11月6日下午,部校共建特色课程《国情教育》在南京大学新闻传播学院紫金报告厅开展本学期第五次授课。教育部长江学者、东南大学首席教授、博士生导师、数学学院院长虞文武以《新时代下的系统科学:智能系统与大数据》为题展开精彩讲座。立足于新的时代背景,虞文武教授阐释了系统科学的起源、内容与结构,并就系统科学的未来发展分享了自己的思考和见解。
虞文武首先介绍了“系统科学”这门新兴学科的学科特点和方向。系统科学是研究系统的结构与功能关系、演化和调控规律的科学,是一门新兴的综合性、交叉性学科。系统与周围的环境进行能量交换与信息交换,内含千种万种子系统,具有网络化、自组织、涌现性、动态性、异构性的特点。
结合国内教育布局以及国际学术前沿,虞文武分析了系统科学研究的最新进展。虞文武指出,2021年诺贝尔物理学奖的三位获得者来自两个完全不同的领域,却都聚焦在复杂系统的研究上,国际前沿对复杂系统的研究关涉从生命到宇宙等一系列重大的人类命题。
虞文武重点阐释了大数据与智能系统的关系。他指出,大数据是系统从人类和环境输入中学习的唯一途径,是系统提升智能化水平的关键。我国当前正处于信息技术快速发展、数字化转型的关键时期,大数据与人工智能的融合应用已成为推动经济社会高质量发展的关键力量。通过对大数据的收集、分析和模仿,智能系统能够学习人类和环境中的因果、博弈和控制逻辑,发展其智能认知与智能调控能力。
围绕系统科学的知识框架,虞文武对AI发展、机器学习、数学基础等进行了深入浅出的解读。他强调,系统科学的发展与人工智能的研究息息相关。当下时代发展进程中最“火”的人工智能,其最依赖的底层核心理念便是系统科学中的系统观。人工智能的发展主要经历了从基础神经网络的提出、机器智能行为的科学研究方法、深层神经网络模型的发展再到机器深度学习的流行四个时期,逐渐从理论孕育阶段发展到了学习应用阶段,智能系统的研究也从理论探索落地为实际研究与应用。
在讲座的尾声,虞文武介绍了系统科学在无人系统、智能电网、智能交通、智慧城市等领域的创新应用。智能系统各类应用场景的面世为各行各业赋能,服务于国家重大需求和民生改善,成为我国经济发展的新引擎。例如,国家电网采用“分布式协同+”的方法,通过群体智能系统协同与博弈,完成了智能电网配电运行优化、应急响应等一系列操作,大幅提高了电网运行自愈能力、稳定性和经济性。
在现场互动环节,同学们就数学对系统科学研究的影响、不确定数据的预测等话题进行提问,虞文武教授一一予以耐心细致的解答。
文字 | 刘圆圆
图片 | 税杨寒