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【科学新闻】大数据算法与分析技术国家工程实验室:

推进人工智能与大数据的实质应用

来源:科学新闻 日期 2019-01-13 18:12 点击:

2016年,以中国科学院院士徐宗本为首的一群西安交大人满怀数据报国激情,决定申报大数据领域国家工程实验室,为国家建设和社会发展重要领域大数据应用提供共性技术支撑。

经过近2个多月的努力,实验室的定位、目标、研究方向和任务逐渐明晰,建设方案趋近完善。经过层层激烈竞争,2017年1月23日,国家发改委正式批复同意由西安交通大学作为承担单位,联合清华大学、百度公司、国家电网全球能源互联网研究院、河南中原大数据研究院有限公司,共同组建大数据算法与分析技术国家工程实验室(以下简称实验室),从而为交大数学、数据科学及相关学科争取到一个新的发展机遇。

聚焦AI领域前沿

2017年,国家发布《新一代人工智能发展规划》,提出人工智能未来在七个基本领域以外可能发展的另外五个重要方向,即大数据智能、跨媒体智能、群体智能、混合增强智能以及自主智能系统。

人工智能的发展在这几十年间发生了很多变化。智能环境变化了,研发的目标自然也应该有所变化。怎么将人的智能行为与机器的智能融合,变成一个更加强大的智能体来为人类服务?实验室的诸多研究成果在这一领域做出了十分有益的探索。

比如,实验室开发出的“基于视觉认知的数据建模原理与方法”就被认为是“原创性的研究”“有深刻的数学原理”“做出了多个不平凡的贡献”,并被美国乔治亚大学Lan小组等国外多家大学和科研机构应用;

“基于课程学习的机器学习新方法”提出了“模拟人”从易到难课程学习模式的“自步学习”模型构造原则,构建了课程学习的系列实用算法,建立了课程学习稳健性的统计理论基础,相关论文发表于NIPS等A类国际会议及期刊;

“机器学习的误差建模原理”构建了MoG、NMoG、MoEP等多种实现格式,所提方法也已应用于CT图像恢复、高光谱图像去噪、红外图像小目标检测等问题上。

得益于团队的不懈努力,实验室学术成果日渐繁盛:“税务大数据计算与服务关键技术及其应用”项目获2017年度国家科学技术进步二等奖,“数据和问题驱动的传染病动力学研究”项目获陕西高等学校科学技术奖一等奖,“场景感知的移动学习系统关键技术及其应用”项目获陕西高等学校科学技术奖一等奖,“关于人工神经网络学习相关问题研究”项目获陕西省科学技术奖二等奖。

关注大数据应用

大数据作为一个时代、一项技术、一个挑战、一种文化,正在走进并深刻影响人们的生活,大数据已经上升为国家发展战略。徐宗本曾在《人民日报》专栏中提出:拥有大数据是时代特征,解读大数据是时代任务,应用大数据是时代机遇。

实际上,实验室正是国家围绕大数据战略重大需求所部署建设的国家级重大科技创新平台,它主要针对我国大数据分析与处理基础算法薄弱、大数据核心算法缺乏和大数据应用产品开发效率低等实际需求,开展大数据计算基础方法、大数据分析与处理核心算法、大数据算法测评与工程化等技术的研发,为大数据算法与分析技术的进步和产业发展提供技术支撑。

而长期以来,实验室在倾力数据科学核心技术研发的同时,也在积极服务国家大数据战略及行业发展。

2015年6月,徐宗本通过《中国科学报》向社会发出“发展大数据产业须‘冷热’结合”的建议;2016年3月,徐宗本在《人民日报》发表《用好大数据须有大智慧》的专题文章,向业界描绘了“大数据技术研究图谱”;2016年,实验室承担中科院“实施国家大数据战略的关键举措与公共政策”和“数据科学发展战略”两项重大战略咨询任务……

实际上,以国家的大数据战略需求为导向,注重从国家经济建设和社会发展重点领域中凝练大数据基础科学和技术问题,一直是实验室关注的重点。

初创时,实验室就给自己定下了几个建设任务:聚焦于“一套基础算法、两类核心技术、三个创新平台、四大示范应用”的研究与开发,通过产学研协同机制,形成“应用基础研究—核心技术攻关—产业化发展”的协同创新链。

经过实验室团队的努力,目前已取得的阶段性成果主要有两个:

一是“基于大数据的高铁基础设施安全状态评估方法”,对轨道病害识别、接触网区段运行质量监测等方面进行了系统研究,取得了系列研究成果,打破了长期以来国际上只能通过仿真形式进行研究而难以付诸应用的僵局。基于特征函数的弓网运行状况评价CQI方法,填补了国际上接触网质量评价的空白,目前这种方法已经成为一种新的弓网运行状况评价方法,在中国铁路总公司得到推广使用。

另外一个是千万元以上的重大产业孵化项目——“基于分布式CT终端的云成像与判读系统”。该系统可大大降低CT应用成本,便于CT终端进入社区、基层医院,是一种有助于从技术上解决老百姓“看病难、看病贵”问题的可行策略。

“我们希望通过自己的研究和努力,把大数据、人工智能的进步带来的各种好处分享给普通民众。”提及实验室建立的初衷,实验室主任徐宗本告诉《科学新闻》。

目前,实验室下设大数据基础与核心算法研究中心、大数据软硬件技术支撑中心、大数据产品研发技术支撑中心、大数据算法测试与应用示范中心、社会大数据分析与应用研究中心、数据管理与公共政策评估研究中心和大数据人才培养培训中心。与此同时,实验室队伍不断发展壮大,拥有核心技术研发人员75人,其中正高职称23人,副高职称26人,工程技术人员11人。

对于实验室来说,新的征程还有很多未开垦的荒山野岭,实验室团队将奋力前行,为国家大数据战略的实施提供有力的技术支撑,作出交大人应有的贡献。

原载于《科学新闻》2018年12月刊

文字:李莉 刘昱含
编辑:程洪莉

 
 
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