01.10 中國人工智能領域新星!一位“川三甲”的成長之路

中國人工智能領域新星!一位“川三甲”的成長之路

2019年10月,中國人工智能領域的權威盛會——第九屆中國智能產業高峰論壇在西安舉辦。領獎臺上,首次出現了川大學子的身影。

站上領獎臺的是畢業於川大計算機學院的博士王建勇,他憑藉自己的博士學位論文獲得了“中國人工智能學會優秀博士論文獎”。

這是一個很有含金量的獎項。該評選被稱為我國人工智能領域最權威的博士論文評選,競爭非常激烈。王建勇的脫穎而出,讓他成為首位獲此殊榮的川大人,也是首位獲此殊榮的西南地區高校學子。他的導師——IEEE Fellow、四川大學機器智能實驗室主任章毅教授,也獲得了優秀博士學位論文指導教師獎。

中国人工智能领域新星!一位“川三甲”的成长之路

王建勇在頒獎典禮

中国人工智能领域新星!一位“川三甲”的成长之路

王建勇(左)與章毅教授(右)的獎盃

更值得一提的是,王建勇不僅是川大博士,更是一名名副其實的“川三甲”(學生間對本、碩、博都畢業於川大的學生的簡稱)。

2009年,王建勇考入四川大學軟件工程專業,後通過考核進入“3+2+3”本碩博連讀計劃,並於去年獲得計算機科學技術專業博士學位。畢業後,因學業優異、研究成果突出,王建勇留校入職,成為了一名新晉川大老師。一路走來,已是十個川大春秋。

十年間,在川大這片校園裡,王建勇從一位沒有太多接觸過計算機的少年,已然成長為了人工智能領域的閃亮新星。

憑直覺愛上計算機

憑主動走上科研路

初中,當王建勇第一次接觸到計算機時,他完全沒有想過自己會踏入人工智能領域並有所作為。

當時見過計算機、用過計算機的人都不多。王建勇最早接觸的是一臺Windows95系統的計算機,他偶爾學習使用它,覺得很有意思。

高中時,學校開設了計算機課程,但一學期僅兩三次,課程數量之少讓這門課可以被忽略不計。可以說,上大學之前,王建勇對於計算機“非常懵懂”。

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雖然懵懂,但中學時代與計算機為數不多的接觸,不知什麼時候,已在王建勇的心裡埋下了興趣的“種子”。“我一直對計算機很好奇,總有一種‘直覺’,覺得它可以做很多事情,雖然我當時並不知道能做什麼。”王建勇說。

這股直覺讓王建勇做了一個關鍵的選擇。2009年填報高考志願時,面對志願表,王建勇毫不猶豫地填上了“四川大學軟件工程專業”。

在江安校區讀本科時,王建勇最喜歡去江安圖書館學習,“那是一個知識的‘寶庫’啊,在裡面看書很有幸福感。”王建勇說。

他總喜歡在早晨人少的時候去圖書館,先直接到四樓閱讀計算機專業書籍,等到10點後,圖書館的讀者逐漸多起來時,他又會到二樓借出文學類書籍,拿到明遠湖邊,坐在石凳上暢遊文學的海洋。

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王建勇在旅途中

這種持續的主動學習,讓王建勇不僅學習成績優秀,更進一步發現了自己更多的可能性,他腦袋裡開始不斷冒出來一些專業靈感,他也開始主動參加一些學術競賽。

這些比賽中,本科時參加的那次“大創”對於王建勇來說尤為重要——讓他得到了“科研的啟蒙”。

那是2010年,為了在學業上有更大的提升,王建勇主動參加了一個“大創”項目——研究物聯網與智能音響。但當時,除了一點基礎知識,這個“大創”團隊幾乎一無所有。如何開展這項研究?王建勇和搭檔們在“研究之門”前盡力摸索,但毫無頭緒、深感迷茫。最終,他們決定找一位老師來指點迷津。

而正是這一決定,讓王建勇遇到了他科研之路上最重要的人。

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王建勇(右)與章毅教授(左)進行研討

團隊成員商量後,決定向時任計算機學院院長的章毅教授尋求指導。雖然最後囿於基礎知識和實力,比賽項目沒有達到預想目標,但王建勇在完成課題過程中的表現給章毅教授留下了深刻印象。

“他很聰明,數學基礎很好,而且對研究有很大的熱忱,這些都為他之後的研究打下了良好基礎。”章毅教授如此評價當時的王建勇。

同時,這次完成課題的過程也讓王建勇感受到了自己對科研的強烈興趣。所以,當保研季來臨時,他抓住機會,毫不猶豫選擇了川大“3+2+3”本碩博連讀計劃項目,明確了自己的學術志向,“在科研中,發現新問題、解決新問題、取得新成果,讓我很感興趣,也收穫了成就感。”王建勇說。

保研過程很順利,王建勇成了章毅教授招收的首位“3+2+3”本碩博連讀的學生。

耐心、細心,追求完美

用心、盡心,不懼困難

成為研究生以後,王建勇參加了不少科研項目。在每一個項目中,他的表現都讓人印象深刻。

2013年,國家自然科學基金委部署了一個大數據重點項目群,王建勇加入了章毅教授組織的項目攻關隊伍,全程參與其中。

從撰寫自然科學基金申請書到做實驗,再到寫論文和答辯,王建勇優異的表現,獲得了導師的極高評價:“建勇非常有責任感,也很細心,他在參與項目的過程中表現出了對完美的追求,這些讓我看到了他更多的可能。”

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王建勇參加2017國家自然科學獎推薦項目答辯

對於“完美”,王建勇確實有著追求之心。在項目組申報科技部新一代人工智能重大專項時,他負責的工作之一是彙報PPT的製作。王建勇製作的PPT,從整體邏輯到章節設計,從頁面內容到圖表展示,從字體選擇到色彩風格……每一環節都精耕細作,務求達到最好的展示效果。

完美地解決問題,是王建勇的自我要求之一。在撰寫一些國家級項目申請書時,時間緊、任務重,但為了確保各類材料被完美呈現,王建勇在寫作時,總是非常耐心和細心,同時還會對各種材料進行反覆校對。當被壓力壓得有些喘不過氣來時,他會在心裡默唸自己最喜歡的一段話來打氣:“天下事有難易乎,為之則難者亦易,不為則易者亦難矣。”

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王建勇(右三)參加博士論文答辯

經過多次歷練,王建勇在研究的道路上越來越得心應手。他對大數據和深度神經網絡的研究進展、技術體系和發展趨勢瞭然於心,從前參與過的各類項目都成了他攀登科研高峰時腳下牢固的基石。

這些知識積澱,直接促成了王建勇的博士學位論文《回覆神經網絡新模型及其應用》,這便是文章開頭提到的那篇獲獎論文。

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第九屆中國智能產業高峰論壇(左三為王建勇)

論文最大的特點是對人工智能“產學研用”的結合,其中最有意思的一個工作是早產兒視網膜病變(ROP)的篩查研究。

這項研究因實際工作需要而起源。在一次章毅團隊與醫療工作者的交流中,四川省人民醫院眼科專家表示,“早產兒視網膜病變複雜難診,專業醫師人才非常匱乏,篩查工作陷入僵局”,希望四川大學機器智能實驗室能夠發展出自動檢測ROP的方法來改善治療質量。

“是一項非常有意義的研究!”回到實驗室,王建勇抓緊開展研究。他收集了醫院篩查所獲得的1萬多張眼底圖片,和醫生一起對每一張圖像進行標註,並建立模型、測試模型。

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王建勇與實驗室成員進行研討

困難就在這個時候出現了:初步模型的檢測識別率不足90%。也就是說,在100個案例中就會有10多個案例出錯,這樣的識別是無法實際應用的。面對困難,王建勇給出的解決方案是“硬剛”。

“當遇到可以馬上克服的困難時,我就擼起袖子加油幹;如果一時克服不了,我就會緩一緩,看看視頻、聽聽音樂,等有了充足的信心後繼續‘剛’。”王建勇說。

為解決這一困難,王建勇基於winner-take-all和多尺度卷積機制,提出了一種深度神經網絡模型解決問題。在反反覆覆的修改、反反覆覆的測試中,終於,模型的識別率提到了94%,又提高到了99%。自動檢測系統的研發成功,為早產兒視網膜病變診斷提供了經濟、快捷的新手段。

正是以此研究為主要內容的博士學位論文,獲得了中國人工智能學會優秀博士論文獎。評審專家表示,這一論文不僅在理論上進行了創新,更重要的是將人工智能實實在在應用到了生產生活領域,人工智能的“有用性”得到了充分體現。同時,相關成果也發表在了由Lancet(《柳葉刀》)和

Cell(《細胞》)聯合出版的醫學領域重要期刊EBioMedicine(IF=6.183)上。

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發表在EBioMedicine上的論文,論文第一作者為王建勇和成都市婦女兒童中心醫院巨容主任,通訊作者為章毅教授和四川省人民醫院鍾捷主任。

心懷感恩

找到自己的“最美田野”

博士畢業後,作為師資博士後,王建勇繼續留在川大,繼續與章毅教授和實驗室成員一起開展人工智能和智能醫學研究。

從坐在講臺下聽課到站在講臺上講課,王建勇完成了從學生到老師的自然轉變。

當正式成為一名老師後,王建勇發現自己在學生時期的積澱已經為成為一名好老師打下了基礎。科研能力、細心程度、對工作盡善盡美的要求……這些在學生時代習得的能力和養成的習慣,讓他在工作中得心應手。只是,作為老師的王建勇,感到自己的肩膀上的使命感與責任感重了許多。

這種責任感與使命感,與王建勇的能力緊緊相連。在川大學習、工作了10年,經歷了多次研究和項目鍛鍊後,王建勇已經逐漸成為實驗室的主力,章毅教授評價道:“現在,建勇在實驗室裡可以獨當一面了。”

而王建勇也對導師章毅教授和章毅教授所領銜的川大機器智能實驗室充滿了感激:“章老師將我帶上科研道路,他對待科研的嚴謹態度,對學生的愛護關心,都是我學習的榜樣,我們實驗室也為我順利進行科研、教學提供了非常棒的平臺。”

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四川大學機器智能實驗室一角

對於未來,王建勇主要有兩方面打算。一方面,他將繼續沿著自己找到的研究方向——智能醫學繼續前進、不斷深耕。對於王建勇而言,在實驗室裡研究,光是產出實驗數據遠遠不夠,實驗項目能否普及,能否應用到實際生活中,都是他的重要考量。另一方面,他將如他的導師一樣愛護學生,做好教書育人的神聖工作。

在王建勇心裡,教學與科研是互相增長的過程。講臺上下,教室內外,都將成為這位人工智能新星的“最美田野”……

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採寫 / 江長凌

圖片 / 中國人工智能學會、thelancet.com、王建勇、江長凌


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