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建功新時代 英才譜新篇丨“解題人”楊新民:當數學遇上人工智能

2023年02月10日16:25 |
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講述重慶廣大英才聽黨話、跟黨走,矢志愛國奮斗、銳意開拓創新的生動故事,弘揚科學家精神,營造尊重科學、尊重人才的良好社會氛圍,重慶發布、人民網重慶頻道繼續推出“建功新時代 英才譜新篇”系列報道。本期欄目對話楊新民,一起聊聊關於數學的故事。

科學家名片

楊新民

重慶國家應用數學中心主任、國際系統與控制科學院院士、重慶師范大學教授

楊新民工作照。向詩佳攝

楊新民工作照。向詩佳攝

數學,對大多數人而言,既熟悉,又陌生。熟悉的是,作為一門課程,它幾乎貫穿了我們整個求學生涯﹔陌生的是,在很多未知的領域,它發揮著巨大的作用。

四十多年來,楊新民一直深耕數學領域,專注於運籌學的研究,所獲獎項可以列很長的一份清單。他不僅帶領團隊站上更高的舞台,還提升了中國在國際運籌學界的影響力。

2017年度重慶科學技術獎的評選中,楊新民獲得科技突出貢獻獎。

2018年,楊新民主持完成的項目“向量最優化問題的理論研究”榮獲2018年度國家自然科學獎二等獎。

2019年年底,楊新民牽頭申報的“最優化問題的人工智能方法”項目,獲國家自然科學基金重大項目立項。

2020年2月,科技部公布了首批13個國家應用數學中心名單,重慶市依托重慶師范大學牽頭建設的重慶國家應用數學中心成為其中之一,楊新民擔任該中心主任。

#學習興趣是鼓勵出來的#

重慶發布:讀書時為什麼選擇了數學這樣的基礎學科?

答:一方面是受我母親影響。我母親雖不識字,但算數很好。小時候跟著她去街市上買菜,3塊5一斤的菜,買了1斤7兩5,我母親可以一口氣把價報出來。也許是遺傳了母親這方面的天賦,我從小到大都比較擅長數學。

另一方面是受小學數學老師影響,他教得好,我自己也學得好,老師就會不斷表揚我,就想學得更好,得到更多的表揚。所以,小孩的學習興趣是鼓勵出來的,這樣鼓勵式教育也運用在我多年的教學中。

#數學與人工智能#

重慶發布:近幾年,你帶領團隊往大數據智能化方面轉型,數學與人工智能有著怎樣的聯系呢?

答:數學是諸多科技領域的基礎,從計算機到人工智能再到大數據時代,都離不開數學的支撐。就像手機拍攝照片,並不是簡單的像素提高的問題,實際上效果的實現主要是數學算法的問題。現在,人工智能領域發展很快,但底層算法還是不足,所以應該有一些數學家介入來做這件事情。

從學科的角度來說,數學下面有5個二級學科,分別是基礎數學、應用數學、計算數學、概率統計、運籌學。目前,運籌學在大數據人工智能方面發揮了比較大的作用,它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。而我的研究內容就是“最優化問題的人工智能方法”。

楊新民。向詩佳攝

楊新民。向詩佳攝

#數學做基礎支撐產業發展#

重慶發布:重慶國家應用數學中心對重慶有何意義呢?

答:2020年2月,科技部公布了首批13個國家應用數學中心名單,重慶市依托重慶師范大學牽頭建設的重慶國家應用數學中心成為其中之一。

很多“卡脖子”技術問題,其本質是“卡”在了基礎學科上。如今,國家越來越重視基礎學科,推出了一系列加強基礎學科的“行動方案”。

而通過重慶國家應用數學中心的建立,可以運用數學來解決一批制約產業發展的“卡脖子”的關鍵問題,從而推動科技成果轉化和應用落地,為重慶的產業轉型升級提供源頭動力。

楊新民介紹數學在科技領域的應用。向詩佳攝

楊新民介紹數學在科技領域的應用。向詩佳攝

重慶發布:重慶國家應用數學中心主要研究哪些領域?解決了哪些具體問題?

答:目前,重慶國家應用數學中心主要研究4個領域。

首先是數學和智能制造的交叉。目前,中心通過重慶市科技局“揭榜挂帥”項目,正著手研究“復雜條件下自動駕駛軌跡實時優化”重大課題,與長安汽車合作,共同研發自動駕駛汽車的“大腦”。

其次是數學和信息科學的交叉,例如,中心和國網重慶市電力公司合作的項目:基於非凸稀疏多目標優化的生活用電能表信息化評價校准關鍵技術研究,使電能表檢定校准變得智能。

第三個是數學和生物醫學的交叉。目前,中心正與重慶醫科大學附屬兒童醫院開展合作研究和學術交流。其中,“針對腎臟病和新生兒疾病的知識圖譜構建”項目和“機器學習方法在兒童慢病防控中的應用”項目,就是利用人工智能技術進行精准診斷和醫療。

最后還有數學和智能交通的交叉研究。目前,大多數的交通信號燈都是採取的固定的時間模式,中心正研究通過數學算法的方式,來預測交通流量短期或長期的變化,進行提前預判,讓路徑規劃與信號燈更加智能化,使得每個路口通行的車輛數量與速度能到達最優的方式。目前,中心正聯合多部門,准備在大學城片區進行示范點打造。

#科技工作者的擔當#

重慶發布:對青年科學家有怎樣的建議和期望?

答:黨的二十大報告提到,教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。

重慶市委六屆二次全會上提出,要著力推進科教興市、人才強市建設,以科技創新賦能產業發展,辦好人民滿意的教育,加快建設國家吸引和集聚人才平台。

看到這些消息我很是振奮,我認為現在是國家有史以來最重視科技、最重視科學家的時代,而我們科研人員應該思考要如何抓住機遇,如何發揮我們的擔當和作用。

我有責任和義務要把下一代科研人員帶好,讓科技事業后繼有人。同時,我認為青年科學家應該甘坐“冷板凳”,要沉下心、鑽進去,要發揚科學家精神,不是為了職稱和獎勵做科研,要正兒八經地做一些對社會有益,能留下痕跡的東西。(許琳珮)

(責編:秦潔、劉政寧)

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