量子计算等待硬件突破,人文学科开始拥抱AI|2024科学素养提升营

世界顶尖科学说 2024-09-23 19:34:41

回望这个夏天,滚滚热浪挡不住科学探索的脚步。上海市教育委员会和世界顶尖科学家协会上海中心联合实施的“未来科学家”培养计划科学素养提升营成功举办。

2024科学素养提升营锁定生命科学、物理与工程、化学与材料、数学与计算机四个方向,学员们分十个探索小组走进大学校园和科研机构,跟随科学导师们一起冲浪科研前沿。

严骏驰:人文修养提升科学上限

学员们走进上海交通大学

7月20日,“未来科学家”培养计划科学素养提升营5位学员走进上海交通大学闵行校区,跟随上海交通大学计算机科学与工程系严骏驰教授探索量子计算的前沿地带。

为了迎接学员们的到来,严骏驰教授团队“全员动员”。曾助阵2023“未来科学家”培养计划、出任夏季沙龙导师的严格博士,担当了学员们的向导——带领他们参观上海交大校园,在学生创新中心“组团围观”热火朝条的人工智能机器人、赛车和无人机训练,以及介绍量子计算的基本原理,从图灵测试、冯·诺依曼架构到普朗克常数,引导他们触摸量子世界的大门。

暑假里热火朝天的学生创新中心

随之而来的重头戏是严骏驰教授对量子计算的全景式梳理和描述。“量子不是一种物质,而是一种思想。”他开宗明义,“量子计算通过对计算所有的状态演化寻找路径。”

量子计算并非新生事物。上世纪80年代,著名物理学家理查德·费曼曾论断,经典计算机难以模拟量子系统的演化,这赋予了量子计算机存在的意义。在上世纪末,量子计算领域一度非常火热,但后来逐渐冷却了下来。

科学总是这样,“各领风骚十多年”。比如上世纪70、80年代就出现了大模型概念,但当时的算力达不到,便逐渐归于沉寂。到最近10年,人工智能炙手可热,尤其ChatGPT横空出世以来更添一把大火。但ChatGPT一个月训练费用高达近500万美元,依赖堆算力的大模型路线物理上不可持续,最初的惊艳亮相后也弊端渐显。

“现在很多人又把希望寄托在量子计算领域了。”严骏驰教授认为,某种程度上,量子计算正处于经典计算机经历过的早期阶段。设备都是庞然大物,造价昂贵,以巨大的能耗运算很小的数据。但在基础原理的研究上,量子计算都已经走通了,“现在就等待着一场量子计算机硬件上的革命性突破”。

严骏驰教授描绘了“各领风骚”的科学图景

严骏驰教授还安排了上海交大著名的ACM班一位本科学生加入了交流。年龄相仿的他对学员们面临的困惑、面对的选择再熟悉不过,提供的建议也更有针对性:高中生学信竞(信息学竞赛)短平快、碎片化,到了大学还是要系统地学软工(软件工程)……

轻松的午餐闲叙期间,严骏驰教授跟大家聊起了刚结束的欧洲杯,聊起了当下火热的游戏开发行业,还聊到了人工智能和情感。

“喜欢理科的人,为什么非得学文科课程呢?”一位学员的发问其实很有普遍性。严骏驰教授以科学家为例回答了这个问题,比如爱拉小提琴的爱因斯坦,比如用杜甫诗句“庾信平生最萧瑟,暮年诗赋动江关”来形容自己颠沛半生才得到数学界认可的张益唐,“有人文修养的加持,会提升科学的上限。”

严格博士担任学员们走进量子世界的向导

王祥丰:人文学科正在拥抱AI

学员们走进华东师范大学

7月24日,华东师范大学计算机科学与技术学院王祥丰教授迎来了“未来科学家”培养计划科学素养提升营5位学员,一场AI与社会学科的跨学科对话随即展开。

王祥丰教授特意从上海人工智能实验室请到了重量级“外援”瞿晶晶副研究员。瞿老师给学员们带来了AI与社会学科相结合的科普报告,她深入浅出地介绍了大语言模型在社会实践项目中的案例,让学员们对AI的应用场景产生了全新的认识。

王祥丰教授请来重磅外援

如何学习优化及应用、什么是分布式优化、多智能体如何学习……王祥丰教授结合自己的研究方向,通过一场深度又生动的科普报告,向学员们展示了AI在教育领域的广泛应用。

王祥丰教授还特别介绍了Epitome平台,这是一个结合AI与社会科学实验的先进平台,能够支持如快乐机器人“小花狮”和自闭症儿童诊断等创新应用。

学员们登陆平台,亲自参与了“基于AI的社会实验”项目设计,在实践锤炼的同时,对认知心理学和思维层次理论,尤其对人机交互的思维层次有了更深刻的理解。

在总结和交流环节,学员们围绕AI的最新进展、文理结合等议题展开了热烈讨论,并对AI的未来提出了自己的畅想。

人文学科正在拥抱AI

在社会学科、人文领域引入AI是一股积极的潮流,通过面对面的社会学调查、纸质问卷征集等传统手段收集样本和数据,正逐渐过渡到在社会学问卷当中嵌入AI。

“嵌入一个、多个大模型,甚至大模型自身展开互相对话。”王祥丰教授设想了社会学科充分挖掘AI潜能后的一些科研场景,“这是一场巨大的技术进步,也将给社会学科的研究范式带来变革。”

拥抱社会学科的范式变革

编 辑 | 秣 马

实习生 | 史新雨

张凤格

责 编 | 小 文

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