上個(gè)月，人工智能與多智能體頂級會(huì)議 AAMAS-17 在巴西順利舉行。而其中，憑借「Stability of generalized two-sided markets with transaction thresholds」論文獲得最佳論文和最佳學(xué)生論文提名的唐平中博士也參加了本次大會(huì)。在雷鋒網(wǎng)的邀請下，唐博士向我們闡述了他參加大會(huì)的一些心得以及他對于交叉學(xué)科的一些思考。

唐平中博士是清華大學(xué)交叉信息研究院青年千人助理教授（2012 – 至今），博士生導(dǎo)師，計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)研究室主任。在加入清華大學(xué)之前，他在美國卡耐基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)系從事了兩年的博士后研究員工作，師從 Tuomas Sandholm 教授從事人工智能、拍賣、腎臟交換和機(jī)制設(shè)計(jì)的研究工作。他于 2010 在香港科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系獲得博士學(xué)位，在林方真教授的指導(dǎo)下進(jìn)行人工智能與經(jīng)濟(jì)學(xué)交叉學(xué)科的研究。他曾在斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)系（2008-2009），哈佛大學(xué)計(jì)算機(jī)系（2010），微軟亞洲研究院（2013）以及加州大學(xué)伯克利分校（2015）從事訪問研究工作。

唐平中博士的研究興趣是人工智能及多智能體系統(tǒng)，專注于互聯(lián)網(wǎng)背景下計(jì)算機(jī)科學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)的交互，包括機(jī)制設(shè)計(jì)，市場設(shè)計(jì)，拍賣和博弈，并將其理論應(yīng)用于電子商務(wù)，互聯(lián)網(wǎng)廣告等相關(guān)的領(lǐng)域。他在該領(lǐng)域著名會(huì)議及期刊發(fā)表論文四十余篇，獲得 IJCAI-15 媒體論文獎(jiǎng)和 AAMAS-17 最佳論文和最佳學(xué)生論文提名，并將于國際人工智能大會(huì) IJCAI-2017 作青年事業(yè)獎(jiǎng)特邀報(bào)告（Early career spotlight talk）。他是中組部青年和微軟研究院鑄星計(jì)劃的入選者，并擔(dān)任國家自然科學(xué)基金中國-以色列國際合作項(xiàng)目中方首席科學(xué)家。

唐平中博士致力于將科研成果應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，包括百度，阿里，谷歌等頂級互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。提出的解決方案包括百度搜索廣告中的保留價(jià)項(xiàng)目，淘寶平臺(tái)的防刷單流量分配算法和滴滴拼車的動(dòng)態(tài)定價(jià)算法。

1. 近期您的論文「Stability of generalized two-sided markets with transaction thresholds」近期獲得了人工智能頂級會(huì)議之一 AAMAS-2017 的最佳論文和最佳學(xué)生論文雙料提名，請問老師是否能簡單介紹一下團(tuán)隊(duì)所做的工作？

這個(gè)工作源于我國西北甘肅省石羊河流域的水權(quán)市場設(shè)計(jì)。眾所周知，西北尤其是甘肅的干旱問題非常嚴(yán)重。當(dāng)?shù)卣疄榱司徑飧珊祮栴}，設(shè)計(jì)了兩級的水權(quán)市場。一級市場由政府設(shè)計(jì)，旨在年初將總水量按往年需求分配給各個(gè)村莊。年中隨時(shí)間進(jìn)展，每個(gè)村莊的需求發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，需要設(shè)計(jì)一個(gè)二級市場來讓村莊之間進(jìn)行交易，有盈余的村莊將水權(quán)賣給有需求的村莊，從而進(jìn)一步達(dá)到水資源的有效分配。之前設(shè)計(jì)的二級市場提供一個(gè)接口，由各村莊輸入買賣單，由工作人員手動(dòng)將這些買賣單進(jìn)行匹配，效率十分低，而且很難優(yōu)化。

我們在 [Liu, et. al. AAAI-16] （雷鋒網(wǎng)注：指「Optimizing Trading Assignments in Water Right Markets」）這篇論文中，首次證明了這個(gè)問題是 SNP-Hard（通俗地說，如果有二十個(gè)村莊，手動(dòng)匹配幾乎沒有任何可能找到最優(yōu)匹配），并提供了快速算法，能夠有效地在現(xiàn)有規(guī)模上計(jì)算出最優(yōu)匹配。

現(xiàn)在的問題是，能夠計(jì)算出最優(yōu)匹配并沒有完全解決問題：村和村的之間將以多少價(jià)格進(jìn)行交易并沒有說清楚。按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣，村和村之間還需要討價(jià)還價(jià)，這使得交易效率降低，而且更直接的后果是有些村莊由于最后價(jià)格不滿意，取消交易。

在 AAMAS-2017 這篇論文中，我們提出了搭配最優(yōu)匹配的定價(jià)，并證明該定價(jià)能夠最大程度的滿足各村的交易動(dòng)機(jī)，促進(jìn)村和村之間的交易?？偨Y(jié)一下，AAAI-2016 加 AAMAS-2017 兩個(gè)工作從計(jì)算和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)角度組合出擊，解決了水權(quán)市場的設(shè)計(jì)難題。該工作最近得到了水利方面專家的極大認(rèn)可，目前正在和清華水利系以及當(dāng)?shù)卣黄鸷献?，推進(jìn)該系統(tǒng)落地。

市場設(shè)計(jì)與定價(jià)是經(jīng)濟(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉學(xué)科的熱門課題之一，被認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)學(xué)中的「工程學(xué)」。計(jì)算機(jī)科學(xué)（尤其是 AI）一方面能夠設(shè)計(jì)有效的算法，將復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)學(xué)機(jī)制實(shí)現(xiàn)，又能夠利用機(jī)制運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2. 本次參加 AAMAS 2017，縱觀會(huì)議全場，您有看到什么新的研究趨勢嗎？在論文的投遞情況和主題的選擇上，您有發(fā)現(xiàn)什么有意思的現(xiàn)象么？

會(huì)前的一個(gè)猜測是關(guān)于深度學(xué)習(xí)等熱門方向的論文數(shù)量會(huì)增加，但據(jù)我觀察，這方面的論文還比較少。原因之一可能是深度學(xué)習(xí)在多智能體系統(tǒng)的應(yīng)用還比較初步，像圍棋和撲克等方向的兩人博弈技術(shù)也暫時(shí)難以擴(kuò)展到多智能體系統(tǒng)?？傮w的主題分布跟往年類似，偏應(yīng)用（博弈或強(qiáng)化學(xué)習(xí)等）的文章較往年略有增加。

3. AAMAS 現(xiàn)在同樣是中國學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)會(huì)議之一。今年中國學(xué)者論文的投遞情況如何？有哪些中國企業(yè)也向本次會(huì)議投遞了論文？是否能談?wù)勀私獾降膰鴥?nèi)人工智能發(fā)展近況？

AAMAS community 近年來在國內(nèi)發(fā)展非常良好?，F(xiàn)有一個(gè)兩百多人的多智能體學(xué)組，并定期組織高水平的線上線下講座。據(jù)我局限地了解，今年國內(nèi)參會(huì)的高校包括清華大學(xué)、南京大學(xué)、廈門大學(xué)、華中科技大學(xué)、重慶大學(xué)等，企業(yè)包括阿里巴巴和百度也在會(huì)議上有論文發(fā)表。我組內(nèi)的學(xué)生今年在 AAMAS 發(fā)表了六篇論文，其中有兩篇是學(xué)生獨(dú)立完成。

國內(nèi)的人工智能發(fā)展是個(gè)非常大的話題。我個(gè)人喜歡的研究是從科學(xué)的本源出發(fā)，結(jié)合具體場景提煉出有價(jià)值的新問題，并提出新方法進(jìn)行解決。這可以是純理論問題，也可以是結(jié)合具體場景的應(yīng)用。國內(nèi)各大 IT 企業(yè)的迅猛發(fā)展給國內(nèi)的研究者提供了非常好的場景和機(jī)遇，做引領(lǐng)世界的科研。

4. AI for social good 是一個(gè)社會(huì)熱門議題，能否結(jié)合您的一些研究工作，談?wù)効梢詮哪男┙嵌瘸霭l(fā)，用 AI 改善社會(huì)生活？

之前提到的水權(quán)市場的設(shè)計(jì)和優(yōu)化就是一個(gè)非常典型的例子。事實(shí)上，在學(xué)術(shù)圈內(nèi)現(xiàn)在主推的一個(gè)主題叫做 computational substanability，就是用計(jì)算方法幫助可持續(xù)發(fā)展。這里面包括關(guān)于腎臟交換與匹配機(jī)制的設(shè)計(jì)，幫助腎病患者和捐贈(zèng)者進(jìn)行更有效的匹配，我們組在這個(gè)方向有一系列的工作。也包括利用博弈方法保護(hù)公共資源（如野生動(dòng)物）等。南洋理工的安波教授和 CMU 的新晉教授方飛在這個(gè)方向也有一系列的工作（雷鋒網(wǎng)按：安波博士此前也接受過雷鋒網(wǎng)的采訪，詳情請點(diǎn)擊《能玩德?lián)湟材鼙Ｕ蠂野踩?，南洋理工安波博士闡述算法博弈論的魅力何在？》查看）。我們組最近和滴滴公司合作，用 AI 等技術(shù)優(yōu)化現(xiàn)有的定價(jià)和匹配算法，優(yōu)化出行效率減少擁堵，也是用 AI 改善社會(huì)生活的一個(gè)例子。

5. 算法機(jī)制設(shè)計(jì)（algorithmic mechanism design）是一個(gè)客觀的過程，但人在決策的過程中很難做到絕對理性，那么在這個(gè)過程中，如何兼顧人作為個(gè)體在決策中所起的作用？

傳統(tǒng)的機(jī)制設(shè)計(jì)和算法機(jī)制設(shè)計(jì)都基于完全理性假設(shè)，忽略了個(gè)體行為數(shù)據(jù)。在現(xiàn)實(shí)場景中，完全理性很難滿足，使得設(shè)計(jì)的機(jī)制并不能達(dá)到理想的效果。如何在博弈模型中結(jié)合機(jī)制運(yùn)行產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)據(jù)是學(xué)術(shù)和工業(yè)界共同關(guān)心的話題之一。可以參閱我近期為國際人工智能大會(huì) IJCAI-2017 寫的一篇特邀論文「Reinforcement mechanism design」。里面提到了近年來我們組在這個(gè)方向上的初步探索，即將強(qiáng)化學(xué)習(xí)的思想結(jié)合行為經(jīng)濟(jì)學(xué)建模，應(yīng)用到傳統(tǒng)的機(jī)制設(shè)計(jì)框架中。

6. 了解到唐老師曾經(jīng)參與百度搜索廣告中的個(gè)性化保留價(jià)項(xiàng)目，那么如何更好地通過博弈論、拍賣理論及機(jī)制設(shè)計(jì)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)計(jì)算廣告領(lǐng)域的市場設(shè)計(jì)？有哪些設(shè)計(jì)的難點(diǎn)？

博弈論和拍賣理論在廣告拍賣這個(gè)場景下提供了一類經(jīng)典的模型，但是事實(shí)上這類經(jīng)典的模型還有較大的優(yōu)化空間。因此搜索引擎會(huì)花大量的人力物力對經(jīng)典模型進(jìn)行優(yōu)化。這里面就涉及到剛剛提及的模型與數(shù)據(jù)結(jié)合的問題，也涉及到公平性和經(jīng)濟(jì)利益的權(quán)衡問題，是非常前沿的學(xué)術(shù)問題。

7. 去年您的團(tuán)隊(duì)與阿里合作，提出基于博弈論與優(yōu)化的方案，以解決「商家刷單提升信用問題」，并憑借論文「Mechanism Design for Personalized Recommender Systems」發(fā)表于 ACM RecSys 2016，是否能請?zhí)评蠋熃榻B一下該合作項(xiàng)目的主要過程及目前進(jìn)展？另外，這個(gè)項(xiàng)目也被「中青教育」列為「清華最有趣的十大前沿研究」，那么您個(gè)人認(rèn)為這是一個(gè)「有趣」的研究嗎？

刷單問題可謂電子商務(wù)最頭疼的問題，指電商平臺(tái)上的賣家利用各種手段增加近期交易數(shù)量和評分，從而讓自己在接下來的搜索結(jié)果中排名靠前，獲得更多的購買流量。這是一個(gè)典型的算法設(shè)計(jì)問題中（如協(xié)同過濾）沒有考慮到個(gè)體的策略性動(dòng)機(jī)所帶來的負(fù)面結(jié)果。結(jié)合博弈理論，我們在 Recsys 這個(gè)工作中對這類策略性問題進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了一系列防刷單的排序機(jī)制，并在仿真實(shí)驗(yàn)中取得了好的效果。該項(xiàng)目還在進(jìn)一步進(jìn)展當(dāng)中，目前的進(jìn)展是用一個(gè)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)替代原有的行為模型，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來描述賣家的行為，這個(gè)建模對性能提升很大，近期提交到 NIPS 2017 并在審稿中。

8. 唐老師您有著與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的合作經(jīng)驗(yàn)，包括百度、阿里、谷歌等公司。想了解下，您作為一名奮斗在學(xué)術(shù)一線的科研人員，是否能談?wù)勁c工業(yè)界合作和做科研的不同之處？

工業(yè)界中很多問題都非常的繁雜，處理起來毫無美感可言；在學(xué)術(shù)界則可以做一些理論假設(shè)規(guī)避這些繁雜，得到比較干凈漂亮的結(jié)果。最后還是看研究者本人的滿足感來自何處，是追求實(shí)際應(yīng)用的滿足感，還是漂亮理論的滿足感；工業(yè)界的大多數(shù)問題都是經(jīng)濟(jì)效益驅(qū)動(dòng)的，而學(xué)術(shù)界則有更多可能，科研人員可以憑興趣研究很多更有意義的問題。此外在高校的滿足感還有很大一部分來自于把自己的知識和經(jīng)驗(yàn)傳授給學(xué)生們，和同學(xué)們一起進(jìn)步，這個(gè)滿足感是工業(yè)界無法獲得的。

9. 作為一位交叉信息研究專家，想了解下老師是如何與這個(gè)領(lǐng)域結(jié)緣的？

我博士期間的導(dǎo)師林方真 (HKUST)，Yoav Shoham(Stanford) 和博士后導(dǎo)師 Tuomas Sandholm（CMU）都是 AI 和經(jīng)濟(jì)學(xué)交叉領(lǐng)域的專家，所以對我而言研究這個(gè)領(lǐng)域是非常自然的選擇。這個(gè)選擇跟我們院長姚期智院士在清華大學(xué)成立交叉信息研究院的視野是一致的。

10. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)的交互涵蓋了包括機(jī)制設(shè)計(jì)、市場設(shè)計(jì)、拍賣和博弈等內(nèi)容。所涵蓋的知識面大，考慮的內(nèi)容更加復(fù)雜。它們兩者各有怎樣的特點(diǎn)？老師在選擇研究方向和選題的時(shí)候，如何綜合兩者的特點(diǎn)進(jìn)行考慮？

經(jīng)濟(jì)學(xué)模型偏抽象，旨在用通用的模型解釋一大類社會(huì)問題；計(jì)算機(jī)模型偏具體，旨在用建設(shè)性的算法在特定場景中實(shí)現(xiàn)模型。在選題時(shí)應(yīng)考慮到二者的平衡點(diǎn)和自身的學(xué)術(shù)背景進(jìn)行研究。

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