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让计算机读懂照片背后的故事世界人工智能界翘楚:华裔女专家李飞飞

作者:姜娇  来源:中国妇女网  发布时间:2017-12-06

李飞飞在讲:怎样教计算机理解图片

李飞飞童年时和父母的合影

  人工智能时代正扑面而来:10月底,“女性”机器人索菲亚被授予沙特公民身份;华尔街智能机器的效率已碾压高薪金融分析师;美国达·芬奇手术机器人已精准处理了数以万计的手术;还有律师界、围棋界、自动驾驶等等,引爆了全球的关注。人工智能的热潮一浪高过一浪,其研究者们处在了浪潮之巅,华裔人工智能专家李飞飞就是弄潮儿中的翘楚。

  李飞飞是美国斯坦福大学计算机科学系终身教授、人工智能实验室主任,谷歌公司云、人工智能和机器学习首席科学家。在人工智能的所有分支中,李教授是计算机学习和计算机视觉的权威。人形机器人和非人形机器人都需要视觉去感知世界,都依赖于计算机视觉。她领导的团队推出模拟人类识别系统建立的ImageNet是目前世界上图像识别最大的数据库,几年前,她的团队把这个数据库无偿提供给全世界使用,推动了全球人工智能、图像识别在各行各业的飞速发展。她发起的图像识别网络大赛,轰动了全球。她也成为了全球明星级人物。

  打开她的推特,上面记载着很多她在科研、教学和生活方面的脚步。清秀质朴的她,常穿着一件T恤衫,上面写着英文“人工智能改变世界,谁改变人工智能?”。“人工智能60年的发展和视觉发展史是息息相关的。”

  李飞飞认为,人的第一大感知系统——视觉,占据了脑神经多半部分,是人正常生活的基石。而图像识别也是人工智能认识世界的基础。计算机视觉有着广泛应用,如医疗成像分析、人脸识别、环境监测、能源应用、抗震救灾、自动驾驶等众多行业。

  “人工智能仅仅出现了60年,是一门非常年轻的科学,目前还只是起步阶段,虽然出现了一些令人激动的东西,但是还有非常大的发展。”李飞飞认为,有许多科学都有上千年的历史,所以人工智能在未来很长的一段时间内,都能持续发挥生命力。

  选择和坚持成就梦想

  站在成功之巅的李飞飞总结成就梦想的关键是选择和坚持。

  “小时候我读了许多关于科学、宇宙、太空和生命起源的书籍,那时候我的内心就住着一位科学家。我认为追求真理是美好的,而成为科学家最基本的信念就是追求真理。”而追求梦想的关键在坚持,“起点越是低微,越能支撑你勇敢而坚韧地度过每一次艰难的时刻。”

  李飞飞1976年出生在北京,长在四川,16岁随父母移居美国新泽西州,就读于帕西帕尼高中。她的父母虽是知识分子,但他们语言沟通成了实现理想的最大阻碍。父亲的工程师梦破灭,迫于生计做起了相机修理,母亲做了名收银员。努力适应新环境是对李飞飞的巨大考验。她努力读书改变现状。在求学期间,她有空就去做兼职,当过清洁工、在餐厅打工、帮人遛狗等,她努力适应着美国的高中和大学生活。为了长期稳定,她帮父母想谋生的路子,四处借钱买下了一家干洗店,每天完成课业,她还要在店中帮忙,休息和娱乐时间很少。

  1999年,她以优异的成绩从普林斯顿大学物理学专业毕业,马上工作以减轻家中经济负担看起来是个不错的选择,但梦想将于此止步。她放弃了包括高盛集团在内的多家华尔街金融公司的聘请机会,赴西藏研究一年藏药。藏医在哲学和方法论层面上拓宽了她的知识面,改变了她的人生选择。一位出身于清贫家庭的青年能够放弃高薪、花时间去关注生命,研究生命延续的秘密,已显示出她富有激情和使命感。西藏之行后,她找到新的方向,决定到加州理工学院攻读人工智能和计算神经科学方向博士学位。可她母亲突患癌症,还有中风症状,生活更加艰苦。“我们经历了很多困难,然后一起挺过来了。既要担起生活的责任,又要对得起自己的梦想。”她开动了梦想激情和负担家庭的拼命模式。

  在计算机视觉领域遇到瓶颈成了冷门的时候,她在科研经费紧张的情况下坚持自己选择的方向。“眼睛帮助人类感知世界,并更好地生活。”这就是她执着于计算机视觉的原因。她还在孩子探究世界的过程中得到启发,开始计算机视觉学习。早在2005年,她看到整个学术界和工业界重心都放在如何做出更好的算法,她意识到其局限性,并想到了解决方法——做个能详细描绘出整个世界物体的数据集。她在提及研究方法的选择时说:“尽管很多人都在注意模型,但我们要关心数据,数据将重新定义我们对模型的看法。”

  历史站在了她这边,时间证明,她的团队创造了人工智能的部分历史。为此,她还创建图像识别网络大赛,并享誉全球,许多人将此视作第三次人工智能浪潮的催化剂。比如,在2012年的图像识别网络挑战赛,计算机视觉领域取得了重大成果,多伦多大学的辛顿团队提出了深度卷积神经网络结构。辛顿教授也因此战成名,后受益于李飞飞团队的数据库,现已成了深度学习教父级人物和著名的人工智能专家。

  多项荣誉加身

  李飞飞在专业领域不断有新的突破,2005年,她获得加州理工学院电子工程博士学位;后又先后到伊利诺伊大学香槟分校和普林斯顿大学就职;2009年加入斯坦福大学任助理教授,并于2012年担任副教授(终身教授),主要研究方向是机器学习、计算机视觉和认知计算神经学,侧重大数据分析,已在美国国家科学院院刊、神经科学期刊等顶级期刊与会议上发表了百余篇学术论文,其论文平均每年被应用近7000次。

  今年,李飞飞加盟谷歌云,开始与产业界更紧密地互动,以此进一步推动人工智能的深入研究。在旧金山谷歌云端平台使用者大会上,她演示了一项新应用“云端影音智能应用程序编程接口”。这又是一次重大的科技突破,用YouTube大量影片库训练出的应用程序编程接口,是谷歌深厚视觉辨识技术和机器深度学习的跃进。可以说是她的成名作“ImageNet”的一次延伸和进化。

  李飞飞感恩于普林斯顿大学教授李凯等多位恩师或同行的倾力指导和支持,而她的执着精神和专业素养也感召着学生们克服各种困难真心追随。如学生邓嘉在研究初期的信任跟随;学生李佳跨越3个时区,从普林斯顿跟到斯坦福,又共同进入谷歌。

  她的选择既触动了智能时代的强劲脉搏,又有自己的激情努力,一路硕果累累:2006年获微软学者新星奖及谷歌研究奖,2009年获NSF杰出青年奖,2011年获斯隆研究奖、计算机科学奖,2012年获雅虎实验室学者奖,2014年获IBM学者奖,为TED2015大会演讲嘉宾,入选2015年“全球百大思想者”,获得卡内基基金会提名,成为“2016年度杰出移民”之一,今年11月又获雅典娜奖。

  追逐梦想的同时应承担社会责任

  李飞飞认为,如今人工智能还是起步阶段,7月谷歌新推出的照片APP能用人工智能为照片自动贴上标签,结果它为一对非裔夫妇的照片贴上了“大猩猩”的标签。为此,谷歌不得不进行了深刻道歉。但人工智能这股神奇的力量正在推动世界以不可思议的速度飞快变化,第四次工业革命势不可挡,她对其未来影响也曾进行过深刻思考。

  她说,历史已经证明人类天生就有创新和发现的欲望;同样地,人类既可以用技术造福生活,也可以用技术带来灾难。人工智能能带来许多正面意义的社会进步,也不可避免要挑战到伦理的底线。我们都要认识到肩负的巨大责任。这次革命会给我们的生活带来全方位的变化,我们就是引领着这次改变的人。

  李飞飞有一个幸福美满的家庭。她的丈夫萨瓦雷斯教授也在斯坦福大学工作,也是杰出的人工智能领域专家。李飞飞说:“我家里有两个学龄前的孩子,等他们上大学的时候,这个世界会是一个完全不同的世界。”……我们面对的更为深刻和重要的问题是如何驾驭和运用人工智能。作为人工智能领域的科学家,我会关注科技本身的创新和发展。但是作为教育工作者、女性和母亲,我也会对人工智能有可能带来的社会问题、伦理问题关注得更多。人工智能恐怕是人类面临的一次最大的变革,而在人工智能各个领域,新一代的技术专家和领导者尚未成长起来。这一为社会而创造的技术需要反映全社会的整体价值。为确保这项技术能够造福全社会,我认为对人工智能各领域的下一代的技术专家和思想领袖的教育至关重要。

  每隔一周的周五下午,李飞飞都会在办公室为AI领域的女性举行酒会。最近,她还帮助实现了斯坦福人工智能实验室的暑期推广项目,是美国第一个为9年级女生举行的AI夏令营。她认为,有更多的女性进入到科技研究领域,不仅是性别平等,同时也让女性把对人文的关怀带入到科技的发展中,给科技以灵魂,给科技一颗有温度的心。基于此,这个夏令营特别重视的不仅是让这些女孩享受科技,更重要的是能看到科技最终是有人文关怀的。

  “我所追求的是:赋予计算机视觉智能,并为孩子和这个世界,创造出更美好的未来。我想,对科技的研究和探索,肯定不仅仅是为了获取更多的财富或者是成立一家世界上最大的公司,最终的目的一定是为了人类的福祉。”

编辑:明小玉

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