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2020年4月1日20:00,香港科大商學(xué)院內(nèi)地辦事處重磅推出的《袁老師訪談錄》【問診未來?院長系列】,成功舉辦了第六次線上直播。【院長系列】邀請香港科大10位大咖院長,分別進行不同主題的對話訪談直播,帶大家E起體驗世界級的香港科大！

本期訪談嘉賓是汪揚教授，他是大數(shù)據(jù)與人工智能方面的專家，不僅在香港科大先后建立了大數(shù)據(jù)專業(yè)的本科與研究生學(xué)位課程，還鼓勵學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的合作，開拓了一系列與工商業(yè)界合作的項目。在本次訪談中，主要圍繞大數(shù)據(jù)、人工智能和區(qū)塊鏈等話題與教授進行了交流。

汪揚

本期嘉賓

汪揚教授本科畢業(yè)于中國科技大學(xué)，畢業(yè)后在哈佛大學(xué)菲爾茲獎得主David Mumford教授的指導(dǎo)下研究計算機視覺理論，并于1990年獲得哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位。汪揚教授曾任佐治亞理工學(xué)院教授，密西根州立大學(xué)系主任。自2016年起汪揚教授擔(dān)任香港科技大學(xué)理學(xué)院院長，是美國數(shù)學(xué)與應(yīng)用研究所（IMA）的理事會成員，深圳大數(shù)據(jù)研究院理事成員，香港Research Assessment Exercise（RAE）的委員會成員。汪教授對純數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)有著廣泛的研究興趣和重要的學(xué)術(shù)貢獻，研究重點包括小波、調(diào)和分析、數(shù)字信號和圖像處理、機器學(xué)習(xí)、分型幾何等領(lǐng)域。在國際頂級研究期刊上發(fā)表了100多篇研究論文。汪教授擔(dān)任多個知名期刊的主編及編委成員，同時近幾年也承擔(dān)了多個研究項目，如香港研究資助委員會項目、香港創(chuàng)新科技基金項目等，項目總經(jīng)費超千萬港幣。

Q

袁老師：現(xiàn)在有很多數(shù)學(xué)模型和方法用于對“新型冠狀病毒肺炎”進行判斷，您是不是也設(shè)計出了一些數(shù)學(xué)模型呢？

A

汪教授：我自己在網(wǎng)上看了幾十個模型，我個人持以下的觀點，就是不要太相信這些模型，至少不要相信這些所謂專家的預(yù)測。因為這些模型從歷史的角度看，都會跟實際差的很遠，而且即使跟實際是吻合也是碰運氣。但也不是說這些模型沒有用，這些模型在短期內(nèi)可以告訴你趨勢，但是不要把它作為長期的判斷。

我覺得我們從事數(shù)學(xué)工作的研究人員也好，或者哪怕對數(shù)學(xué)比較了解和學(xué)過一些數(shù)學(xué)的人也好，都比較喜歡嚴謹?shù)倪壿?，很多時候我們在看到一個結(jié)論后，經(jīng)常要問的是怎么得到這個結(jié)論，然后再順著他的思路走下去看看他的假設(shè)，你會發(fā)現(xiàn)有非常合理的部分，但是有更多的地方是不合理的，或者完全是誤導(dǎo)。

這里大概最有名的例子就是英國政府所謂的群體免疫，英國政府大概有一段時間，包括首相約翰遜都說英國可能失控，但是沒有辦法，所以就提出群體免疫。群體免疫的意思基本上就是說想控制這個病，必須把這個傳染因子降到1以下，最后不可能蔓延下去，就是控制住了。

只有被感染的人才應(yīng)該戴口罩，而健康的人不應(yīng)該戴口罩。從我讀過的學(xué)術(shù)報告來看，除非戴N95口罩，否則普通的外科口罩或其他口罩在阻斷病毒傳播方面作用不大。然而，即使是最便宜的口罩對被感染者呼出或咳嗽的病毒也能阻隔90%以上。雖然CDC使用了確實是倡導(dǎo)應(yīng)用的有科學(xué)來源的防護措施，但只有大家確切知道誰是健康人誰是感染者時，CDC的建議才是合理的。但在現(xiàn)實中，人們在確診之前很難知道他們是否被感染。

Q

袁老師：其實很多數(shù)學(xué)的模型是基于一些假設(shè)，而這些假設(shè)都是存在很多不確定性，所以這個模型的預(yù)測也就存在很多的不確定性。我們說數(shù)學(xué)不是萬能的，但是我們通過數(shù)學(xué)可以看到一些不成立的假設(shè)。

Q

袁老師：汪院長從數(shù)學(xué)家的角度分析了全球疫情情況，打開了我們的思路。下面我們還期待汪院長進行他的主題分享--新經(jīng)濟里的數(shù)學(xué)故事。

A

汪教授：今天我們就聚焦在機器學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)哲理和加密算法與應(yīng)用。

數(shù)學(xué)基礎(chǔ)就是機器學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的系統(tǒng)就是輸入和輸出，比如從這張圖片上我們可以快速分辨出是貓還是狗。我們做科學(xué)研究的時候最好要找到科學(xué)的系統(tǒng)，比如說水的沸點和海拔有一個關(guān)系，我們可以構(gòu)造一個公式。這個公式可能不完全對，但是在某些場合下是一個逼進；還有很多情況我可以做一個列表，通過輸入列表得到一個輸出，這在數(shù)據(jù)比較小的時候是可以做的，數(shù)據(jù)比較多的情況下我還是要做一個回歸，回歸就是逼進。傳統(tǒng)系統(tǒng)最重要的特點就是要得到這個盒子里到底在做什么。

很多科學(xué)家不認為中醫(yī)是科學(xué)，很多人覺得中醫(yī)說不清道理。但是事實上中國上千年的歷史里都在用中醫(yī)，在很多問題上是很有效的。而有些人之所以認為中醫(yī)不是科學(xué)，最大的理念是科學(xué)的問題，我們不知道這個盒子是什么東西，所以我們不認為它是科學(xué)。但其實在自然界中，很多事情都是非常復(fù)雜的，不大可能真正把所有的變量、所有的因果關(guān)系都搞清楚，可能永遠都不知道這個盒子是什么東西。

機器學(xué)習(xí)應(yīng)該說是最近幾十年興起的，建立一個所謂的黑盒子模型，是經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練出來的，可以理解是比較復(fù)雜的回歸。建立這個黑盒子就是我們所謂的機器學(xué)習(xí)。

我們通常是沒有辦法解釋這個黑盒子是做什么，現(xiàn)在也有很多科學(xué)家在研究到底怎么解釋機器學(xué)習(xí)得來的結(jié)果，我們叫可解釋的機器學(xué)習(xí)。所謂的黑盒子模型在很多復(fù)雜的實際問題中的效果是碾壓傳統(tǒng)手段的。比如看醫(yī)學(xué)圖片是現(xiàn)在AI或者是大數(shù)據(jù)在應(yīng)用中一個比較成熟的領(lǐng)域，現(xiàn)在這種圖片用機器學(xué)習(xí)方法來做都可以達到跟人差不多或者更好的水平。

我認為非常有意思的一個事情叫做GAN，即對抗生成網(wǎng)絡(luò)。它有兩個網(wǎng)絡(luò)，一個是鑒別真?zhèn)危粋€是造假。圖中這些人臉是用GAN生成的，全部是假的。原理就是用現(xiàn)有一大批真的模型去訓(xùn)練，訓(xùn)練以后就可以去造出一個鑒別真?zhèn)蔚木W(wǎng)絡(luò)，但是我同時可以構(gòu)造另外一個假的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，所生成的東西就會有一個對抗的關(guān)系，就是對抗生成網(wǎng)絡(luò)。

我個人對人工智能和機器學(xué)習(xí)生成的抽象畫比較有興趣。于是我就設(shè)計用人工智能的辦法生成抽象畫，成品效果就在下圖中，我覺得還是蠻好的。

我們機器學(xué)習(xí)和人工智能那么強大，會不會有一定的隱患？我曾聽到一個說法，說數(shù)據(jù)就是“新石油”，但是應(yīng)用不當(dāng)就可能被濫用，有可能侵犯隱私，在國內(nèi)大家也越來越注重隱私的保護。解決隱私問題很重要的一個環(huán)節(jié)就是加密。加密現(xiàn)在大概分三類，一類叫所謂的對稱加密，第二個是非對稱加密，第三個就是哈希函數(shù)，哈希函數(shù)有很多的應(yīng)用，最大的應(yīng)用是區(qū)塊鏈。

對稱加密就是傳統(tǒng)的加密，加密通過有一個密碼或鑰匙，如何編碼和解碼是一樣的，在1976年之前歷史上所用的加密方法都是對稱加密，比如圖靈及其團隊在二次大戰(zhàn)期間破解了德國海軍的密碼。

后來發(fā)展到非對稱加密，特點是加密的鑰匙可以是公開的，所有人都知道是怎么加密，但是解不了這個密碼，加密的鑰匙和解密的鑰匙是不一樣，這項技術(shù)是在1976前后奠基的。

而單項哈希函數(shù)是另外一個概念，沒有什么解密的碼，任何一個文本都可以設(shè)一個序列號，這個序列號有一些基本信息是不可逆的，但拿到這個序列號以后回不來，沒有辦法構(gòu)造文本。

但是這些現(xiàn)在還是沒有辦法做到所謂的保護隱私，一些新興的加密技術(shù)現(xiàn)在有*曙光?？赡茏罱咏涞氐囊粋€是零知識證明，另外一個叫安全多方計算（MPC），還有一個是同態(tài)加密（HE）。

零知識證明要解決的問題是它能夠驗證你的確是知道這個秘密，但是同時不暴露這個知識和秘密。用的技術(shù)就是隨機打亂次序，但是要把這個算法推廣還有一些挑戰(zhàn)。

安全多方計算（MPC）解決的核心是N個人都不想泄露自己的數(shù)據(jù)，但是又想知道公共的結(jié)果，這就是MPC。

同態(tài)加密，是我們密碼學(xué)的圣杯，可以把數(shù)據(jù)完全加密以后還可以做任何的計算，如果我們能實現(xiàn)這一點的話，就可以把任何數(shù)據(jù)都放在云端，就不會擔(dān)心別人會去泄密或者是別人偷了你的數(shù)據(jù)用，因為你完全是保護的。后來經(jīng)過微軟大力的推動，現(xiàn)在離落地已經(jīng)非常近了。

Q

袁老師：談區(qū)塊鏈就會談數(shù)字貨幣，您怎么看未來的數(shù)字貨幣發(fā)展？比如說央行的數(shù)字貨幣、比特幣，libra等等。

A

汪教授：這是不可避免，一定會走這條路。很多國家和歐盟可能也會考慮推出，這只是一個時間問題。

數(shù)字貨幣有非常多的優(yōu)勢，比如說它可以在金融流動方面、交易方面大大降低成本和增加利潤，在管理方面也會變得非常容易，尤其是以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的虛擬貨幣。

央行推出DCEP的時機是非常成熟的。臉書推出Libra，現(xiàn)在看來阻力非常大，這是可以理解的，這是顛覆性的，有可能顛覆一個國家的主權(quán)，因為臉書本身至少有30億的客戶，如果它搞出一個貨幣，這30億人的力量遠遠高于很多的主權(quán)國家，很多政府對它有戒心，這不難理解。

Q

袁老師：您在2016年就擔(dān)任香港科大理學(xué)院院長，在香港科大的四個學(xué)院中，您也是四個臺柱子之一，那我們理學(xué)院有什么突出的成績？

A

汪教授：我更想說的是因為現(xiàn)在整個國際形勢，很多同學(xué)在考慮以后要到什么地方去讀書，我還是覺得香港科大是非常好的選擇，我們理學(xué)院非常歡迎大家來申請。

從理念上看，我們這個學(xué)校從創(chuàng)辦以來一直是扎扎實實做科研教育，我們是非常聚焦的。我們學(xué)校也是非常具有國際化視野的，非常注重人才的引進，就像前段時間我經(jīng)手的引進騰訊前AI Lab的主任張潼教授，他現(xiàn)在已經(jīng)正式成為我們香港科大的計算機系和數(shù)學(xué)系教授，并擔(dān)任香港科大和創(chuàng)新工場聯(lián)合實驗室主任。

我們在做好基礎(chǔ)科研的同時，也都注重發(fā)展一些戰(zhàn)略方向，比如說我們最近也成立了海洋系，而且我們在很短的時間內(nèi)就招聘了相當(dāng)多位國際上非常優(yōu)秀的年輕老師。

我們理學(xué)院和香港科大其他學(xué)院一樣非常注重創(chuàng)新，不僅做學(xué)術(shù)，我們也鼓勵學(xué)生去創(chuàng)新。比如說前面直播的嘉賓溫院長（點擊鏈接跳轉(zhuǎn)閱讀），他就是我們理學(xué)院物理系的教授，他做的病毒檢測儀是第一個，甚至說是唯一一個應(yīng)用PCR技術(shù)的可攜性測試儀。

Q

袁老師：我們今天也是問診未來系列，未來您覺得人工智能會更加助力人類、還是給人類帶來一些傷害？您是樂觀派還是悲觀派？

A

汪教授：我是一個樂觀派，我個人認為人工智能會給社會帶來很多的進步和利益，但是不能讓他們無控制的發(fā)展、沒有限制的發(fā)展。如果我們讓它無限制的發(fā)展，沒有任何法律等，我不愿意說這是一個災(zāi)難，但是一定會導(dǎo)致很多的社會問題，而且會導(dǎo)致最后社會的不平等的加劇。

但是如果我們能夠有效的加上一些邊界條件，對人工智能發(fā)展有一些前提性約束的話，我個人對它的前景還是非常樂觀的，我認為它是往一個對社會造福的方向發(fā)展的。

Q

袁老師：接下來我們從各個直播間選取幾個觀眾的問題請汪院長回答。第一個是21世紀經(jīng)濟報道的問題，很多網(wǎng)絡(luò)從業(yè)者將大數(shù)據(jù)分析都說是人工智能，有些人說這些不是人工智能，只有做到機器學(xué)習(xí)的計算才可以算人工智能。您怎么看？

A

汪教授：從我個人角度來看，人工智能現(xiàn)在是沒有一個很好的定義的，在這個問題的回答上是一定不會犯錯誤的，怎么回答都有道理。我個人意見是把這種簡單的模型不傾向叫人工智能，至少要有一定的機器學(xué)習(xí)的成分在里面我才把它看成是深度學(xué)習(xí)，這個邊界是非常模糊的。

Q

袁老師：下面一個問題來自零壹智庫，是關(guān)于區(qū)塊鏈的問題。區(qū)塊鏈是一種多學(xué)科交叉的組合性問題，數(shù)學(xué)對區(qū)塊鏈體系當(dāng)中的價值具體體現(xiàn)哪一些方面？哪一些領(lǐng)域在開始落地實現(xiàn)？您認為還存在哪些發(fā)展空間？區(qū)塊鏈在未來的新經(jīng)濟里面會扮演什么角色？

A

汪教授：我覺得從數(shù)學(xué)的角度看，區(qū)塊鏈里面一些數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)性問題基本上已經(jīng)不多了，但是實際上有很多技術(shù)上的問題，怎么去實現(xiàn)這些框架，或者是說有哪一些新的框架，嚴格的說他們不屬于數(shù)學(xué)的問題。

至于以后會有何用途，我覺得前途是無量的。我剛才提到加密，共享數(shù)據(jù)如何商業(yè)化，實際上是一個非常大的問題。我們有了安全加密和保護因素，待所有的工具都齊全落地以后，我認為很多現(xiàn)在我們花費巨大的精力和財力做的事情都可以通過區(qū)塊鏈很快的解決，比如一些商業(yè)糾紛的官司，如果一開始我們的數(shù)據(jù)和交流就都是在區(qū)塊鏈上的話，最后就可以完全不需要人，就是在區(qū)塊鏈上就把這個數(shù)據(jù)整合一下推出來，很快的就會自動做一個裁決，我覺得這是完全有可能的。這可能是幾十年以后的事情了。

Q

袁老師：我們討論區(qū)的很多問題都是跟您剛才講的新興加密技術(shù)相關(guān)的，觀眾提問新興加密技術(shù)現(xiàn)在是在萌芽期還是已經(jīng)成熟了？

A

汪教授：技術(shù)上是萌芽期，但是理論上是成熟了，理論上都知道怎么做。現(xiàn)在還是處于一個快要落地的萌芽階段吧。

Q

袁老師：來自贏鼎教育的提問是，如果未來想把數(shù)據(jù)分析技術(shù)運用到某些領(lǐng)域，比如環(huán)境考古、醫(yī)療，在大學(xué)期間選修數(shù)學(xué)分析還是數(shù)據(jù)分析，然后再學(xué)習(xí)相關(guān)的行業(yè)呢？您認為走哪一條路好？

A

汪教授：這個問題挺有趣的，也有一些同學(xué)經(jīng)常問我走哪一條路，我個人認為沒有最佳的答案，也是根據(jù)個人的興趣吧，兩種方法都是有可能成功的，至于哪一個方法好現(xiàn)在是非常難說的。不要輕易放棄一個方法，哪條路好主要是取決于你自己，這里面因素很多，包括你的個性和長處。

Q

袁老師：下一個問題來自MBA China，有很多的用戶是企業(yè)的管理者，這些企業(yè)管理者如何正確看待數(shù)學(xué)？我們大家為什么要學(xué)數(shù)學(xué)呢？

A

汪教授：我個人覺得其實數(shù)學(xué)帶來的是數(shù)學(xué)的思維方式，這個是非常重要的。所以我為什么說你學(xué)什么學(xué)科其實不是特別重要，如果你作為一個管理者的話，最重要的是你有沒有這種數(shù)學(xué)的邏輯思維，或面對長遠問題時候的嚴謹思維。

Q

袁老師：建立數(shù)學(xué)思維是非常重要，也許會給我們一個更加理性地去看待這個世界的視角。

Q

袁老師：來自雪球網(wǎng)的觀眾提問到數(shù)學(xué)在投資中的應(yīng)用，在量化交易等等，數(shù)學(xué)在這些領(lǐng)域的應(yīng)用會不會對投資行業(yè)起到顛覆性的影響？

A

汪教授：現(xiàn)在基本上是全部往這個方向前進，人工已經(jīng)越來越少。我和在香港做投資的相關(guān)人士了解到他們基本上都是開始用了大規(guī)模的機器算法去做量化。在量化方面我現(xiàn)在有一個學(xué)生就在做這件事，他就是在虛擬貨幣里面用機器學(xué)習(xí)的辦法去做量化，我認為他的成果還是蠻好的。他的心態(tài)非常好，能夠穩(wěn)步的大概在保證比這個市場每個月高1%或者是2%，這樣就已經(jīng)是非常優(yōu)秀的。

Q

袁老師：接下來就進入到我們的快問快答的環(huán)節(jié)，我們準備了幾個有趣的問題。

你的幸運數(shù)字是幾？

13。

你幾歲的時候發(fā)現(xiàn)自己在數(shù)學(xué)方面天賦異稟？

大概12、13歲吧。

上學(xué)的時候語文成績好嗎？

很差，我高考語文考了58.5分。

你認為到目前為止最偉大的數(shù)學(xué)家是誰？

這個很難說了，但是從歷史上看，我覺得歐拉這個人是蠻偉大的。

你覺得比數(shù)學(xué)更有意思的事是什么？

比數(shù)學(xué)更有意思的事情很多，在家里跟小孩玩玩也是很有意思的事情。

Q

袁老師：最后也請你給大家推薦兩本書。我看到也有小伙伴迫不及待地說您怎么給他們建立數(shù)學(xué)思維，看看什么樣的書。

A

汪教授：有一本書大家可以看看，有一個數(shù)學(xué)家叫喬丹?艾倫伯格，寫了一本書《魔鬼數(shù)學(xué)》，專門寫數(shù)學(xué)思維，里面舉了很多的例子。

如果要推薦兩本的話，第一個很可惜他沒有翻譯成中文，叫《BLIND MANS BLUFF》，中文大概就翻譯成“狐假虎威”，寫美國核潛艇從60年代到80年代做間諜，有一艘做間諜活動的核潛艇，這里面就談到了數(shù)學(xué)上的事情。一個是密碼的問題；還有一個也與數(shù)學(xué)有關(guān)，就是用數(shù)學(xué)的方法尋找氫彈的故事，比如說美國曾經(jīng)在西班牙的海岸線附近掉了兩枚氫彈，怎么應(yīng)用數(shù)學(xué)工具找到這兩枚氫彈，還講到有位專家利用了他認為是更合理的一個數(shù)學(xué)思維方式，很快找到了一艘潛艇的故事。這本書看起來是歷史，但是實際上讀起來比小說還有意思，我非常建議這兩本書。

還有一本書《他是賭神，更是股神》寫一個數(shù)學(xué)家是怎么用數(shù)學(xué)方法在賭場和股市賺錢的。