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本文作者: 叢末 | 2018-10-15 09:54 | 專題:CNCC 2018 |
雷鋒網(wǎng) AI 科技評論按:計(jì)算機(jī)算法是計(jì)算機(jī)科學(xué)的靈魂和基石。在歷史長河的檢驗(yàn)中,一些計(jì)算機(jī)算法成為經(jīng)典留存至今,隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的日益發(fā)展而不斷推陳出新,并對現(xiàn)今的計(jì)算機(jī)科學(xué)產(chǎn)生著重要的影響。然而,當(dāng)下計(jì)算機(jī)科學(xué)研究氛圍略顯浮躁,大多數(shù)研究人員傾向于追求增量型算法改進(jìn),而往往忽視對計(jì)算機(jī)算法最本源的探索。這也引起了部分計(jì)算機(jī)科學(xué)研究工作者的擔(dān)憂,并激起了他們對重溫經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法的渴望。
在 2018 中國計(jì)算機(jī)大會(huì)(CNCC 2018)的以「經(jīng)典流傳的計(jì)算機(jī)算法:起源、應(yīng)用與影響」為主題的前沿技術(shù)論壇上,五位特邀專家將帶領(lǐng)大家重溫經(jīng)典,解讀他們心目中的經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法,與大家分享這些算法的起源、應(yīng)用與影響。他們在計(jì)算機(jī)科學(xué)的各自領(lǐng)域中有很深的造詣,不僅前沿研究十分杰出,而且對相關(guān)領(lǐng)域的經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法也耳熟能詳,相信他們將給大家?guī)聿灰粯拥膯l(fā)與思考。屆時(shí),雷鋒網(wǎng) AI 科技評論將作為獨(dú)家戰(zhàn)略合作媒體第一時(shí)間為大家?guī)?a href="http://www.ozgbdpf.cn/special/368/201808/5b6d55352bb5f.html" target="_self">最新報(bào)道。
雷鋒網(wǎng) AI 科技評論特別對該技術(shù)論壇的執(zhí)行主席之一包云崗研究員和特邀講者陸品燕教授進(jìn)行了采訪,從組織者和受邀者的雙重視角,來更加全面、深入地理解這一經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法技術(shù)論壇背后的深意,并提前了解論壇議程的相關(guān)信息。
包云崗,2003 年本科畢業(yè)于南京大學(xué),2008 年獲中科院計(jì)算所博士學(xué)位,2010-2012 年普林斯頓大學(xué)博士后?,F(xiàn)為中科院計(jì)算所研究員,博士生導(dǎo)師,先進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究中心主任,中國科學(xué)院大學(xué)崗位教授。研究方向是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),在國際會(huì)議期刊發(fā)表了 30 余篇論文,多次受邀擔(dān)任 ASPLOS、ISCA、MICRO、SC 等國際頂級會(huì)議程序委員會(huì)委員。研制的部分技術(shù)已在華為、阿里、Intel 等國內(nèi)外企業(yè)應(yīng)用,多次獲企業(yè)合作貢獻(xiàn)獎(jiǎng),入選華為 2015 年全球合作五個(gè)代表成果寫入其年報(bào)、獲阿里巴巴最佳合作項(xiàng)目獎(jiǎng)等。曾兩次獲計(jì)算所優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng),獲首屆“CCF-Intel 青年學(xué)者”獎(jiǎng),入選 2016 年中國計(jì)算機(jī)大會(huì)特邀大會(huì)報(bào)告、ARM2018 全球研究峰會(huì)三個(gè)特邀大會(huì)報(bào)告之一、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)優(yōu)秀會(huì)員。擔(dān)任中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理事、普及工作委員會(huì)主任,中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)理事。
陸品燕,上海財(cái)經(jīng)大學(xué)信息學(xué)院教授、副院長,理論計(jì)算機(jī)科學(xué)研究中心主任。2009 年 1 月于清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系獲博士學(xué)位后加入微軟亞洲研究院,歷任理論組副研究員、研究員、主管研究員。2015 年 12 月全職加盟上海財(cái)經(jīng)大學(xué),領(lǐng)銜組建理論計(jì)算機(jī)科學(xué)研究中心,經(jīng)過兩年時(shí)間的建設(shè),他的研究中心在 CSRankings 上算法與復(fù)雜性、計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)兩個(gè)方向已經(jīng)排到亞洲第一名、世界第十五名。他的主要研究方向是理論計(jì)算機(jī),并注重與其它學(xué)科的交叉,包括自然科學(xué)中的統(tǒng)計(jì)物理以及社會(huì)科學(xué)中的經(jīng)濟(jì)學(xué)與社會(huì)選擇理論等。有 60 余篇科研論文在 STOC、FOCS、 SODA、EC 等頂級計(jì)算機(jī)理論及博弈論的國際會(huì)議和雜志發(fā)表,榮獲 ICALP2007、FAW2010、ISAAC2010 等重要國際會(huì)議最佳論文獎(jiǎng)。2010 年曾受丘成桐先生邀請?jiān)诘谖鍖脟H華人數(shù)學(xué)家大會(huì) (ICCM) 上作 45 分鐘的大會(huì)報(bào)告。擔(dān)任 FAW-AAIM 2012、WINE 2017、FAW 2018 等國際會(huì)議程序委員會(huì)聯(lián)合主席,以及多次擔(dān)任 STOC,F(xiàn)OCS,ICALP 等頂級國際會(huì)議的程序委員會(huì)委員。曾榮獲上海市拔尖青年(2017)、中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)青年科學(xué)家(2014)、微軟金星員工獎(jiǎng)(2010)、 微軟學(xué)者(2008)、清華大學(xué)特等獎(jiǎng)學(xué)金(2007)等榮譽(yù)。
在包云崗研究員看來,經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展中的作用,舉足輕重。「信息技術(shù)是一種指數(shù)級增長的技術(shù),其指數(shù)增長的背后有兩個(gè)引擎,一是摩爾定律,另一個(gè)便是計(jì)算機(jī)算法。一個(gè)好的、突破性的算法可使問題求解速度實(shí)現(xiàn)指數(shù)增長,對于同樣規(guī)模的問題,計(jì)算機(jī)的處理速度要比原來快幾個(gè)數(shù)量級。其中,那些經(jīng)受住時(shí)間考驗(yàn)的經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法,現(xiàn)在依舊對我們產(chǎn)生著全方位的影響,一方面依舊被我們廣泛應(yīng)用和研究,為我們解決現(xiàn)實(shí)問題;另一方面則啟發(fā)我們探索更好、更新的算法。例如歷經(jīng)了 50 多年時(shí)間洗禮的非常經(jīng)典的算法——快速傅里葉變換,還是一種信息處理技術(shù),現(xiàn)在幾乎所有的信號,依舊會(huì)使用這個(gè)算法來進(jìn)行處理?!?/p>
作為一個(gè)主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的科學(xué)家,他還從經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法對自身研究工作的影響角度來突出其重要性。他表示,經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法是一個(gè)非?;A(chǔ)性的工具,他們在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究工作中也會(huì)用到很多的經(jīng)典算法,包括曾在 70 年代使用經(jīng)典圖染色算法來解決 CPU 寄存器分配問題,使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法如 K-means 算法從幾十、上百億條數(shù)據(jù)中挖掘程序特征并進(jìn)行分類等等。另外還有一個(gè)案例是,杜克大學(xué)的 Benjamin Lee 教授的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究工作,曾獲得了 2016 年的最佳論文,他的研究就是將博弈論機(jī)制運(yùn)用到研究數(shù)據(jù)中心的任務(wù)分配中,使得整個(gè)系統(tǒng)的吞吐率、效率提升了大概 4-6 倍。因此對于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究工作來說,經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法也有著巨大的作用。
而陸品燕教授則從應(yīng)用和教育兩個(gè)角度,闡述經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的基礎(chǔ)和核心地位?!笍膽?yīng)用角度來看,目前包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和軟件的很多應(yīng)用中,其實(shí)更多還是使用經(jīng)典的計(jì)算機(jī)算法,這些算法雖然在一些應(yīng)用中有一些改進(jìn),但本質(zhì)還是原來的經(jīng)典算法。從教育角度來看,現(xiàn)在很多高校教學(xué)的重點(diǎn),其實(shí)是這些經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法和知識,而學(xué)生以后不管從事什么行業(yè)或工作,學(xué)到的這些經(jīng)典的計(jì)算機(jī)算法和知識,往往要比現(xiàn)在最流行的語言或技術(shù)更能顯現(xiàn)出生命力?!?/p>
對于經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法的看重,是包云崗研究員本次組織這一技術(shù)論壇、陸品燕教授接受邀請?jiān)谡搲献鎏匮麍?bào)告的重要原因之一。此外,包云崗研究員還提到另一個(gè)出發(fā)點(diǎn),就是對于當(dāng)下計(jì)算機(jī)科學(xué)研究稍顯浮躁的氛圍的擔(dān)憂。他指出,現(xiàn)在很多計(jì)算機(jī)科學(xué)研究者往往傾向于追逐新的增量型計(jì)算機(jī)算法,而忽視理解計(jì)算機(jī)技術(shù)的整個(gè)發(fā)展歷程,雖然他們幾乎每個(gè)星期都會(huì)提出新算法,但是這些算法往往都是比較淺層的。因此,向大家呈現(xiàn)經(jīng)典算法的起源、應(yīng)用以及影響,很有必要。
包云崗研究員的這一擔(dān)憂以及對重溫經(jīng)典、追本溯源的期待,恰恰也與陸品燕教授的想法不謀而合。陸品燕教授表示:「現(xiàn)實(shí)中,大家比較熱衷于追逐熱點(diǎn),而很少選擇去重溫經(jīng)典,顯得有些浮躁,在 CNCC 組織一個(gè)經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法技術(shù)論壇,跟我的理念比較一致?!?/p>
在整個(gè)論壇的議程設(shè)置以及講者的邀請上,包云崗研究員以及另外兩位執(zhí)行主席——天津理工大學(xué)的羅訓(xùn)教授、北京交通大學(xué)的王偉教授重點(diǎn)考量了三個(gè)方面:
第一,方向要有廣度,經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法的覆蓋度要高;
第二,照顧到現(xiàn)在的熱點(diǎn),例如機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等;
第三,要找各自領(lǐng)域最資深的專家來介紹,此外,這些專家本身也要對歷史有相當(dāng)?shù)难芯俊?/p>
綜合考慮后,三位執(zhí)行主席邀請了美國伊利諾伊理工學(xué)院的孫賢和教授、北京交通大學(xué)的于劍教授、上海財(cái)經(jīng)大學(xué)的陸品燕教授、沙特阿卜杜拉國王科技大學(xué)的張響亮教授以及北京大學(xué)的王立威教授為論壇做特邀報(bào)告。
「孫賢和教授對并行計(jì)算的算法和優(yōu)化有很深的研究,他是 2018 中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)海外杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)獲得者;于劍教授在人工智能鉆研得很深,且對計(jì)算機(jī)算法和機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)展的歷史非常了解,他此前在其他會(huì)議上說作的報(bào)告非常有深度,深受大家的喜愛;陸品燕教授是計(jì)算機(jī)理論領(lǐng)域年輕一代的領(lǐng)軍人物,在上海財(cái)經(jīng)大學(xué)的計(jì)算機(jī)研究中心做的研究工作非常出色,可以說達(dá)到了世界級的水平;另外兩位年輕的計(jì)算機(jī)科學(xué)家——張響亮教授和王立威教授,在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域做最前沿的工作,又愿意去挖掘歷史,對整個(gè)計(jì)算機(jī)算法歷史有很好的把握?!?/p>
其中,他還提到,陸品燕教授將介紹兩個(gè)諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)家提出的兩個(gè)經(jīng)典的拍賣機(jī)制,并從博弈論的角度來講述計(jì)算機(jī)理論,這種學(xué)科交叉的研究方式很值得期待。
據(jù)了解,陸品燕教授非常注重理論計(jì)算機(jī)與其他學(xué)科的交叉性。在采訪中,他指出:「學(xué)科交叉的研究可以將原來很不一樣的學(xué)科的不一樣的想法結(jié)合起來,會(huì)帶來一些全新的視角。實(shí)際上,計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本規(guī)律與社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)存在很強(qiáng)的聯(lián)系,而理論計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)科學(xué)最理論、最基礎(chǔ)的分支,在計(jì)算機(jī)科學(xué)與其他學(xué)科的交叉研究中最具前沿性,當(dāng)最基礎(chǔ)、經(jīng)典的算法或理論與其他學(xué)科找到真正有意義的交叉融合方式時(shí),真的能實(shí)現(xiàn)任何一門學(xué)科無法單獨(dú)取得的效果。」
當(dāng)問及選擇「兩個(gè)經(jīng)典的拍賣機(jī)制介紹」這一報(bào)告主題的原因,陸品燕教授表示主要有三個(gè)出發(fā)點(diǎn):
第一,重溫經(jīng)典。這次選擇的是經(jīng)濟(jì)學(xué)中的拍賣機(jī)制,實(shí)際上拍賣機(jī)制本身就是算法,雖然這兩個(gè)機(jī)制獲得了諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng),但是多數(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的研究者可能對經(jīng)典的計(jì)算機(jī)內(nèi)部協(xié)議算法比較熟悉,而對它們不是很熟悉。因而,這一主題會(huì)給這部分研究者帶來新的視角和知識。
第二,這個(gè)主題具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。隨著互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,算法工程師在設(shè)計(jì)算法的時(shí)候,需要考慮一些經(jīng)濟(jì)學(xué)的約束,因?yàn)樵O(shè)計(jì)出來算法是作為一個(gè)平臺供用戶使用,這些用戶會(huì)按照自己的需求決定以什么方式來參與算法,這個(gè)時(shí)候,算法的設(shè)計(jì)就需要考慮經(jīng)濟(jì)學(xué)的問題——在一群人從自己的利益出發(fā)的情況下,怎樣讓這個(gè)算法運(yùn)行得更好?這個(gè)也是在經(jīng)濟(jì)學(xué)機(jī)制研究和設(shè)計(jì)需要解決的一個(gè)主要問題。
第三,希望對從事經(jīng)濟(jì)機(jī)制設(shè)計(jì)、拍賣或者計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的聽眾有一些啟發(fā)。在報(bào)告的最后,他會(huì)跟他們分享相關(guān)研究的最新進(jìn)展和存在的問題,以及針對這兩個(gè)經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法如何應(yīng)對現(xiàn)在更加復(fù)雜的需求,提出自己的見解。
對于承載著經(jīng)典經(jīng)算計(jì)算法的重要性和對當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的思考的經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法技術(shù)論壇,在其中扮演著不同身份的包云崗研究員和陸品燕教授都有著各自的期待。
包云崗研究員主要從計(jì)算機(jī)算法研究者以及算法應(yīng)用者兩個(gè)維度表達(dá)了自己的期望:
對于算法研究工作者,希望本次論壇能幫助他們提升自己的研究品味,讓他們意識到除了「一星期發(fā)表一個(gè)算法」這種「速食化」的研究模式,還有另一種研究模式——從問題的根源出發(fā)來做研究,也許這種模式會(huì)慢一些,但是做出的東西會(huì)成為經(jīng)典,應(yīng)該鼓勵(lì)大家往這個(gè)方向發(fā)展;
對于算法應(yīng)用者,則希望這次論壇起到一個(gè)科普作用。他們通過參加論壇,可以了解到像機(jī)器學(xué)習(xí)等經(jīng)典計(jì)算機(jī)算法是可以在他們各自的領(lǐng)域中應(yīng)用的,從而也讓他們有意識地將其應(yīng)用到相應(yīng)的領(lǐng)域中。
「雖然計(jì)算機(jī)還比較年輕——1946 年第一臺計(jì)算機(jī)才被發(fā)明出來,但計(jì)算機(jī)科學(xué)可以追溯到很早的時(shí)期,比如圖靈機(jī) 1936 年就出現(xiàn)了,而布爾代數(shù)更是可以追溯到 19 世紀(jì),這些最根本的歷史和發(fā)展脈絡(luò),希望有更多人了解。
此外,計(jì)算機(jī)科學(xué)歷史也有很高的趣味性——為什么當(dāng)時(shí)能想到這樣的算法?背景是什么?與我們今天的環(huán)境有哪些異同點(diǎn)?我們是否有可能提出重大突破的技術(shù)和算法?這些研究本身是有一些客觀規(guī)律可循的,這些規(guī)律可以啟發(fā)我們現(xiàn)今的計(jì)算機(jī)新技術(shù)研究?!?/p>
陸品燕教授的期望則與他選擇這一主題的出發(fā)點(diǎn)相一致:一是希望大家能重溫經(jīng)典,讓非專門從事經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)科的計(jì)算機(jī)科學(xué)研究者可以從中收獲新的知識和思考視角;二是讓算法工程師意識到經(jīng)濟(jì)學(xué)對算法的約束作用,設(shè)計(jì)出符合互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代潮流的算法;三是期待經(jīng)濟(jì)機(jī)制設(shè)計(jì)、拍賣或者計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的研究者和從業(yè)人員,了解到相關(guān)的前沿課題以及對相關(guān)問題有所思考。
最后,包云崗研究員還向 AI 科技評論透露,本次論壇的議程設(shè)置兼有廣度和深度。屆時(shí),各位特邀講者將從各自精通的包括并行計(jì)算、理論計(jì)算機(jī)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等角度,各有側(cè)重點(diǎn)地為大家?guī)硪粓鼋?jīng)典計(jì)算機(jī)算法的聽覺盛宴,十分值得期待。
2018 中國計(jì)算機(jī)大會(huì)(CNCC2018)將于 10 月 25-27 日在杭州國際博覽中心(G20 會(huì)場)舉行,大會(huì)主題為「大數(shù)據(jù)推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)」(Big Data Drives the Digital Economy)。
10月15日前報(bào)名可享優(yōu)惠,詳見官網(wǎng):http://cncc2018.ccf.org.cn/
CNCC技術(shù)論壇 | 經(jīng)典流傳的計(jì)算機(jī)算法:起源、應(yīng)用與影響
時(shí) 間:2018 年 10 月 25 日下午 13:30 - 17:30
地 點(diǎn):杭州國際博覽中心會(huì)議區(qū)三層 303 會(huì)議室
日程安排:
13:30-13:40 開幕式,合影
13:40-14:20 并行計(jì)算三大定律(孫賢和)
14:20-15:00 從兩個(gè)經(jīng)典的機(jī)器學(xué)習(xí)算法談起(于劍)
15:00-15:40 兩個(gè)經(jīng)典的拍賣機(jī)制介紹(陸品燕)
15:40-16:00 茶歇
16:00-16:40 無監(jiān)督學(xué)習(xí)中的選代表和被代表問題(張響亮)
16:40-17:20 機(jī)器學(xué)習(xí)——從理論到算法(王立威)
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