他們有成長的環境。這些人不是你培養的，你是要營造一個環境，讓他能夠成長，我覺得用“培養”是不準確的，因為他是靠天賦、靠情懷自己成長起來的。

外面的世界誘惑太多，怎么讓這些誘惑不去影響他們，這是我們要做的。如果他想學東西，他能學得到，這里有優秀的學者和他們交流。但是如果他經受不住社會的誘惑，看著美女來了就跟美女跑了，看見大老板來了就跟著人家賺錢去了，那不 完蛋了嗎？這些人都是很有能力的，我們不能讓他們流失了，我們要“保護”他們。

這些人是我們的核心，一年有十個、八個就夠了，不用太多，但是我們不知道是誰，需要不斷甄別他，這個是我們的重中之重。具體我就不說了，因為我不希望搞得很熱鬧，他們的那個世界需要很安靜。

我們一年差不多招收200人，但事實上百分之八九十的人將來都是要走入社會的。有兩個比較熱門的選擇，要么就是人工智能，要么就是金融。這些人不需要天賦嗎？天賦還是要的，但是沒有那么重要。這個時候，他更重要的能力要有能夠把工程問題轉化為數學問題的能力、解決數學問題的能力、把現有的數學知識用到實際問題的能力。因此對他們的培養，與前面那少數的一些人就不完全一致了。

這樣的人首先要把數學學好，這是可以培養的。但最關鍵的是培養他的數學思維能力，不能把他完全變成書呆子，需要讓他們跟行業 結合，具體什么行業就要看他興趣了。另外，他需要具備團隊協作的能力，基礎數學可以單打獨斗，但應用數學需要團隊。

所以我們培養人才就是要不斷的篩選，把那些精華、“怪才”保護好，還不能宣傳。我們最具天賦的人，我們是不宣傳的，怕破壞他的心境。這些人你平常看不出來，怪怪的，你平常看到都不知道。將來他們里面，像張益唐一樣的將大有人在。

北大是有精神的，我們告訴這些人，你不要去做小問題，要做就做大問題；要么一鳴驚人，要么就默默無聞，就是這樣。這可不容易，做大問題意味著你不成功的時候多。所以，絕大多數人可能就一輩子默默無聞了。北大校友們很爭氣，像老一輩的有張益唐，他的經歷都可以拍成電影了，58歲終于成名，中途非常坎坷。

北大的骨子里有這種精神。