机器学习思考的地方

Prof. Stober ©Jana Dünnhaupt, Universität Magdeburg

萨克森安哈特州提供研发人工智能的诸多潜力

“人和机器能够彼此学习,携手收获超出你我想象的更大成功。”萨巴斯蒂安·施道博(Sebastian Stober)工程学博士教授这样描述他的未来愿景。身为信息学专家的施道博2018/2019年度获得任命,担任马格德堡大学人工智能专业的教授。他主要研发人工神经网络,研究的中期发展目标是让这些人工神经网络能够理解和解读我们的大脑信号。这是一个能大幅提高萨安州人工智能研究能力的专业领域。

先锋之业:神经科学领域的人工智能

工业和人机协作领域的人工智能取得了长足的进步,第一批研究成果已投入实践应用。与此同时,神经科学领域的人工智能研发却刚刚起步。施道博教授和其团队希望在这片领域铸先锋之业,改善智能系统的认知能力。位于马格德堡的研发团队希望与世界闻名的莱布尼茨神经生物学研究所(Leibniz-Institut für Neurobiologie)建立合作平台。双方可共同致力的科研领域包括用于人工神经元控制的神经假体。这里所指的假体是独立的智能系统,有自我学习如何与人类沟通交流的能力。人和假体应互相和共同学习。理想状态下,假肢将产生近乎自然的精细运动技能。

马格德堡的未来规划颇具吸引力

施道博教授的主要研究领域是深度学习,这是机器学习的子领域,人工神经网络和万亿神经元一同接受训练,从而能够解决更为复杂的任务。施道博教授使用这些人工神经网络来探索人脑这样的复杂系统,用简化模型来人工模拟这类复杂系统的工作原理。分析自我学习组件也对理解机器的运作机制有重要的意义。“对我们而言重要的是要了解系统如何学习”,施道博说,“只有这样我们才能获知可能发生的失真和故障,避免令人不快的意外。”

这位专家曾在马格德堡和墨尔本(墨尔本大学就读期间完成实习)、加拿大(西安大略大学,脑科学和精神学研究院)和波茨坦(波茨坦大学,重点研究认知科学)求学,萨安州的新发展契机吸引他荣归故里,回到家乡发展事业。他所主持的专业教席是信息学和神经科学之间架设的一座桥梁,也正是他热衷的专业领域。“我并不是一个人在战斗”,教授高兴地表示。事实上,早在2003年,马格德堡大学就开设了硕士专业“数据和知识工程学”。同时,信息学本科课程近年来也建立了“有学习能力的系统/生物计算科学”专业方向。仅智能协作系统学院就下设六个工作小组,他们的研究重点首先围绕群体智能和机器人科学。另外,信息学院还建立了数据和知识工程学或数据挖掘方向的工作小组。数学专业也积极投身于机器学习的研究。不同学科专业之间的联网、工程学和人文科学的联系,这些都赋予马格德堡研究基地得天独厚的人工智能跨学科研究条件。

施道博觉得“人工智能”这个概念常常为人们所误读。在他看来,机器能够发展自身智能,但这类智能与人类智慧无法同日而语。比起单纯将人工智能降级为机器智能的复制品,具有自我学习和共同增长的人工智能蕴藏着更大的机会。施道博积极致力于更高级别智能的研发工作,但他也看到了一系列的威胁。借助科幻电影,社会也意识到这类威胁的存在。“潜力应服务于公共福利,因此必须让人文科学研究者参与进来,为研发搭建合适的框架条件,确保人的个体不会丧失自身的重要性,”施道博坦言,“技术进步不等人”。

基础设施和教育项目支持萨安州的技术进步

萨安州在信息与通信技术(IKT)领域的进步有目共睹。信息与通信技术是经济和区位优势的重要组成部分,该行业的年销售额超过22亿欧元。2017年开始,联邦州的普通和职业院校开始实施一项信息与通信技术组件现代化改造的额外资助项目。施道博教授也参与了萨安州协会eLeMeNTe e.V.的项目,促进对数学、自然科学和技术感兴趣的天才少年的培养。这一动议旨在培养年轻人早期对这些领域的兴趣,并提供培训机会。萨安州的信息技术专业院校(马格德堡大学、哈勒-维滕贝格大学、安哈特应用技术大学、哈尔茨应用技术大学和梅泽堡应用技术大学)为未来发展培养了一批专业技术人员。

人工智能应用以最快速度处理海量数据。数据基础涵盖面越广泛,应用范围就越多面。例如,医学领域中的临床拍片、治疗和手术的经验数据被结合起来,通过人工智能应用预测未来病例,借助自学系统用新见解和新认识来丰富数据。萨安州各行各业的研发人员都将人工智能技术纳入研究对象。比如,马格德堡弗劳恩霍夫工厂运营和自动化研究所(IFF)研究如何运用触觉传感器技术来实现更安全的人机协作。

地处马格德堡南部小城比埃尔(Biere)的德国电信子公司T-Systems计算中心拥有极高的安全性,为人工智能运用提供了必要的基础设施。那里也是健康和医学领域人工智能专家汉堡企业Fuse AI存储高度敏感数据的数据库所在地。T-Systems认为,该地没有机场,不在飞机通航路线上,附近也没有高速公路,再加上德国联邦数据保护法的保驾护航,该地的安全性在全世界范围内无可匹敌。

“萨安州在如何教授机器思考和新智能创造方面蕴藏着极大的潜力,”施道博教授希望在此地实现他的未来愿景。

作者:米里亚姆·福克斯(Miriam Fuchs)

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