摘要:
誰掌握了核心算法,誰就能在未來一波又一波的人工智能浪潮中掌握主動權。過去兩年出現(xiàn)了人工智能的熱潮,特別是以深度學習算法為代表人工智能在中國市場出現(xiàn)了井噴現(xiàn)象。按照麥肯錫統(tǒng)計,2016年全球科技巨頭在人工智能上投入了 200億到300億美元,VC/PE投融資達60億到90億美元。在中國,按照鈦媒體TMTbase全球創(chuàng)投數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,目前共收錄中國人工智能企業(yè)398家、共發(fā)生571起投資事件,投資總額高達571億人民幣。
就在AlphaGo先后挑戰(zhàn)世界和中國圍棋高手后,關于人工智能的熱炒更有甚囂塵上的趨勢,也有行業(yè)專家發(fā)出人工智能泡沫的警告。然而,人工智能泡沫現(xiàn)象卻有一個意想不到的效果。2017年6月24日,在由鈦媒體與大數(shù)據(jù)運籌優(yōu)化公司杉數(shù)科技聯(lián)合舉辦的“鈦媒體AI大師圓桌會”中,來自美國與中國的頂級優(yōu)化算法專家均體現(xiàn),人工智能熱帶動了優(yōu)化算法的繁榮。
斯坦福大學李國鼎工程講座教授、華人運籌學領袖、杉數(shù)科技首席科學顧問葉蔭宇體現(xiàn),機器學習算法強化了單體機器的智能,但在機器人群體協(xié)同工作時則需要“通盤考慮、統(tǒng)籌優(yōu)化”的優(yōu)化算法。正因為云計算、大數(shù)據(jù)與人工智能的井噴,才出現(xiàn)了超大規(guī)模的大數(shù)據(jù),而這正是優(yōu)化算法繁榮的基礎,優(yōu)化算法的發(fā)展也將反過來鞭策人工智能進入新階段。
算法戰(zhàn)爭與戰(zhàn)爭算法
斯坦福大學李國鼎工程講座教授、華人運籌學領袖、杉數(shù)科技首席科學顧問葉蔭宇
2017年4月26日,美國防部在一份備忘錄中對“戰(zhàn)爭算法”進行了描述,提出了“算法戰(zhàn)”概念,更為重要的是組建了“算法戰(zhàn)跨功能團隊”,該團隊將通過編寫人工智能、機器學習等代碼來改變作戰(zhàn)方式,好比利用人工智能對無人機采集的海量視頻數(shù)據(jù)進行分析以獲得豐富的戰(zhàn)爭情報。
而早在二戰(zhàn)的時候,還沒有大數(shù)據(jù)甚至也沒有計算機,在獲取數(shù)據(jù)的途徑、數(shù)量和速度都很有限的前提下,發(fā)源了對后來全球社會經(jīng)濟有廣泛影響的“戰(zhàn)爭算法”:運籌學。葉蔭宇介紹說,運籌學是一種研究優(yōu)化的學問,就是對于所有的實際生活中出現(xiàn)的問題,不是簡單是找一個可行的方案,并且是必然要找到最優(yōu)的方案。用現(xiàn)代的話說,就是要把事情做到極致。
生活在1707年到1783年的著名瑞典數(shù)學家萊昂哈德·歐拉就曾說過:這個世界上的任何事情或事物都有最大值或最小值。在二戰(zhàn)中,盟軍使用數(shù)學模型解決各種作戰(zhàn)的最優(yōu)化問題,包孕雷達安排問題、運輸船隊的護航問題、反潛深水炸彈投擲問題、太平洋島嶼軍事物資存儲問題、項目辦理問題等等,這些問題的解決保障了最后的勝利。
二戰(zhàn)結束后,人們將運籌學廣泛應用到企業(yè)和政府之中,包孕生產(chǎn)、辦事、金融等行業(yè)。由于運籌學源于解決現(xiàn)實世界中的決策問題,因而后來涌現(xiàn)了大量運籌學算法,運籌學各重要分支得到快速發(fā)展,包孕線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、組合規(guī)劃、圖論、網(wǎng)絡流、決策分析、排隊論、可靠性數(shù)學理論、庫存論、博弈論、搜索論等。
現(xiàn)代運籌學利用統(tǒng)計學、數(shù)學模型和算法等方法,為復雜問題尋找在滿足約束的條件下能夠最大化/最小化某一目標的最優(yōu)決策,典型的應用就是解決復雜巨系統(tǒng)的優(yōu)化決策問題。復雜巨系統(tǒng)指的是規(guī)模巨大、構成要素復雜、包羅眾多子系統(tǒng)的系統(tǒng),如電力系統(tǒng)、城市交通網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、柔性制造系統(tǒng)、水資源系統(tǒng)、社會經(jīng)濟系統(tǒng)等。
復雜巨系統(tǒng)性能的優(yōu)化將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益或社會效益,而其中運籌學的應用就能起到重要作用。好比工廠生產(chǎn)、貨物庫存、銷售中心和消費區(qū)域等辦理等,不能對各個環(huán)節(jié)孤立地進行研究和辦理,必需把這些環(huán)節(jié)連接起來,以獲得全局優(yōu)化的運行辦理。
能夠解決復雜巨系統(tǒng)的優(yōu)化問題,才是以運籌學為代表的最優(yōu)化算法的最大價值,甚至對于一個國家來說具有著戰(zhàn)略意義。從商業(yè)價值這個角度來說,大數(shù)據(jù)是從0到1、人工智能是從1到2、統(tǒng)計和運籌優(yōu)化算法是從2到N。掌握了以運籌學為代表的優(yōu)化算法,才能真正博得未來的算法戰(zhàn)爭。
大數(shù)據(jù)時代下的商業(yè)決策
美國紐約大學助理教授陳溪
葉蔭宇曾獲得美國運籌與辦理學會馮諾依曼理論獎(運籌辦理學界最高獎),也是迄今為止華人唯一獲獎者,2014年美國應用數(shù)學學會優(yōu)化大獎(每三年評一人)、2012年國際數(shù)學規(guī)劃大會Tseng Lectureship獎(每三年評一人),曾主持和參與美國波音、FICO、運通、美國衛(wèi)生部、美國科學基金、美國能源部以及美國空軍科研部門等多個科研項目。