2016年,以中國科學(xué)院院士徐宗本為首的一群西安交大人滿懷數(shù)據(jù)報國激情,決定申報大數(shù)據(jù)領(lǐng)域國家工程實驗室,為國家建設(shè)和社會發(fā)展重要領(lǐng)域大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供共性技術(shù)支撐。
經(jīng)過近2個多月的努力,實驗室的定位、目標(biāo)、研究方向和任務(wù)逐漸明晰,建設(shè)方案趨近完善。經(jīng)過層層激烈競爭,2017年1月23日,國家發(fā)改委正式批復(fù)同意由西安交通大學(xué)作為承擔(dān)單位,聯(lián)合清華大學(xué)、百度公司、國家電網(wǎng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院、河南中原大數(shù)據(jù)研究院有限公司,共同組建大數(shù)據(jù)算法與分析技術(shù)國家工程實驗室(以下簡稱實驗室),從而為交大數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)及相關(guān)學(xué)科爭取到一個新的發(fā)展機(jī)遇。
聚焦AI領(lǐng)域前沿
2017年,國家發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,提出人工智能未來在七個基本領(lǐng)域以外可能發(fā)展的另外五個重要方向,即大數(shù)據(jù)智能、跨媒體智能、群體智能、混合增強(qiáng)智能以及自主智能系統(tǒng)。
人工智能的發(fā)展在這幾十年間發(fā)生了很多變化。智能環(huán)境變化了,研發(fā)的目標(biāo)自然也應(yīng)該有所變化。怎么將人的智能行為與機(jī)器的智能融合,變成一個更加強(qiáng)大的智能體來為人類服務(wù)?實驗室的諸多研究成果在這一領(lǐng)域做出了十分有益的探索。
比如,實驗室開發(fā)出的“基于視覺認(rèn)知的數(shù)據(jù)建模原理與方法”就被認(rèn)為是“原創(chuàng)性的研究”“有深刻的數(shù)學(xué)原理”“做出了多個不平凡的貢獻(xiàn)”,并被美國喬治亞大學(xué)Lan小組等國外多家大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)應(yīng)用;
“基于課程學(xué)習(xí)的機(jī)器學(xué)習(xí)新方法”提出了“模擬人”從易到難課程學(xué)習(xí)模式的“自步學(xué)習(xí)”模型構(gòu)造原則,構(gòu)建了課程學(xué)習(xí)的系列實用算法,建立了課程學(xué)習(xí)穩(wěn)健性的統(tǒng)計理論基礎(chǔ),相關(guān)論文發(fā)表于NIPS等A類國際會議及期刊;
“機(jī)器學(xué)習(xí)的誤差建模原理”構(gòu)建了MoG、NMoG、MoEP等多種實現(xiàn)格式,所提方法也已應(yīng)用于CT圖像恢復(fù)、高光譜圖像去噪、紅外圖像小目標(biāo)檢測等問題上。
得益于團(tuán)隊的不懈努力,實驗室學(xué)術(shù)成果日漸繁盛:“稅務(wù)大數(shù)據(jù)計算與服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用”項目獲2017年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎,“數(shù)據(jù)和問題驅(qū)動的傳染病動力學(xué)研究”項目獲陜西高等學(xué)?茖W(xué)技術(shù)獎一等獎,“場景感知的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用”項目獲陜西高等學(xué)?茖W(xué)技術(shù)獎一等獎,“關(guān)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相關(guān)問題研究”項目獲陜西省科學(xué)技術(shù)獎二等獎。
關(guān)注大數(shù)據(jù)應(yīng)用
大數(shù)據(jù)作為一個時代、一項技術(shù)、一個挑戰(zhàn)、一種文化,正在走進(jìn)并深刻影響人們的生活,大數(shù)據(jù)已經(jīng)上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略。徐宗本曾在《人民日報》專欄中提出:擁有大數(shù)據(jù)是時代特征,解讀大數(shù)據(jù)是時代任務(wù),應(yīng)用大數(shù)據(jù)是時代機(jī)遇。
實際上,實驗室正是國家圍繞大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略重大需求所部署建設(shè)的國家級重大科技創(chuàng)新平臺,它主要針對我國大數(shù)據(jù)分析與處理基礎(chǔ)算法薄弱、大數(shù)據(jù)核心算法缺乏和大數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)效率低等實際需求,開展大數(shù)據(jù)計算基礎(chǔ)方法、大數(shù)據(jù)分析與處理核心算法、大數(shù)據(jù)算法測評與工程化等技術(shù)的研發(fā),為大數(shù)據(jù)算法與分析技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
而長期以來,實驗室在傾力數(shù)據(jù)科學(xué)核心技術(shù)研發(fā)的同時,也在積極服務(wù)國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略及行業(yè)發(fā)展。
2015年6月,徐宗本通過《中國科學(xué)報》向社會發(fā)出“發(fā)展大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)須‘冷熱’結(jié)合”的建議;2016年3月,徐宗本在《人民日報》發(fā)表《用好大數(shù)據(jù)須有大智慧》的專題文章,向業(yè)界描繪了“大數(shù)據(jù)技術(shù)研究圖譜”; 2016年,實驗室承擔(dān)中科院“實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的關(guān)鍵舉措與公共政策”和“數(shù)據(jù)科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略”兩項重大戰(zhàn)略咨詢?nèi)蝿?wù)……
實際上,以國家的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向,注重從國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展重點領(lǐng)域中凝練大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)問題,一直是實驗室關(guān)注的重點。
初創(chuàng)時,實驗室就給自己定下了幾個建設(shè)任務(wù):聚焦于“一套基礎(chǔ)算法、兩類核心技術(shù)、三個創(chuàng)新平臺、四大示范應(yīng)用”的研究與開發(fā),通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同機(jī)制,形成“應(yīng)用基礎(chǔ)研究—核心技術(shù)攻關(guān)—產(chǎn)業(yè)化發(fā)展”的協(xié)同創(chuàng)新鏈。
經(jīng)過實驗室團(tuán)隊的努力,目前已取得的階段性成果主要有兩個:
一是“基于大數(shù)據(jù)的高鐵基礎(chǔ)設(shè)施安全狀態(tài)評估方法”,對軌道病害識別、接觸網(wǎng)區(qū)段運行質(zhì)量監(jiān)測等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究,取得了系列研究成果,打破了長期以來國際上只能通過仿真形式進(jìn)行研究而難以付諸應(yīng)用的僵局;谔卣骱瘮(shù)的弓網(wǎng)運行狀況評價CQI方法,填補(bǔ)了國際上接觸網(wǎng)質(zhì)量評價的空白,目前這種方法已經(jīng)成為一種新的弓網(wǎng)運行狀況評價方法,在中國鐵路總公司得到推廣使用。
另外一個是千萬元以上的重大產(chǎn)業(yè)孵化項目——“基于分布式CT終端的云成像與判讀系統(tǒng)”。該系統(tǒng)可大大降低CT應(yīng)用成本,便于CT終端進(jìn)入社區(qū)、基層醫(yī)院,是一種有助于從技術(shù)上解決老百姓“看病難、看病貴”問題的可行策略。
“我們希望通過自己的研究和努力,把大數(shù)據(jù)、人工智能的進(jìn)步帶來的各種好處分享給普通民眾。”提及實驗室建立的初衷,實驗室主任徐宗本告訴《科學(xué)新聞》。
目前,實驗室下設(shè)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與核心算法研究中心、大數(shù)據(jù)軟硬件技術(shù)支撐中心、大數(shù)據(jù)產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)支撐中心、大數(shù)據(jù)算法測試與應(yīng)用示范中心、社會大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用研究中心、數(shù)據(jù)管理與公共政策評估研究中心和大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)培訓(xùn)中心。與此同時,實驗室隊伍不斷發(fā)展壯大,擁有核心技術(shù)研發(fā)人員75人,其中正高職稱23人,副高職稱26人,工程技術(shù)人員11人。
對于實驗室來說,新的征程還有很多未開墾的荒山野嶺,實驗室團(tuán)隊將奮力前行,為國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的實施提供有力的技術(shù)支撐,作出交大人應(yīng)有的貢獻(xiàn)!