“天文學(xué)，是像數(shù)學(xué)一樣的基礎(chǔ)學(xué)科，而越是基礎(chǔ)學(xué)科，就越難直接應(yīng)用。”

“我們沒有想過(guò)盈利，這些技術(shù)目前來(lái)看也不太可能直接應(yīng)用到其他領(lǐng)域?！?/p>

“不管是優(yōu)圖還是騰訊公司層面，不是做的每件事情都要考慮它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值或者收入，它代表了一個(gè)社會(huì)向善的進(jìn)展或者路徑?！?/p>

如果說(shuō)人工智能的發(fā)展是人類對(duì)于未來(lái)的一次探索，那么這場(chǎng)探索之中必然會(huì)出現(xiàn)大量的分歧。比如說(shuō)，人工智能對(duì)于人類就業(yè)而言是利是弊？人工智能究竟是先抓產(chǎn)業(yè)還是先抓科研？從實(shí)驗(yàn)室走出來(lái)的技術(shù)究竟如何落地？應(yīng)用科學(xué)與基礎(chǔ)科學(xué)哪一邊才是AI真正的樂園？當(dāng)這些問題逐一呈現(xiàn)在我們面前時(shí)，人工智能的樣貌就會(huì)變得更加清晰，可全貌卻會(huì)因此而與人漸行漸遠(yuǎn)。

不同的路徑會(huì)得到不同的答案，我們無(wú)法去評(píng)價(jià)究竟怎樣的路才是未來(lái)最合適的路，可我們卻可以回頭看一下起點(diǎn)。AI的初心是否改變過(guò)？關(guān)于科技向善的目的，我們是否動(dòng)搖過(guò)？關(guān)于未來(lái)的道路，我們是否斷舍離過(guò)？在《蜘蛛俠》里有一句話，叫做“能力越大，責(zé)任越大”。這句話與如今AI發(fā)展的格局不謀而合，當(dāng)一家AI企業(yè)取得的成就越是明朗時(shí)，他們對(duì)于未來(lái)的向往就越是清晰。也正是因?yàn)檫@一原因，我們才在2021世界人工智能大會(huì)上分別聽到了來(lái)自國(guó)家天文臺(tái)、騰訊優(yōu)圖的技術(shù)專家們，講出來(lái)開頭的幾句評(píng)語(yǔ)。

7月9日，2021世界人工智能大會(huì)“騰訊論壇”在上海世博中心舉辦，聚焦“人工智能與可持續(xù)發(fā)展”主題，騰訊云在人工智能領(lǐng)域的“三大底層AI平臺(tái)”正式發(fā)布，成為本屆世界人工智能大會(huì)的關(guān)注焦點(diǎn)。同時(shí)，騰訊與國(guó)家天文臺(tái)合作的“探星計(jì)劃”宣布正式啟動(dòng)—— 基于優(yōu)圖實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、騰訊云的計(jì)算及存儲(chǔ)能力，幫助中國(guó)天眼FAST提升脈沖星搜索效率，并輔助快速射電暴和近密雙星系統(tǒng)中脈沖星搜索，助力天文探索。未來(lái)，雙方還將聯(lián)合AI+天文成果進(jìn)展，開展天文科普、科學(xué)成果發(fā)布、聯(lián)合IP打造等系列活動(dòng)。

01 九天摘星夢(mèng)，摘得脈沖星

“天文學(xué)，是像數(shù)學(xué)一樣的基礎(chǔ)學(xué)科，而越是基礎(chǔ)學(xué)科，就越難直接應(yīng)用?！敝袊?guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員、FAST首席科學(xué)家李菂在接受采訪時(shí)發(fā)出了這樣的感慨，盡管他已經(jīng)在天文學(xué)領(lǐng)域深耕多年，但他依然認(rèn)為這一學(xué)科沒有任何實(shí)用性，其無(wú)法脫離基礎(chǔ)研究的性質(zhì)，尤其是在同騰訊的合作中，大量的天文學(xué)研究對(duì)騰訊優(yōu)圖的研發(fā)人員而言，就像是在提一些不太合理的要求。

那么脈沖星究竟是怎樣的存在，為什么我們一定要去做這樣的天文研究呢？李菂表示，中國(guó)一直有著世界一流的脈沖星研究團(tuán)隊(duì)，早在宋代中國(guó)就有關(guān)于超新星爆炸的脈沖星研究記錄。但是中國(guó)的優(yōu)勢(shì)一直在于脈沖星的理論研究和模型研究，但是在觀測(cè)方面始終缺乏設(shè)備。脈沖星是高能天體，其有高磁場(chǎng)、高密度、快速旋轉(zhuǎn)的特征，有包括光學(xué)、高能的各種信號(hào)。

而這一情況在過(guò)去十年來(lái)有了根本性變化，我們第一次有了自己的天文衛(wèi)星，有了地面大型的觀測(cè)站，有了手機(jī)藍(lán)牙射頻通訊波段和世界上最大的天線……這與中國(guó)過(guò)去的基建投入、科學(xué)投入和GDP的增長(zhǎng)是完全一致的。也因此，國(guó)內(nèi)天文學(xué)發(fā)展開始從理論研究的社團(tuán)發(fā)生轉(zhuǎn)變，脈沖星的研究甚至完全轉(zhuǎn)向了觀測(cè)研究，并且取得了獨(dú)特的領(lǐng)先性，這也可以作為一個(gè)天文學(xué)的指標(biāo)。

在2016年建成以前，全球發(fā)現(xiàn)的脈沖星已經(jīng)接近3000顆，這一領(lǐng)域還誕生了兩位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，可是中國(guó)卻限于觀測(cè)設(shè)備從未發(fā)現(xiàn)過(guò)任何一顆脈沖星?？墒窃?016年中國(guó)天眼FAST投入應(yīng)用后，中國(guó)僅通過(guò)FAST就發(fā)現(xiàn)了超350顆脈沖星，占全球10%。不過(guò)，脈沖星的發(fā)現(xiàn)也并非易事，盡管我們有了觀測(cè)設(shè)備，但甄別脈沖星的輻射信號(hào)和物理現(xiàn)象工作依然復(fù)雜，而當(dāng)信號(hào)穿過(guò)宇宙空間時(shí)會(huì)有大量的色散現(xiàn)象，最終出現(xiàn)變頻，而通過(guò)處理得到特征后繼續(xù)反推星際空間中存在的物質(zhì)，才可以幫助限定距離并進(jìn)一步分析相關(guān)信息。這其中尤其是信號(hào)處理和頻譜分析，工作量大且繁瑣，而在接入了FAST之后數(shù)據(jù)量更是驚人，再加上天文團(tuán)隊(duì)在計(jì)算、編程方面能力的限制，這些點(diǎn)就成為限制天文研究的核心問題。

好在，人工智能的發(fā)展具有很強(qiáng)的普惠性，其不僅僅會(huì)對(duì)于產(chǎn)業(yè)和生活提供良好的幫助，對(duì)于天文學(xué)這類的基礎(chǔ)學(xué)科一樣可以有立竿見影的效果?！敖柚鶤I技術(shù)能力，3天就可以處理完原來(lái)人工需要1年才能完成的數(shù)據(jù)工作量?！彬v訊云副總裁、騰訊優(yōu)圖實(shí)驗(yàn)室總經(jīng)理吳運(yùn)聲表示，通過(guò)騰訊云+AI的輔助，F(xiàn)AST脈沖星搜索效率將得到顯著提升，數(shù)據(jù)處理效率提升120倍。

02 與數(shù)據(jù)賽跑，與AI共贏

“我們沒有想過(guò)盈利，這些技術(shù)目前來(lái)看也不太可能直接應(yīng)用到其他領(lǐng)域?！痹诒粏柤斑@場(chǎng)合作是否對(duì)于其他領(lǐng)域應(yīng)用有所幫助時(shí)，騰訊優(yōu)圖實(shí)驗(yàn)室副總經(jīng)理黃飛躍的答案顯得比較出人意料。我們都知道，實(shí)驗(yàn)室里的技術(shù)一旦被拿出來(lái)是必然要應(yīng)用的，但是騰訊優(yōu)圖卻有一點(diǎn)反其道而行之，他們將已經(jīng)應(yīng)用十分成熟的技術(shù)重新拿回了實(shí)驗(yàn)室，用來(lái)幫助天文學(xué)的探索，而且目前看也不太可能創(chuàng)造任何的利潤(rùn)。

在解釋這場(chǎng)看似“荒唐”的合作時(shí)，黃飛躍表示，騰訊優(yōu)圖的定位，一方面會(huì)做很多的原生自發(fā)的科技探索，尤其是在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域；而另一方面則是很多科技向善的活動(dòng)，也就是偏科研性的探索。而AI和CV在天文學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用雖然無(wú)法直接創(chuàng)造利潤(rùn)，但技術(shù)在其中確實(shí)產(chǎn)生了很大的價(jià)值，同時(shí)對(duì)于整個(gè)社會(huì)而言，進(jìn)行科技的前沿探索是有著重要意義的。

在騰訊優(yōu)圖接觸到天文臺(tái)團(tuán)隊(duì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，這里絕非是AI的荒漠。李菂的團(tuán)隊(duì)在場(chǎng)景、數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)等多個(gè)方面都打造了成熟的機(jī)器學(xué)習(xí)的算法模型。而優(yōu)圖則在此基礎(chǔ)上與天文臺(tái)展開合作，首先進(jìn)行的是數(shù)據(jù)的預(yù)處理。因?yàn)樘煳呐_(tái)一天采集到的原始數(shù)據(jù)大約有500T，每周有3000萬(wàn)張的信號(hào)圖片，數(shù)據(jù)量巨大，這500T數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)提取難度非常高。同時(shí)，在做一系列的原始信號(hào)處理時(shí)，其需要進(jìn)一步的加速，而在合作之后到現(xiàn)在，其處理加速性能提升了一倍以上，預(yù)處理更快。

在信號(hào)處理的過(guò)程中，優(yōu)圖會(huì)用機(jī)器學(xué)習(xí)的方式來(lái)尋找疑似樣本，再交給專業(yè)的人員看確認(rèn)信號(hào)來(lái)提升召回率和準(zhǔn)確率。在合作之后，雙方還然后通過(guò)新的算法實(shí)現(xiàn)提升，如今其準(zhǔn)確率提升也達(dá)到了1倍以上，并降低了后期專業(yè)人士的人為篩選的工作量。

AI探星的過(guò)程并非不簡(jiǎn)單，首先深度學(xué)習(xí)最核心的是要有海量的已標(biāo)注數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，再利用訓(xùn)練數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)和整優(yōu)化模型。可是天文領(lǐng)域標(biāo)注的訓(xùn)練數(shù)據(jù)相對(duì)偏少，訓(xùn)練面臨很多困難；其次，同樣的天體信號(hào)用不同的望遠(yuǎn)鏡和設(shè)備觀測(cè)，得到的數(shù)據(jù)和展現(xiàn)形式并不完全一樣。

這兩個(gè)難點(diǎn)的突破主要是基于原有的技術(shù)積累，比如之前的人臉、人體檢測(cè)、工業(yè)檢測(cè)等，這使得其優(yōu)圖的模型能夠針對(duì)海量缺少標(biāo)注的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自監(jiān)督的學(xué)習(xí)，最終形成無(wú)標(biāo)注自監(jiān)督的解決方案，從而減少有標(biāo)簽數(shù)據(jù)的依賴性；另外對(duì)不同場(chǎng)景，不同的設(shè)備拍出來(lái)的數(shù)據(jù)也可以跨域?qū)W習(xí)的概念，從而將不同的設(shè)備數(shù)據(jù)整合起來(lái)統(tǒng)一來(lái)幫助訓(xùn)練。此外，海量的數(shù)據(jù)帶來(lái)的問題不僅僅是訓(xùn)練的問題，還有存儲(chǔ)和計(jì)算。此次合作中，雙方將海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到了騰訊云上，并借用騰訊云的計(jì)算資源和優(yōu)圖的技術(shù)人員共同完成技術(shù)升級(jí)。

03 星辰大海，尋找未來(lái)

“不管是優(yōu)圖還是騰訊公司層面，不是做的每件事情都要考慮它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值或者收入，它代表了一個(gè)社會(huì)向善的進(jìn)展或者路徑。”吳運(yùn)聲在談及未來(lái)時(shí)表示，探星計(jì)劃在推出時(shí)確實(shí)有一個(gè)難題要解決，而解決難題需要提出新的思路和新的想法，而這種全新領(lǐng)域的探索對(duì)于AI技術(shù)的發(fā)展確實(shí)有一定的幫助，一旦突破了這些問題，就會(huì)實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域的技術(shù)提升。

在探星計(jì)劃開展的幾個(gè)月里，雙方已經(jīng)取得了一定的成果，并發(fā)現(xiàn)了一些脈沖星。而且，國(guó)內(nèi)發(fā)現(xiàn)脈沖星的效率要遠(yuǎn)高于其他的機(jī)構(gòu)。

當(dāng)然，對(duì)于騰訊優(yōu)圖而言，除了在各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域沉淀價(jià)值，星辰大海也是未來(lái)發(fā)展的重要方向。FAST是中國(guó)獨(dú)有的萬(wàn)人計(jì)劃，在中國(guó)已有的基礎(chǔ)設(shè)施和大數(shù)據(jù)規(guī)模之下，F(xiàn)AST每天有大量的數(shù)據(jù)和宇宙信號(hào)待處理，結(jié)合騰訊云已有的大數(shù)據(jù)計(jì)算能力能夠得到很好的解決。此外，傳統(tǒng)的搜星算法有很多新的理念和概念，在人工智能里面用到的多模態(tài)技術(shù)遷移到探星領(lǐng)域會(huì)是非常好的思路。這種交叉學(xué)科能夠同時(shí)發(fā)揮基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)勢(shì)，又有計(jì)算資源和算法的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮，其結(jié)合后會(huì)得到非常好的成果。

吳運(yùn)聲表示，AI+云會(huì)有兩個(gè)方向，一個(gè)是助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)，另一個(gè)是助力信息數(shù)字化建設(shè)。因此，騰訊在過(guò)去的幾年中發(fā)布了大量的單點(diǎn)解決方案，并投入了海量的精力幫助客戶構(gòu)建AI解決方案，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。但這種做法有很多限制，不僅僅是自身資源的問題，還有整體AI能力的規(guī)?；陀绊懥Φ臄U(kuò)大。因此，在WAIC之上，騰訊打造了自己的基礎(chǔ)設(shè)施，開放了三大AI底層平臺(tái)-TI ONE、TI Matrix和TI DataTruth，提供包括算法開發(fā)、模型訓(xùn)練、數(shù)據(jù)標(biāo)注和數(shù)據(jù)處理等一站式開放能力，為企業(yè)或個(gè)人開發(fā)者提供一站式的智能化、數(shù)據(jù)化和移動(dòng)化服務(wù)，滿足客戶降本增效、靈活可用的訴求。

在數(shù)字化建設(shè)方面，騰訊云對(duì)外開放了超過(guò)300項(xiàng)的AI原子能力，外部用戶可以直接來(lái)訪問，并根據(jù)過(guò)去的積累，推出了超過(guò)50個(gè)相對(duì)來(lái)講比較成熟的解決方案，也是一樣可以直接拿來(lái)使用的產(chǎn)品。而這些方式都是騰訊通過(guò)過(guò)去幾年的發(fā)展，得到的一些沉淀和思考。而這些在整體的思路上，也便如筆者在開頭所提到的，通往AI和未來(lái)的路各不相同，但大家終將殊途同歸。

在此次大會(huì)上，騰訊公司高級(jí)執(zhí)行副總裁、騰訊云與智慧產(chǎn)業(yè)CEO湯道生在開場(chǎng)致辭中表示，人工智能的最大價(jià)值是“服務(wù)于人”，要讓更多的跨界人才，把AI帶到更多的行業(yè)，產(chǎn)生更大的社會(huì)價(jià)值。筆者也一樣認(rèn)可這一觀點(diǎn)，AI的發(fā)展無(wú)論是產(chǎn)業(yè)支持、生態(tài)支持亦或是走向科研或者天文領(lǐng)域，其最終的結(jié)果必然是“服務(wù)于人”，可能是當(dāng)下人的生活，亦可能是未來(lái)人的詩(shī)與遠(yuǎn)方，大海星辰。