4 月 20 日,第十四屆中國電子信息技術(shù)年會在合肥開幕。以「智聯(lián)網(wǎng)與未來」為主題,大會開展了學(xué)術(shù)交流、技術(shù)研討和成果轉(zhuǎn)化、展覽展示等系列活動。百度高級副總裁、AI 技術(shù)平臺體系 (AIG) 和基礎(chǔ)技術(shù)體系(TG)總負(fù)責(zé)人王海峰發(fā)表題為《語言與智能》的演講。此外,作為國內(nèi)最早投身人工智能的科技巨頭,百度于 2016 年發(fā)布的 AI 核心技術(shù)引擎「百度大腦核心技術(shù)及開放平臺」榮獲 2018 年度中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
王海峰詳解語言與智能
百度大腦斬獲科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)是百度多年人工智能技術(shù)積累的成果。在這波因深度學(xué)習(xí)崛起的 AI 浪潮中,自然語言處理是核心研究領(lǐng)域。正如王海峰所說,「理解和運(yùn)用自然語言是人工智能的核心問題之一。大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和知識圖譜等技術(shù)的發(fā)展,正在給語言與智能的發(fā)展帶來突破?!?/p>
在今年中國電子信息技術(shù)年會上發(fā)表的題為《語言與智能》的演講中,王海峰以翻譯為例介紹了人工智能技術(shù)的演進(jìn),闡釋近期語言與知識技術(shù)和大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)結(jié)合帶來的突破、行業(yè)應(yīng)用,以及技術(shù)趨勢和挑戰(zhàn)。
王海峰是人工智能研究及應(yīng)用,尤其是自然語言處理領(lǐng)域的領(lǐng)軍者,在國內(nèi)外學(xué)界和工業(yè)界享有盛譽(yù)。他先后為百度開創(chuàng)和發(fā)展了自然語言處理、機(jī)器翻譯、語音、圖像、深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、知識圖譜等技術(shù)方向,帶領(lǐng)百度 AI 取得了大量領(lǐng)先業(yè)界的技術(shù)成果,并推動了百度大腦的對外開放工作,被業(yè)界稱譽(yù)為少有的學(xué)術(shù)與工程并舉的科學(xué)家。剛剛斬獲 2018 年度中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)的「百度大腦核心技術(shù)及開放平臺」就是由王海峰主導(dǎo)研發(fā)的。
王海峰表示,通俗來講,人工智能是讓機(jī)器可以像人一樣,具備聽覺、視覺、語言、行為能力,可以進(jìn)行邏輯計(jì)算和推理規(guī)劃,并基于知識學(xué)習(xí)持續(xù)進(jìn)化。
語言是人類思考的媒介,是人類特有的高級智力活動。早期的簡單符號,到甲骨文,到紙質(zhì)的書,以及現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)上的文本,語言文字這一載體讓知識得以凝煉和傳承,可以說,語言文字促進(jìn)了人類文明的發(fā)展。因此,如何理解和運(yùn)用自然語言,是人工智能需要解決的核心問題之一。
當(dāng)下,大數(shù)據(jù)、知識圖譜、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)快速發(fā)展,并與自然語言處理密切結(jié)合,推動語言智能持續(xù)發(fā)展和突破,并越來越多地應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。
自然語言處理是人工智能皇冠上的明珠,而填補(bǔ)語言鴻溝的機(jī)器翻譯則是自然語言處理最典型的應(yīng)用技術(shù)之一。王海峰在這一領(lǐng)域深耕近 30 年,他以親身經(jīng)驗(yàn)梳理、介紹了人工智能技術(shù)的發(fā)展和演化歷程。
從現(xiàn)代計(jì)算機(jī)誕生之初,就開始有人提出用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行語言翻譯的設(shè)想。在早期發(fā)展過程中,研究者們很多采用理性主義、規(guī)則系統(tǒng)、知識工程的方法來進(jìn)行研究。王海峰從 1993 年開始從事機(jī)器翻譯的相關(guān)研究,初期便采用基于規(guī)則的方法,在國家「863」評測中獲得第一。
早在 1999 年,王海峰在博士論文中即開始探索神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器翻譯的可能性,但由于當(dāng)時(shí)算力和數(shù)據(jù)的制約,他轉(zhuǎn)而嘗試統(tǒng)計(jì)機(jī)器翻譯與大規(guī)模規(guī)則翻譯系統(tǒng)的結(jié)合,并開創(chuàng)性地提出樞軸語言翻譯方法以解決小語種翻譯語料稀缺的難題。
2008 年,王海峰主持研發(fā)的統(tǒng)計(jì)機(jī)器翻譯系統(tǒng)參加了國際口語機(jī)器翻譯評測比賽 IWSLT,在所參加的 5 項(xiàng)任務(wù) 15 個(gè)評測指標(biāo)中,共取得 12 項(xiàng)第一、3 項(xiàng)第二的優(yōu)異成績。
2010 年加入百度后,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)融合統(tǒng)計(jì)與規(guī)則、實(shí)例和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法,實(shí)現(xiàn)了多方面的技術(shù)創(chuàng)新,打造出服務(wù)億萬用戶的百度翻譯,并在 2015 年率先發(fā)布神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)翻譯系統(tǒng)。目前,百度翻譯可支持全球 28 種語言互譯,覆蓋 756 個(gè)翻譯方向,超過 15 萬家第三方應(yīng)用接入百度翻譯 API,每日翻譯字符數(shù)超過千億。百度翻譯因此榮獲 2015 年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
2018 年的百度世界大會上,百度又發(fā)布了世界上首個(gè)集成了預(yù)測和可控延遲的語音實(shí)時(shí)翻譯系統(tǒng),這是自然語言處理方面的重大技術(shù)突破。
王海峰表示,機(jī)器翻譯的發(fā)展從最初運(yùn)用規(guī)則系統(tǒng),到統(tǒng)計(jì)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法,后又解決算法、算力等各方面的問題,不斷登上新的臺階。人工智能的發(fā)展脈絡(luò)與機(jī)器翻譯也很相似,經(jīng)歷多種方法的探索和實(shí)踐,有過低谷和高潮,總的趨勢是在持續(xù)進(jìn)步。
近年來,隨著深度學(xué)習(xí)的崛起,自然語言處理也由淺層統(tǒng)計(jì)模型步入深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
在自然語言處理領(lǐng)域,深度學(xué)習(xí)模型具有比傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)模型更強(qiáng)的數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)能力,使得基于深度學(xué)習(xí)的依存句法分析等基礎(chǔ) NLP 任務(wù)得到大幅提升。
目前,深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域主要有強(qiáng)化學(xué)習(xí)、監(jiān)督學(xué)習(xí)、無/自監(jiān)督學(xué)習(xí)三種學(xué)習(xí)范式,而無/自監(jiān)督學(xué)習(xí)可以類比人類學(xué)習(xí),是重要的一種學(xué)習(xí)方式。
自監(jiān)督學(xué)習(xí)讓基于大規(guī)模無標(biāo)記語料的語言模型得到了長足的發(fā)展。近期,Google、百度分別提出了無監(jiān)督文本的預(yù)訓(xùn)練語言模型 BERT、ERNIE,將 NLP 任務(wù)的性能提升到新高度。
百度提出的基于知識增強(qiáng)的 ERNIE 模型,通過建模海量數(shù)據(jù)中的實(shí)體概念等先驗(yàn)語義知識,學(xué)習(xí)真實(shí)世界的語義關(guān)系。相較于 Google BERT 基于字單元的語義建模,ERNIE 直接對先驗(yàn)語義知識單元進(jìn)行建模,并通過海量文本數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)實(shí)體間的語義關(guān)系。這種融合知識的語義建模大幅增強(qiáng)了模型語義表示能力,在包括語言推斷、語義相似度、命名實(shí)體識別、情感分析、問答匹配等自然語言處理各類任務(wù)上的多個(gè)公開中文數(shù)據(jù)集上,ERNIE 均取得了優(yōu)于 BERT 的效果。
依托深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展,語音、圖像等感知技術(shù)取得了巨大進(jìn)步,但認(rèn)知技術(shù)的突破,會越來越依賴知識,需要提升對知識和大規(guī)模知識圖譜的運(yùn)用。在物理世界、人類社會和網(wǎng)絡(luò)空間中,匯聚了大量的多元、異構(gòu)、多模態(tài)的數(shù)據(jù),百度借助無標(biāo)簽大數(shù)據(jù)開放域知識挖掘、知識體系自動擴(kuò)展、知識整合等技術(shù),基于海量數(shù)據(jù)構(gòu)建起了超大規(guī)模知識圖譜。
目前,百度擁有世界上最大的多元異構(gòu)知識圖譜,除了包含數(shù)億實(shí)體、千億級事實(shí),能夠滿足 90% 用戶需求的實(shí)體圖譜,針對不同的應(yīng)用場景和知識形態(tài),百度還建立起關(guān)注點(diǎn)圖譜、行業(yè)知識圖譜、POI 圖譜、事件圖譜等多種知識圖譜。比如在醫(yī)療領(lǐng)域,能夠從病歷等原始文本中,抽取出實(shí)體及多元關(guān)系,并進(jìn)行文本結(jié)構(gòu)化,最終構(gòu)建起醫(yī)療圖譜,同時(shí)結(jié)合醫(yī)療大數(shù)據(jù)、醫(yī)療認(rèn)知計(jì)算,應(yīng)用于醫(yī)療臨床輔助決策服務(wù)中。
多模態(tài)知識、語音、視覺等技術(shù)結(jié)合,發(fā)展進(jìn)入「多模態(tài)深度語義理解」階段。例如,基于知識圖譜的視頻理解技術(shù),能夠視頻中抽取結(jié)構(gòu)化語義知識,真正「看懂」視頻。
語言理解技術(shù)持續(xù)發(fā)展,并通過與知識圖譜、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)融合,不斷提高各種應(yīng)用的智能化程度。
王海峰在演講中介紹,百度創(chuàng)新地融合知識圖譜、自然語言處理及深度學(xué)習(xí)技術(shù),研發(fā)了能夠深刻理解用戶意圖、精準(zhǔn)滿足搜索需求、提供更豐富知識內(nèi)容的智能搜索引擎,并結(jié)合語音、圖像、AR 等感知技術(shù)能力,更便捷地與用戶交互,為用戶提供更精準(zhǔn)高效的信息服務(wù)。
例如,用戶用自然語言搜索「林徽因的丈夫的父親是誰」,智能搜索引擎能夠理解用戶的意圖,并結(jié)合知識圖譜以圖文并茂的形式把答案「梁啟超」精準(zhǔn)呈現(xiàn)給用戶。又如,用戶搜索「上面草字頭下面句子的句是什么字」,智能搜索引擎能夠?yàn)橛脩籼峁钙垺沟淖x音、筆畫、釋義等豐富的信息。
除了智能搜索方面的應(yīng)用,百度還基于語言理解和生成技術(shù)提供智能寫作等能力。智能寫作適用于財(cái)經(jīng)、體育、天氣、熱點(diǎn)與娛樂事件等多領(lǐng)域的輔助與自動寫作,大幅提升創(chuàng)作效率。比如,基于結(jié)構(gòu)化的股票數(shù)據(jù),可以生成關(guān)于股市的快訊新聞。結(jié)合視覺技術(shù)的智能春聯(lián),可通過刷臉檢測出人物性別、年齡、微笑程度、性格特征等,生成特征詞,然后基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生成技術(shù)創(chuàng)作出應(yīng)景的春聯(lián),讓人工智能技術(shù)融入大眾的文化娛樂生活。
智能客服是結(jié)合自然語言處理、知識圖譜和語音等技術(shù)打造的行業(yè)解決方案。在智能客服場景中,基于語音語義一體化技術(shù),百度大腦可以準(zhǔn)確識別出用戶的話語,理解用戶意圖,進(jìn)而通過行業(yè)知識圖譜理解業(yè)務(wù)流程,為用戶提供相應(yīng)的服務(wù)。整個(gè)服務(wù)過程流暢自然,實(shí)現(xiàn)了與用戶無障礙溝通,提升業(yè)務(wù)效率并滿足用戶需求。
百度領(lǐng)先的語言與知識技術(shù),不僅廣泛應(yīng)用于智能搜索、深度問答、對話系統(tǒng)、智能寫作、機(jī)器翻譯等領(lǐng)域,為廣大用戶提供更智能的體驗(yàn),滿足用戶對信息和服務(wù)的需求,還通過百度大腦平臺全面開放,促進(jìn)行業(yè)應(yīng)用和創(chuàng)新。
當(dāng)然,自然語言理解技術(shù)還面臨著眾多挑戰(zhàn),例如大數(shù)據(jù)環(huán)境下數(shù)據(jù)稀疏、知識的有效利用、語用等。王海峰總結(jié),這些挑戰(zhàn)可通過相應(yīng)的研究來解決,如通過基于無標(biāo)注、弱標(biāo)注數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)方法來解決數(shù)據(jù)稀疏問題;深度融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與知識來有效利用知識;語用研究可與應(yīng)用場景深度結(jié)合。
王海峰表示,「隨著技術(shù)發(fā)展,我們會越來越深入地理解自然語言、掌握知識,推動人工智能發(fā)揮更大的價(jià)值,為人類社會發(fā)展提供更大的助力?!?/p>
中國電子學(xué)會年度科技獎(jiǎng)花落百度大腦
百度高級副總裁、AI 技術(shù)平臺體系 (AIG) 和基礎(chǔ)技術(shù)體系(TG)總負(fù)責(zé)人王海峰領(lǐng)獎(jiǎng)
科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)是中國電子學(xué)會經(jīng)國家科技獎(jiǎng)勵(lì)工作辦公室批準(zhǔn),于 2003 年設(shè)立的獎(jiǎng)項(xiàng),主要獎(jiǎng)勵(lì)在電子信息領(lǐng)域科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新與開發(fā)、科技成果推廣應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化方面取得卓著成績或者做出突出貢獻(xiàn)的集體和個(gè)人??茖W(xué)技術(shù)獎(jiǎng)分為自然科學(xué)類、技術(shù)發(fā)明類和科技進(jìn)步類 3 個(gè)類別,分別設(shè)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)三個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)等級。
如今,中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)已經(jīng)成為國內(nèi)電子信息技術(shù)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。
百度作為國內(nèi)最早布局人工智能的企業(yè),近年來不斷進(jìn)行 AI 技術(shù)的研究探索和應(yīng)用落地實(shí)踐,為推動 AI 技術(shù)應(yīng)用和創(chuàng)新積極貢獻(xiàn)力量。
科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評議認(rèn)為,百度大腦突破了聽覺、視覺和語言一體化的多模態(tài)語義理解技術(shù)難題,成果支持零門檻深度學(xué)習(xí)定制化訓(xùn)練和千億特征的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,打造了一個(gè)完整的人工智能技術(shù)開放體系,并通過統(tǒng)一人工智能開放平臺向社會共享,帶動了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,推動了傳統(tǒng)行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。
目前,百度大腦已獲相關(guān)技術(shù)發(fā)明專利授權(quán) 200 余項(xiàng),在頂級國際期刊和學(xué)術(shù)會議上發(fā)表相關(guān)論文 100 多篇,多次在 WebVision、ActivityNet、NIPS、SemEval 等國際知名人工智能競賽或測試中奪得桂冠。百度連續(xù)三年上榜全球知名科技媒體《麻省理工科技評論》「全球十大突破性技術(shù)」榜單。國際頂級期刊 Nature 評價(jià)稱「百度已成長為以 AI 技術(shù)為重心的科技巨頭」。
在產(chǎn)業(yè)方面,百度大腦已對外開放了 160 多項(xiàng)領(lǐng)先的 AI 能力,廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)、交通、工業(yè)、醫(yī)療、零售、金融等諸多領(lǐng)域。比如,在電信、銀行等行業(yè),基于百度大腦的智能客服系統(tǒng)可以精準(zhǔn)理解用戶的需求、識別客戶情緒并推薦合理的服務(wù),既可以接聽用戶電話,也可以主動外呼,從而輔助人工客服,降低客服業(yè)務(wù)成本,提升用戶體驗(yàn);在醫(yī)療領(lǐng)域,基于百度大腦能力打造的百度靈醫(yī),布局診療全流程,幫助提升診療效率,從而惠及更多患者;在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,智能搖桿拍攝光譜可以借助圖像識別技術(shù)精準(zhǔn)估算不同田地的農(nóng)藥使用量,有針對性地施藥殺蟲,減少了用藥浪費(fèi)的情況,也更符合環(huán)保需求;工業(yè)應(yīng)用方面,基于百度深度學(xué)習(xí)平臺 PaddlePaddle 打造的智能零件分揀機(jī),分揀精度可達(dá)到 90%,預(yù)測速度較同類產(chǎn)品快 20%……同時(shí),百度大腦與政府合作,如與雄安新區(qū)管委打造智能城市、與天津市政府打造「天津智港」等,提升公共服務(wù)和城市管理能力,讓 AI 惠及普羅大眾。
除了百度大腦項(xiàng)目,其他獲得 2018 年中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)一等獎(jiǎng)的項(xiàng)目包括北理工等完成的「基于海量知識智能理解與推理關(guān)鍵技術(shù)及智能政務(wù)應(yīng)用」,深圳大學(xué)、華為等完成的「云數(shù)據(jù)交換與服務(wù)裝備關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化」等 7 個(gè)項(xiàng)目。