对话 | 图灵奖得主John Hopcroft：深度理解AI技术理论，路漫漫其修远
编者按：计算机科学的发展无疑推动了人工智能技术的进步，在这场21世纪的信息革命中，研究和发展人工智能理论及应用是当前科技背景下的必然趋势。近日，图灵奖得主 John Hopcroft 教授与微软亚洲研究院院长洪小文博士在研究院展开了一场炉边谈话。在此期间，John Hopcroft 讲述了自己对人工智能领域发展的独到见解，以及对人才培养的建议，两位专家还分享了对未来研究和技术趋势的各自观点。让我们一起在接下来的精彩谈话中寻找一些灵感吧！
图灵奖得主 John Hopcroft 教授（右）、微软亚洲研究院院长洪小文博士（左）
洪小文：欢迎 John Hopcroft 教授做客微软亚洲研究院，我们都知道现在由于疫情防控的需要，来北京需要进行14+7天的隔离，那么能否跟我们聊聊您的这趟中国之旅，并且又是因为什么让您不畏辛苦地在这个时间点选择来到中国？
John Hopcroft：在我年轻的时候，我渴望做出一系列优异的成绩，希望能提高自己的声望和影响力等等，但是当我不断成长，年龄在不断增加的时候，我更想做一些对世界有意义、有重大影响的事情。在中国有很多人才，而且也有很多机会，所以我想来中国进一步了解。
大概在25年前的时候，孩子们需要接受本科教育或许才能获得更好的工作机会，所以上大学的人数大概以每年100万人的速度在增长，为此中国每年都会新建50所占地面积和北京大学一样大的高校。如今这种情况已经有所改变，那么中国就希望接下来的工作重心是提高教育质量，我也因此得到了这个机会来到中国，提供一些建议和帮助，这对我来说弥足珍贵。虽然我刚来到中国的十年里做出的成绩十分微小，但是近两年，我看到本科的教育质量得到了快速提高，我非常感谢中国给我这样的机会，让我做了很多有意义的事情，也让我有机会让这个世界可以变得更好！
洪小文：感谢 John 对教育做出的巨大贡献，John 对中国的教育充满了热情，他在中国的大学里面花了很长时间为计算机科学领域的青年人才设计课程体系。作为教授，相信您的教育理念也影响了自己的学生，他们也为计算机科学领域做出了很多贡献，您有两个学生曾经获得了图灵奖，您能否给大家分享一下，您对做研究或者职业规划有什么建议？在未来培养人才方面，我们还需要做哪些努力？
John Hopcroft：这是个非常好的问题，我曾经也经常被问到这个问题，但是我的回答始终如一，总的来说就是：你的生命只有一次，你应该做的是享受你的生活，这就意味着你应该选择在你心中分量最重的、你更喜欢的职业。
我第一次来到中国的时候，就注意到一个主修计算机的大四学生，他说“你知道我有多讨厌这个专业吗？”我觉得或许是因为他们父母告诉他“这个专业很好”，所以他才会选择这个专业。但是，如果你想取得成功，你应该选择自己真正喜欢的专业，一定要弄清楚自己喜欢什么，然后专注地去做。
图灵奖得主 John Hopcroft 教授
我曾经和很多图灵奖获得者聊过，我问他们“是什么使你们成功的？你们有什么规划吗？”没有人回答他们有制定过哪些计划。只是当他们有做某些事的机会时，他们会先问自己是否感兴趣，如果没有，那就忽略掉。我也会告诉我的学生，不要因为我建议你做而去做，真正能让你感到兴奋的事情才是你应该去做的。
举个例子，我曾经的一个博士生，他来到我办公室和我说，他有一个比较疯狂的想法，他对此感到非常兴奋，于是我告诉他“去做吧，两周以后我们看看会有什么进展”，本来我以为两周以后他会很懊悔地告诉我他的想法很愚蠢，但是他没有，他成功了，并且最终在他的职业生涯中，获得了图灵奖。
每一个从最初就跟着我学习的学生，都获得了博士学位，但是有一个人除外。这是一个很有代表性的故事：在我职业生涯的早期，有一个学生很快就完成了他的研究项目，他只需要发表他的成果就可以毕业了，但是他来到办公室告诉我他要退出这个项目，因为他很喜欢滑雪，他想要去做一名专业的滑雪教练。当时我试着去说服他，让他好好考虑一下，但是后来我发现我错了，这或许对他来说才是更好的选择。我希望他能享受他的职业，享受他的生活，而不是每天都被动的上班和做研究。
所以如果你想取得成功，我认为关键的是弄清楚你真正喜欢做什么。如果你摇摆不定，不确定自己的方向，那就去实习吧，尝试6个月，看看自己是否喜欢。如果你真的喜欢，那就坚持下去；如果不是，那我们就尝试另一种职业。
洪小文：我十分赞同 John 的观点，我相信如果是你认定选择要去做的事情，一定可以做的非常出色。
我们知道十四五规划提出了中国的碳排放会在2030年达到峰值，到2060年的时候我们要实现碳中和。那么微软在2020年的时候，也提出到2030年要实现碳负排放，到 2050年时，微软还将从大气环境中消除部分碳排放，总量为自 1975年公司成立以来的碳排放量总和。作为计算机科学领域的研究人员，您认为我们能做些什么？
John Hopcroft：在我的职业生涯中，我们的目标是让计算机变得更加好用，所以我们更关注于计算机语言、编译、算法、数据库等方面的问题，但是如今计算机已经变得很好用了，而且计算机科学技术也在不断提高，正如你刚才的问题，我们到底能做些什么？你可以看到现在计算机科学，无论是对环境问题，还是在农业、制造业和医药等领域都发挥着重要的作用，提供了很多优化方案。
顺便提一下，这里有一个关于基础研究和应用研究的概念，这个定义与做的是不是基础工作无关，而是与你做这个工作的原因有关：应用研究是有一个特定的任务需要你去解决；而基础研究仅仅是因为你对某件事感到好奇，你的研究或许没有应用，但是或许会推动行业的发展。所以为了更好的教学以及和行业的发展保持紧密联系，我们希望有更多的人去做基础研究。
在我上学的时候，还没有计算机科学这个学科，我毕业于电子工程专业，然后受聘于普林斯顿电子工程系。当时有一位同院系的教员预感到计算机将会变得非常重要，然而那时计算机方面唯一的教学内容就是如何编程，他认为至少应该有一门关于计算机科学的课程，于是他询问我是否愿意创建这样一门课程。但是因为没有课本，我也不太清楚这个学科要讲什么。但是今天回头看，正是教授这样的一门课程，才使我成为了一名计算机科学家。当我受邀担任美国政府在计算机领域的资深专家时，我才只有四十多岁。你们可以想象一下，如果我当时从事的研究工作是高能物理学的话，可能今天我还在等待那些辈分在我之前的研究人员退休才能获得那样的机会。
世界一直在改变，不要活在过去，放眼未来，会有更精彩的事情发生，我们正在经历的信息革命，带来的影响将远大于农业革命和工业革命，也必将对社会产生更大的影响。你知道的，预测是一件很难的事情，我们处在一个非常幸福的时代，应该享受当下。
洪小文：那么您对计算机科学和 AI 技术之间的关系有什么看法？
John Hopcroft：正如前面所说，计算机科学的发展推动了人工智能的进步。人工智能近年来的不断突破源自深度学习的出现，当 AlexNet 出现的时候，由于识别精度的提高和图像数字技术的发展，人们开始将其应用到许多其他学科中，并且取得了很大的成功。
如果你想去训练 AI 系统，我们知道你需要多少数据，怎么做才能使你的答案不脱离主题，并且能有更高的效率，但是就训练 AI 系统这件事而言，我们没有太多的理论，所以在未来，我们必须要做的事情，就是发展相关的理论。在很多领域中亦是如此，比如人们在真正理解热力学之前就制造了汽车；在真正理解空气动力学之前就可以让飞机飞起来。但是我们从解释一个理论到理解一个理论，还有很长的路要走。如果你在一个领域里面遇到问题，你应该直面这些问题，而且应该先从与之相关的小问题入手，偶尔你的大脑中可能会出现一些小灵感，正是这些小灵感或许能帮助你解决问题。
我们对人工智能系统的认识，还有成百上千的问题需要继续研究，但是大部分问题，如更加精准的 AI 识别系统、如何精确提取物体的内在属性等，或许会在未来5年内解决。我女儿两岁的时候，我指着单词书上的消防车教她认读，有一天街上刚好停了一辆消防车，她指着说“爸爸，你看消防车！”，我很好奇她是如何凭一面之缘记住的？我和神经生物学的研究人员聊过，在过去的30年里，人类在学习和大脑发育方面取得了巨大的进步。事实上，无论对孩子，还是对其他事物来说，最初的生长环境都是非常重要的。在中国，孩子们的竞争是很激烈的，大部分时间都在学习上，所以他们可以表现的十分出色，如果他们能把一部分时间放在社交等方面，或许他们可以学到更多新鲜的东西。
洪小文：接下来的问题是关于通用人工智能 AGI。我们现在有非常准确的图像识别、语音识别技术等等，计算机在很多方面都已经超越了人类，但目前还只是在单一的领域。我们是否真的能造出像人一样能做所有事情的计算机，您认为我们是否在通往 AGI 的路上？
John Hopcroft：我认为在未来15年内，很多技术问题都会得到解决。但是有些人会说，我们可以达到让 AI 系统自我学习、自我提升，甚至开始形成自己的社群的阶段，我认为这在100年内是不可能发生的。毫无疑问，AI 一定可以取得非常巨大的进步，它可以让一些底层的工作自动化。如果只需要一部分的人口参与生产我们所需的商品和服务，比如照顾老年人和创造新系统的高科技含量工作，而制造业的很多工作或许会消失，我们必须去思考如何可以让人们参与到更有意义的活动中。
洪小文：疫情让世界发生了很多改变，您认为这将如何影响世界顶尖计算机科学人才的发展趋势？另外，有很多中国学生去美国学习，当然也包括我自己，您对这些想要出国学习但又受到这些变化影响的学生有什么建议？
John Hopcroft：美国的学校很出色是因为他们一直在全球招募人才。但很重要的是，这其中很大部分都来自中国。就像你说的，全球受到疫情影响，如果这种人才流动停止，将对美国大学的质量和声誉产生巨大的影响。但是中国也在不断提高大学的教育质量和综合实力，这样的话，大家就没有理由再离开中国到外面学习了。但是我希望这种人才流动可以保持下去，因为人才全球化是很重要的。
如果你去康奈尔大学，你会非常受欢迎，你甚至不用担心自己来自哪里，在那里大家都会互相帮助。我要告诉大家一个有趣的故事，我以前每年夏天都会带30位中国学生去康奈尔，我带他们去的真正原因是想让他们感受一下康奈尔大学和谐的校园环境。而且如果去了工程学院，那里基本上所有的学生都是亚洲人，他们会震惊竟然有这么多中国人，用普通话和他们交谈比用英语还方便。
受到疫情影响，亚洲学生的数量会减少吗？这其实很难衡量，但是我在北京大学注意到一件让我印象非常深刻的事情。过去，精英项目的学生基本上都会去国外攻读博士学位，但今年他们当中有18人将在北京大学攻读博士学位。我认为这也是一个很好的现象。受益于人才全球化，无论是中国，还是美国以及全世界，都创造了巨大的财富。但是受到疫情影响，现在出现了一些问题，我希望在将来，我们可以重新维护好这种全球化的关系，更好地推动国际间的交流，因为现在的世界是普遍联系的，我们必须携手共进！
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