宋軒：以人工智能服務社會發(fā)展

王武

在人工智能領域，有這樣一位探索者，他，以乘風破浪之姿，擁抱智能世界。他，深知，人工智能，改變世界，引發(fā)新一輪的科技和產(chǎn)業(yè)革命。中國制造也將因人工智能，更上一層樓?！弊尭嗟某晒呦蛏鐣?，既是他的初心，亦是他不變的追求，他，就是南方科技大學計算機科學與工程系——宋軒教授。

數(shù)字化城市的建設

“人工智能大有可為?！彼诬幗淌谡沁@句話的踐行者。數(shù)字化城市建設，可分為感知、分析與決策三個層次且獲得的信息具有更高的實時性與可持續(xù)性。

通過對實時數(shù)據(jù)的理解，可以更精確地推斷城市當前的狀態(tài)，以及對下一時刻城市狀態(tài)的預測，更好的管理城市。在研究過程中，宋軒教授帶領團隊，通過數(shù)據(jù)分析與挖掘，提出并設計了一個針對人類應急行為和移動軌跡進行建模的多任務深度學習模型，該模型可以有效地融合多模態(tài)城市大數(shù)據(jù)，并可以在城市尺度下對人流移動進行較高精度的模擬和預測；此外，他還提出了一個針對城市人流移動的瞬時預測模型，該模型可以在獲得較少觀測數(shù)據(jù)的情況下對瞬時人流移動實現(xiàn)精準預測，并對可能發(fā)生的城市應急事件提出預警；基于上述模型宋軒教授設計并開發(fā)了基于大數(shù)據(jù)的城市應急管理和交通調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在發(fā)生大規(guī)模災難時對城市人流移動進行預測和模擬。

眾所周知，科研探索的背后，是披荊斬棘的奮斗。宋軒在疫情期間的科學應對就是其一路深耕探索的見證。

2022年12月，隨著國家對疫情的放開，歷時三年的新冠病毒肺炎疫情終于宣告結(jié)束。但在之前的疫情防控之中，宋軒教授以人工智能（AI）技術(shù)為基礎，在城市尺度上挖掘潛在感染源和風險區(qū)域的模型，搭建針對新冠病毒傳播研發(fā)的“人流大數(shù)據(jù)和AI驅(qū)動的新型冠狀病毒（COVID－19）傳播建模預測和模擬推演平臺”，為防控疫情做出了突出貢獻。

此外，宋軒教授團隊還研發(fā)了移動設備端的“防疫鏈”APP，手機端的APP可通過感知用戶與他人的接觸情況并分析各類城市環(huán)境大數(shù)據(jù)（如人流密度、空氣質(zhì)量、環(huán)境濕度溫度等），實時評估流行性或重大傳染病（如新冠肺炎、季節(jié)性流感等）患病風險。

其實，宋軒團隊早已開展的人流大數(shù)據(jù)分析和建模，并為抗擊病毒和自然災害做出過貢獻。2011年3月，日本大地震和福島核事故爆發(fā)后，宋軒帶領團隊開發(fā)了多個應急人流移動預測模型、并研發(fā)了一套系統(tǒng)幫助日本政府分析災后災民避難遷徙情況，制定更為高效的災后重建政策。2016年，針對西非爆發(fā)的埃博拉疫情，宋軒團隊的研究幫助國際電信聯(lián)盟分析了西非的人流移動和埃博拉病毒的傳播感染情況，對埃博拉病毒的防控起到了重要作用。

目前，宋軒團隊正在通過高新技術(shù)匯集城市信息化領域全方面以及城市管理全過程進行管控支撐，保障出行安全、發(fā)揮城市基礎設施效能、提升交通系統(tǒng)運行效率和城市治理水平，從而，實現(xiàn)城市治理的科學化、精細化、智能化。

中國的城市化進程還在推進。以大數(shù)據(jù)為依托，成為數(shù)字化城市建設的核心，宋軒團隊將繼續(xù)居安思危，運用人工智能，解決城市化進程中遇到的問題。

智能制造的探索

科技改變世界，智能引領未來。據(jù)工業(yè)和信息化部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2022年6月，中國人工智能企業(yè)數(shù)量超過3000家，人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過4000億元。已經(jīng)廣泛應用在包括企業(yè)智能管理、智慧城市、智能醫(yī)療、智能制造、智能教育、智能交通、智能能源、智能農(nóng)業(yè)等諸多應用領域。

中國，正從制造業(yè)大國向世界制造強國昂首闊步，而智能制造將是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵所在。作為青年科技工作者，宋軒，一直走在人工智能探索的前沿。

當前，制造業(yè)在數(shù)據(jù)存儲和分析過程中存在數(shù)據(jù)接口混亂、存儲低效、智能化水平低和信息不透明等問題，影響了制造業(yè)產(chǎn)品協(xié)同合作及數(shù)據(jù)增值的質(zhì)量。宋軒正在主持國家重點研發(fā)計劃“制造業(yè)產(chǎn)品生命周期價值鏈多維數(shù)據(jù)空間及服務理論”。這個項目正是圍繞“制造大腦”關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān)，以智能制造為契機、制造業(yè)實際升級需求為導向，聚焦“制造大腦”的兩大核心：數(shù)據(jù)流動和智能化分析，對我國制造業(yè)構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)鏈競爭優(yōu)勢及進一步提高制造業(yè)智能化水平具有重要意義。

宋軒團隊針對制造業(yè)的現(xiàn)狀，提出了一套集數(shù)據(jù)共享融合、數(shù)據(jù)分析服務于一體的制造業(yè)產(chǎn)品生命周期價值鏈多維數(shù)據(jù)空間及服務理論。提出的基于區(qū)塊鏈的產(chǎn)品生命周期價值鏈多維協(xié)同數(shù)據(jù)空間原型模型理論，可以指導安全高效的數(shù)據(jù)共享，協(xié)助產(chǎn)品研發(fā)協(xié)同；提出的基于深度學習和知識生成技術(shù)的數(shù)據(jù)分析方法，可以實現(xiàn)因果推斷，加快問題溯源，縮短產(chǎn)品研制周期。

制造業(yè)數(shù)據(jù)是“制造大腦”的“血液”；深度神經(jīng)網(wǎng)絡等算法模型是“制造大腦”的主體部分，發(fā)揮思考決策的作用；數(shù)據(jù)流動匯集至“制造大腦”，可以自動完成數(shù)據(jù)分析、智能決策和產(chǎn)品生命周期的預測推演，實現(xiàn)高效的智能制造。

人工智能是全球科技和產(chǎn)業(yè)競爭的焦點，是實現(xiàn)中國夢的重要載體。近年來，人工智能領域的快速發(fā)展，為相關(guān)領域帶來新的發(fā)展機遇，其中，制造業(yè)受益較為明顯。“人工智能正改變著人們的生產(chǎn)生活方式?！辈皇强谔?，也不是預言，而是正在發(fā)生的事實。

作為在該領域深耕的學者，宋軒始終以服務中國社會發(fā)展為第一目標，奔走在人工智能探索的“前線” ，未來的他，將繼續(xù)創(chuàng)新前行，繼續(xù)用更多的科研成果，為中國人工智能發(fā)展，添磚加瓦，砥礪前行。