不舍攀登，挺進(jìn)智能信息處理技術(shù)創(chuàng)新高地
——記杭州電子科技大學(xué)智能信息處理實(shí)驗(yàn)室主任顏成鋼

/肖延勝

2018年初，教育部公布了2017年度“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”建議人選名單，顏成鋼教授成功當(dāng)選“青年長(zhǎng)江學(xué)者”。據(jù)悉，這是杭州電子科技大學(xué)首次有人入選該人才項(xiàng)目。

工作中的顏成鋼教授

順勢(shì)而為，結(jié)緣智能信息處理

顏成鋼1984年11月出生在風(fēng)景秀麗的古都杭州。2004年考入山東大學(xué)計(jì)算機(jī)系，這為其后來與人工智能結(jié)緣埋下了伏筆。因?yàn)榇髮W(xué)期間成績(jī)優(yōu)異，2008年畢業(yè)后顏成鋼被保送至中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所碩博連讀。期間，即2012至2013年間，他還到微軟亞洲研究院做了一年的訪問交流。

2014年，顏成鋼進(jìn)入清華大學(xué)自動(dòng)化系從事博士后研究工作（助理研究員）。2016年，經(jīng)過數(shù)年的兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，他重又回到老家杭州，擔(dān)任杭州電子科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。如今，除了是“青年長(zhǎng)江學(xué)者”，他還是浙江省“錢江學(xué)者”特聘教授、浙江省杰出青年科學(xué)基金獲得者、浙江省高等學(xué)校中青年學(xué)科帶頭人項(xiàng)目重點(diǎn)資助對(duì)象。

長(zhǎng)久以來，顏成鋼從事的主要是智能信息處理方面的研究，現(xiàn)為杭州電子科技大學(xué)智能信息處理實(shí)驗(yàn)室主任。在網(wǎng)上搜索“智能信息處理”一詞，會(huì)看到多種不同的解釋，其中有觀點(diǎn)是這樣表述的：身處信息時(shí)代，人類社會(huì)的進(jìn)步在一定程度上取決于對(duì)于信息的了解、處理和利用水平。當(dāng)前計(jì)算網(wǎng)絡(luò)和大型數(shù)據(jù)庫(kù)的廣泛使用，使決策者和經(jīng)營(yíng)者面臨巨量的數(shù)據(jù)而無所適從，用智能信息處理方法解決這一問題是當(dāng)今信息社會(huì)的重要手段。智能信息處理的主要目的是制造出具有學(xué)習(xí)、理解和判斷能力的人工智能系統(tǒng)。它的本質(zhì)就是要研究一些算法來提取出信號(hào)中有用信息，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能控制。

可以確定的是，智能信息處理與人工智能有著密切的關(guān)系，而人工智能的重要性是為大眾所共知的。由于人工智能幾乎可以進(jìn)入所有行業(yè)，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展將決定一個(gè)國(guó)家和民族未來在全球的話語(yǔ)權(quán)，因此受到了各國(guó)的重視。據(jù)艾瑞咨詢預(yù)計(jì)，2020年全球人工智能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1190億美元。自2012年起，我國(guó)在人工智能領(lǐng)域的新增專利數(shù)量已超越美國(guó)。2014年以來，中國(guó)更是在智能信息處理等方向進(jìn)行了重點(diǎn)研發(fā)布局。

“潮平兩岸闊，風(fēng)正一帆懸?！敝悄苄畔⑻幚硌芯亢彤a(chǎn)業(yè)發(fā)展已站在了時(shí)代的“風(fēng)口”。

結(jié)合應(yīng)用，唱響自主創(chuàng)新之歌

在智能信息處理領(lǐng)域，顏成鋼近年來所取得的研究成果主要體現(xiàn)在并行視頻編碼、視頻內(nèi)容分析及疾病關(guān)聯(lián)預(yù)測(cè)三個(gè)方面。

當(dāng)前在全球的互聯(lián)網(wǎng)流量中，視頻占到總體下行總量的58%，其對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的影響日益突出?；ヂ?lián)網(wǎng)視頻的產(chǎn)業(yè)發(fā)展長(zhǎng)久以來面臨兩大困境，一是互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下跨網(wǎng)帶寬波動(dòng)大，終端多樣，視頻服務(wù)質(zhì)量難以保證；二是大量涉恐、涉暴、涉黃等有害視頻通過互聯(lián)網(wǎng)無序傳播，內(nèi)容安全難以確保?；ヂ?lián)網(wǎng)環(huán)境下，大規(guī)模視頻分析與處理技術(shù)為解決這些問題提供了路徑。

為此，顏成鋼與團(tuán)隊(duì)這些年在包括國(guó)家“863計(jì)劃”、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃在內(nèi)的項(xiàng)目支持下，開展持續(xù)的創(chuàng)新，獲得了一些重要突破。

——并行視頻編碼。針對(duì)視頻編碼數(shù)據(jù)緊耦合特點(diǎn)與互聯(lián)網(wǎng)視頻高并發(fā)、實(shí)時(shí)處理要求之間的矛盾，研究了編解碼數(shù)據(jù)依賴機(jī)制,提出了任務(wù)級(jí)與數(shù)據(jù)級(jí)融合的高并行視頻編解碼方法，突破了數(shù)據(jù)緊耦合對(duì)并行度的限制，并行加速比提高可達(dá)10倍，實(shí)現(xiàn)了高效的跨網(wǎng)視頻適配。

——視頻內(nèi)容分析。針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)視頻數(shù)據(jù)海量、動(dòng)態(tài)多變對(duì)視覺相似性度量的挑戰(zhàn)，提出了高魯棒性局部特征挖掘方法和梯度元素組合對(duì)比的二進(jìn)制特征描述方法，突破了空間關(guān)系驗(yàn)證的計(jì)算性能瓶頸，建立了分布式億級(jí)數(shù)據(jù)特征索引，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)精度與速度的協(xié)同優(yōu)化。

推動(dòng)人工智能在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，顏成鋼也做了些探索。

——疾病關(guān)聯(lián)預(yù)測(cè)。RNA（核糖核酸）是存在于生物細(xì)胞以及部分病毒、類病毒中的遺傳信息載體。其中，非編碼RNA被稱為生命體中“暗物質(zhì)”，是一大類不編碼蛋白質(zhì)，但在細(xì)胞中起著調(diào)控作用。越來越多的證據(jù)表明，一系列重大疾病的發(fā)生發(fā)展與非編碼RNA調(diào)控失衡相關(guān)。據(jù)此，針對(duì)非編碼RNA的指標(biāo)變化能夠反映人體疾病活動(dòng)的異常，顏成鋼通過將高斯類似性、疾病語(yǔ)義類似性、非編碼RNA功能類似性、非編碼RNA與疾病的關(guān)聯(lián)融合在異構(gòu)圖中，實(shí)現(xiàn)了未知非編碼RNA與疾病的關(guān)聯(lián)預(yù)測(cè)。這將為諸多疾病的預(yù)測(cè)和檢測(cè)提供支持。

一直以來，除了扎實(shí)推進(jìn)基礎(chǔ)研究，顏成鋼還非常注重科研成果的應(yīng)用與轉(zhuǎn)化，通過參與國(guó)家“242計(jì)劃”重點(diǎn)課題，部分研究成果被應(yīng)用于國(guó)家網(wǎng)絡(luò)視音頻輿情分析系統(tǒng)中。

搭建平臺(tái)，培養(yǎng)國(guó)家創(chuàng)新人才

近5年，顏成鋼以第一作者或者通訊作者身份，在權(quán)威國(guó)際期刊上共發(fā)表SCI論文30余篇，發(fā)表國(guó)際會(huì)議論文10余篇，4次獲得國(guó)際會(huì)議最佳論文獎(jiǎng)，研究成果受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注；主持國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省自然科學(xué)基金杰出青年基金等項(xiàng)目多項(xiàng)，還長(zhǎng)期與清華大學(xué)、京東等海內(nèi)外知名高校研究所和企業(yè)保持著良好的合作關(guān)系。

他依托國(guó)家“111計(jì)劃”學(xué)科創(chuàng)新引智基地、浙江省重中之重一級(jí)學(xué)科、通信信息傳輸與融合技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室、模式識(shí)別與智能系統(tǒng)“十三五”國(guó)防特色學(xué)科等重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和重點(diǎn)學(xué)科，積極搭建平臺(tái)，推進(jìn)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)?！敖M織高水平的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究、高水平的國(guó)際學(xué)術(shù)交流平臺(tái)是產(chǎn)生原創(chuàng)性成果的重要基地?！鳖伋射撜f。

如今，他是國(guó)家“111計(jì)劃”學(xué)科創(chuàng)新引智基地副主任，還獲得了杭州市富陽(yáng)區(qū)高層次人才“5110”計(jì)劃的資助。

為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的本科生，讓他們及早了解工業(yè)界、社會(huì)的實(shí)際，他還組織了很有特色的杭電 SRT（Students Research Training）計(jì)劃，近年來培養(yǎng)出多名優(yōu)秀學(xué)生。杭州電子科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2016、2017年度的8位本科生國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金獲得者中有4位出自該實(shí)驗(yàn)室，有的還以本科生身份受邀赴國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議做報(bào)告，該校多次首頁(yè)報(bào)道。

顏成鋼還定期邀請(qǐng)國(guó)際知名專家來校訪問、談合作，派青年教師和研究生到知名研究機(jī)構(gòu)做研究和學(xué)術(shù)交流，為年輕骨干教師迅速成長(zhǎng)創(chuàng)造條件。

“看到一大批優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)老師學(xué)生一天天成長(zhǎng)起來，真的很欣慰。”顏成鋼說。