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（原標題：學界與工業界的AI研究有什么不同）

人工智能

現在不少學界的科學家都到公司里做研發，那么，在工業界從事研發和以前在學界究竟有哪些不同？很多關心研發的人會有這樣的疑問。

去年，講到人工智能時人們會談到它具有“三要素”：算法、算力和數據；從今年開始，把場景加入進來，開始用“四元分析”的方式來理解人工智能。加入場景非常重要的原因是人工智能終究是一種技術，人工智能必須要落實到精準的場景，才有它實實在在的價值。

    學術界追逐精度的極限

人工智能的概念實在太大了，現在深度學習最熱，學術界里研究深度學習會做些什么事情呢？

一般情況下，學術界把問題設立好后，去思考研究一些新的算法，然后在具體的問題上，力圖在精度上達到極限。從深度學習上設計更好的模型結構方面，過去這些年，像最初的Hinton用最基本的網絡結構，到谷歌的GoogleNet，微軟的殘差網絡（ResNet），可以看到基礎網絡結構是推動學術界往前走的核心。但是除了基本的網絡結構之外，更大的網絡、更深的網絡以及不同的網絡模型的融合，也是大家追逐精度的常用方法。

另一方面，我們要訓練這些網絡，可能需要更多的計算資源，比如需要圖形處理器集群（GPU Cluster），比如希望有更便捷的訓練平臺，像Caffe、MxNet、Tensorflow等等。當然，更重要的是大家在一點點往前推動的同時，積累了很多小的經驗，這些經驗通過學術報告、論文的形式來分享。

大家都站在巨人的肩膀上一步一步往前走。當然，還有怎么樣用其他的非標注的數據來提升解決問題的能力。所有的一切都結合在一起，在解決具體問題的時候，能夠把精度達到極限。

學術界很多時候研究的目的，是要有成果論文發在最頂級的學術雜志上，也希望這些算法能夠具有普適性，除了能解決自己的問題，其他人也能借鑒，最好能開源，所有人都可以去使用，這樣就能很好地提升自己在這個領域的影響力。

    沒有瑕疵的用戶體驗如何產生

但工業界不是這樣。工業界要去探索商業，注定要有經濟上的考慮，思考盈利模式，那對人工智能的考慮就會不一樣。

在工業界待過就會明白，人工智能本身并不是一個產品，不是單純靠人工智能就能獲得利益，必須要與自己的業務和場景相結合，才能發揮它的價值，核心算法只是其中的一個模塊而已。無論是往前端走，還是往后端走，還是需要很多不同類型的人，才可以做出一個產品。

最重要的是，人工智能并不是一個靜態的東西。比如說訓練出來的模型，要用到某個業務場景里面，業務場景里產生新的數據，這些數據進一步提升人工智能模型的能力，再用到場景里面，這是一個閉環和不斷迭代的過程。

另一方面，也是很多從學術界到工業界的教授和學者很容易犯的一個很嚴重的錯誤，就是認為技術在真正推動產品。但其實，用在具體的場景里面，技術只是起到一個非常小的作用，它的貢獻大概30％到40％就不錯了。

一個成功的產品，還需要產品工程師和非常多的人，大家一起才能做出一個具備非常完美的用戶體驗的產品出來。一個核心點就是我們做技術的人，做研究的人，要明白永遠沒有完美的算法，算法永遠是有瑕疵存在的，我們一定要和場景工程師在一起，通過好的產品設計，把這些算法上的瑕疵避免掉，打造沒有瑕疵的用戶體驗。

此外，除了考慮用戶體驗，工業界設計一個產品還會考慮其他方面。比如，當前把視覺，語音和相關的技術用在智能硬件上的時候，工業界可能會想，到底這個產品能不能滿足某種高頻的剛需？

工業界還會考慮一款產品用到的技術有沒有成熟？比如說家用機器人，可以端茶送水，可以聊天，這是不可能的，技術上還有一個過程。

另外，工業界還會考慮技術成熟了，但有沒有壁壘？假設沒有技術壁壘的話，今天做一個產品出來，比較前沿的大公司，都有專家團隊，你把這個產品做出來立馬又失掉了，技術上的壁壘也一定要有。

另外一方面，就是學術界想得最少的：我們做一個場景，一定要有變現的模式。沒有一個變現的模式，產品出來了，但是今后掙不了錢，也不可能讓這個公司維系下去。

    用四元分析來看學界和工業界的區別

總的來說，學界進行人工智能、深度學習的研究，一直是在追求精度和極限。用四元分析的方法來說就非常有意思，即場景和數據確定了，然后設定一個問題，設定一個數據集，假設有足夠多的計算機資源，怎么樣設計新的算法，讓精度能夠達到極限？

有很多的數據集，比如ImageNet，號稱人工智能的世界杯；人臉研究界有LFW（人臉圖片的數據庫，用來研究不受限的人臉識別問題）；在視頻領域有美國組織的TRECVID；語音的話有Switchboard。他們共同特點就是：問題和數據都是確定的，用盡量多的計算機資源，去設計不同的算法，最終希望達到精度的上限。

但不得不承認，很多成果是沒辦法商業化的。為什么？在ImageNet上，假設訓練了1000多層的網絡，把9個或更多網絡全部合在一起能達成一個很好的精度，在現實的場景下是不可能用這么大的模型和這么多的資源去做一件事情。所以，很多的成果，是假設將來計算能力達到一定的程度，精度能夠達到這個上限。

AI研究的另外一個維度是追求用戶體驗的極限。用四元分析的方法，是把場景和算力固定了。這是什么意思？假設我們要做一個機器人，希望它能識別你，這時候場景是確定的。算力確定了是說，這個場景推出的時候，用什么樣的芯片和什么樣的硬件，其實已經確定了。我們要做的事情是在這樣一個確定場景和算力的情況下，怎么樣去提升數據和算法，跟具體的應用場景去形成一個閉環，去不斷地迭代，去提升它的性能。這跟學術界把場景和數據固定是完全不一樣的。在這種場景下，可以不停地用收集到的新數據不停提升和優化模型，在數據、算法和場景三要素中形成一個閉環。雖然我們能把所有的問題解決，但是在具體的場景下，也有可能逐步地提升它的性能。

這時候做的事情很有意思——要做很多數據的清洗、標注。為了把產品的價格降低，比如用一個很差的CPU就能夠去做計算，肯定要不停地去優化模型的速度。另一方面，很多時候，滿足這種體驗的需求會使一些新的問題誕生出來。

仔細想一想，學術界多數做的事情是在思考，在想它的極限在哪，主要用腦；工業界并不是強調用腦，而是用心——就是怎么樣能把這個場景做出來，并不一定要有非常高大上的算法，就是要從用戶使用產品的維度上，讓用戶感覺這個產品非常好。

學術界和工業界又不是完全割裂的：工業界敢去提某一個產品的設想，是看到了在學術界有一些前沿的成果，可以在工業界來用。同時，工業界也在逐步提煉它的問題，扔給學術界，希望他們去做這種前沿的探索。比如說工業界可以想，三年、五年以后會往哪些方向去推動，他就可以把這些任務推給學術界。

在人工智能、深度學習的研究領域，學術界和工業界的差別還是很大的，同時也相互作用，相互增強。學術界和工業界一起合作，研究和產業相結合，一定會把人工智能帶上另外一個階段。

來源：科技日報    作者：顏水成