讓沉默的大數據為人工智能插上翅膀
應用廣泛的人工智能、酷炫的黑科技，在不久前閉幕的重慶國際智能產業博覽會上，最新智能科研產品令人眼花繚亂。而重慶師范大學的一個科研團隊，正在這裡跟蹤著智能產業的最新發展動態，進行著將運籌學和人工智能相融合，開展交叉學科的實踐探索。
隨著大數據、人工智能成為新的發展方向，作為基礎科學領域的學者，重慶師范大學的楊新民教授和他的團隊從一年前開始，就意識到相關的基礎研究必須及時跟上。“數學建模、算法，正是運籌學的專長。”楊新民說，運籌學可以對人工智能解決問題的普適性進行優化，也就是說，能夠讓人工智能“學”會舉一反三，從目前的解決具體問題發展為解決類型化的多種問題。
“重大決策不能憑感覺，必須讓數據來說話，一切都清清楚楚。”楊新民向記者表示，運籌學不但能應用於政府決策，也可以在日常生活中發揮作用。例如兩個地點之間的最短路徑、証券投資的最佳組合，都可以通過數學建模得到最優化的解決方案。換言之，沉默的大數據能夠為人工智能插上騰飛的翅膀。
能為生活助一臂之力
2000多年前，西漢史學家司馬遷在《史記·高祖本紀》中寫下了“夫運籌帷幄之中，決勝於千裡之外”的名句，贊揚西漢名相張良軍事上雄才大略、指揮得當。
20世紀30年代初，一門名為運籌學的數學學科興起。它利用統計學、數學模型和算法等方法，通過大數據去尋找復雜問題中的最佳或近似最佳的解答。
楊新民30多年專注於運籌學研究，破解困擾多年的學術難題，也讓中國運籌學在世界范圍內得到更多關注，為當今的大數據運用提供了眾多基礎性理論研究。
一般人覺得相當枯燥的大數據，在楊新民眼裡卻極富魅力。他說，運籌學不僅是理論知識，也能解決現實中的復雜問題。無論過去、現在還是將來，都能為人類生活助一臂之力。
楊新民對記者說，運籌學就是將復雜問題抽象為數學模型，然后用數學理論去求最優解的學科。這意味著，運籌學既有嚴謹、純粹、優雅的數學魅力，又有極具說服力的參考決策功能。也正是這一特點深深地吸引了楊新民，也讓他看到了學以致用的美好前景。
如今，楊新民帶領的重慶師范大學“運籌學與控制論”實驗室，是西南地區數學領域唯一的教育部重點實驗室，重慶師范大學的數學學科建設，也依托運籌學形成“點面結合”之勢，走在全國高校前列。
讓沉默的數據“開口說話”
“運籌學誕生於二戰時期，源於盟軍研究如何更高效地調配軍事物資。”楊新民說，運籌學問世之初，就天然帶有解決復雜問題的功能。它能讓沉默的大量原始數據“開口說話”，為重大決策提供清晰的科學依據。
早在上個世紀80年代末，楊新民教授就開始潛心鑽研，在運籌學領域多個方向開展原創性研究，先后解決了數個國際運籌學界的難題，包括汪壽陽院士提出的向量標量化方面的公開問題、困擾運籌學界多年的分式多目標優化問題中有關分母函數問題等，其研究成果獲得國內外的廣泛認可，並且被國際相關研究機構的學者們引用。
雖然在理論研究方面成果顯著，但楊新民絕非“兩耳不聞窗外事”。鑽研運籌學理論的同時，他同樣關心基礎理論的實踐應用。上世紀90年代初，楊新民教授與另一位學者合作，共同完成政府部門的“重慶產業政策研究”課題，探討哪些產業應當作為重慶的支柱產業來發展。而最能客觀反映重慶各類產業發展情況的，就是記錄在紙上的一個個數據。
楊教授告訴記者，當時電腦還沒普及，大量原始數據記錄在紙質文件上。他就帶著學生，把兩大車紙質原始數據手動錄入計算機，進行統計、建模、分析后，得出了應該以汽摩、機械等產業為支柱產業的結論，獲得市政府決策認同，極大促進了地方經濟發展。
探索兩者之間的融合發展
在楊新民看來，運籌學其實和大數據智能化有很大的關系，“我們在探索運籌學和人工智能的結合，實際上兩者已經有結合，比如我們說統計學是大數據的基礎，而運籌學則是技術，可以最優化算法”。
此前，谷歌開發的人工智能“阿爾法狗”大戰圍棋高手，讓楊新民非常感興趣。通過持續關注，他發現“阿爾法狗”基於海量棋譜的數學建模和算法，是它制勝的關鍵。
為此，2017年暑假楊新民和團隊集體“補課”大數據、人工智能理論。今年上半年，在他的建議下，重慶師范大學數學學院遴選出50名學生進行試點，在他們的課程中增加大數據、人工智能相關的內容，目標是培養具備大數據、人工智能領域實踐能力的應用型數學人才。“雖然目前還沒有系統的教材，但我們學生學習的是機器學習、深度學習、神經網絡等基礎知識，他們的教材就是這些方面的專著。”他說。
為了彌補國家大數據人工智能相關人才的短缺，最近，楊新民就專門針對大數據、人工智能領域的人才培養問題提出建議，希望組織專家編寫相關教材，對大學教師進行培訓，為數學、計算機等專業的大學生增設大數據、人工智能課程。
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