访谈：让计算机会看、会听、会说、会思考

　　——访模式识别国家重点实验室

　　记者：陈瑜、唐婷，主任：谭铁牛，时间：2007年11月24日，地点：中国科学院自动化研究所

　　-编者按

　　模式识别是认知科学和信息科学的一个交叉领域，是学科前沿，同时又是应用性很强的学科，具有多方面的挑战性。到目前为止，人类对大脑的认知很有限，模拟的对象还没有弄清楚，而要让计算机来模拟本来就不十分清楚的东西，挑战性不言而喻。

　　五年来，模式识别国家重点实验室围绕模式识别这一主题，以模式识别基础理论、图像处理与计算机视觉(视觉模式的识别)、语音语言信息处理(听觉模式的识别)为主要研究内容，在发展创新理论、攻克关键技术、研制原型系统、建设数据资源、促进产业发展等方面都有了突破性的进展，取得了一系列重要的研究成果。

　　约访模式识别国家重点实验室主任谭铁牛至少在1个月前，但是他实在太忙。冬日周末，记者二人走进了中科院自动化研究所。与喧嚣的中关村相邻，这里却很安静。中午12时左右，记者终于见到他。而我们已经是当天他见的第三拨人。1998年他从英国举家回国，不久就挑起了国家重点实验室主任的重担。今年是模式识别国家重点实验室对外开放20周年，过去10年，谭铁牛见证了该实验室的发展、壮大。

　　记者：首先能否用通俗的语言，简单介绍“模式识别”？

　　谭铁牛：每个人不同的长相，每天不一样的心情，每个人不同的说话声音，这些看不见、看得见的东西都是一种模式。模式识别就是对不同的模式进行识别。

　　每个人都具备模式识别的能力，并且通过后天的学习，识别能力越来越强。模式识别研究就是试图让计算机或机器实现人的视觉、听觉等模式识别能力。未来计算机应是会看、会听、会说、会思考的人造系统，是一种具有高级智能的机器。

　　记者：能否用具体的例子，给大家讲讲模式识别研究的意义？

　　谭铁牛：我们的研究和老百姓生活息息相关。计算机一旦具有类似人的模式识别能力，就能对图像视频里的人或物进行识别。目前指纹识别有不少应用，事实上每个人的指纹就是一种模式，指纹识别就是模式识别的一个例子。

　　以前我们考勤需要登记或者打卡，而利用人眼睛虹膜特征的唯一性，就能通过计算机进行个人身份的自动认证，前提是人必须在机器前，运用这项技术，能避免代替签字或者打卡的现象出现。

　　再比如，北京城铁13号线全线长四十几公里，过去电缆经常被偷盗。为此，有关部门曾采取措施：派专人看护，或者用篱笆围起来，然而人防、物防防不胜防。自从2006年装上摄像头，利用模式识别技术，发现可疑行为机器实时报警。施行技防短短1个月，就抓到了2拨盗窃分子。

　　所以说机械化扩展的是人的体力，智能化扩展的则是人的脑力。

　　记者：目前实验室取得了哪些成果？

　　谭铁牛：5年来，实验室围绕模式识别这一主题，以模式识别基础理论、图像处理与计算机视觉(视觉模式的识别)、语音语言信息处理(听觉模式的识别)为主要研究内容，在发展创新理论、攻克关键技术、研制原型系统、建设数据资源、促进产业发展等方面都有了突破性的进展，取得了一系列重要的研究成果。

　　我主要介绍四项代表性成果。一是面向人类脑健康这一重大现实需求和人类认知机理这一重大科学前沿，对脑影像的计算理论及其临床应用进行了系统深入的研究，以期获得关于模式识别认知机理与相关重大脑疾病的启示，在国际高等级刊物上发表了一系列论文，也获得了一系列重要发现。二是围绕图像处理与计算机视觉中一些核心基础性问题展开研究，提出了一系列关于视觉计算的新理论与新算法，获得了一系列新的发现，纠正了国际学术界关于一些重要视觉计算问题的错误结论，部分成果获得2004年国家自然科学二等奖。三是瞄准语音翻译这一语音信息处理中的“硬骨头”，取得了一些重要进展和突破，在该领域顶级学术刊物发表多篇论文，部分成果已在国家安全等重要领域得到实际应用，并有望为2008年奥运会中的多语言信息服务发挥关键作用。四是在虹膜识别、人脸识别等方面取得了一系列成果，显著提升了我国在这一领域的国际地位，部分成果已在国家边防和煤矿安全生产等领域得到示范与推广应用。其中，虹膜识别方面的部分成果获得2005年国家技术发明二等奖。

　　记者：目前实验室的研究在国内外处于什么地位？

　　谭铁牛：这个我自己不好评价，国家重点实验室5年评估一次，今年我们被放在信息领域参加评估，被评为优秀。追求国际一流是我们的目标，从目前状态看，我们与国际本领域顶尖实验室还有明显差距，但国际一流的目标并不是遥不可及。记者：您认为这种差距主要体现在哪？

　　谭铁牛：最重要的差距还是在人，这种差距也是国家重点实验室面临的共性问题。从表面看来，我们还缺乏独创的、能引领学科发展的理论体系，深层次原因则是我们缺乏一批在国际上有影响力的人。我们实验室有在国际学术舞台上地位较高的人，但这样的人还没有形成一个群体。而如果有一批在国际上有影响力的学术骨干，那么这个实验室必定是一流的。

　　一个一流的实验室必定是一个充分国际化的实验室。我们实验室的国际化程度被认为还比较高，与法国等发达国家有长期合作。中法信息、自动化与应用数学联合实验室是国内从事基础研究较早成立的中外联合实验室，有法国人在这里长期工作，并且是实验室的正式职工，但外国学生还不是很多。

　　记者：您觉得是什么原因造成了这种状况？

　　谭铁牛：在同一条路上，与我们“遥相呼应”的就是微软亚洲研究院。信息领域人才竞争激烈，流动性高，要吸引和稳定一支优秀的队伍，面临的压力更大。

　　而目前我们还没有稳定、足够的经费支持，为了自身生存，只要有项目就要去争取，很大一部分精力被用来争取项目、经费，花在做研究上面的时间自然就少了。于是出现了这种状况：想做的研究不一定有项目，有项目的地方不一定是想做的研究。而这必然影响长期深入系统地做一项工作。

　　记者：对于这种现象您觉得应该如何看待？

　　谭铁牛：要辩证地看。出现这种现象并不是国家不重视，而是一个必然的过程，毕竟我们还是一个发展中的大国。这些年，国家把科技工作放到了前所未有的重要位置，对科技工作给予了从未有过的重视，经费也比以前充足。作为国家重点实验室，肩负着从未有过的历史使命，它需要做引领发展的工作，而不是跟在别人后面写几篇文章。同时它所做的基础研究，是定向的基础，这个“向”就是国家需求。我们需要从国家需求里去凝练前沿基础问题，从而作为实验室的学科方向和科学目标，这样才符合一个中国国家重点实验室的定位。

　　在这样的国家重点实验室里，没有纯粹的、不加任何约束的基础研究，没有完全靠好奇心驱动的研究，需要把好奇心和国家的需求相结合，找到结合点，定位好。

　　记者：作为实验室主任，其中一项任务是找钱，针对目前花大精力争取项目、经费的现象，您认为应该如何解决？

　　谭铁牛：我们的高考都有免试。如果这个队伍是经过数十年发展、通过实践证明是有创新能力的、信得过的研究队伍，能否在一些项目争取方面有“免试”的资格。事实上，花大量时间精力准备材料、答辩、复评等，那些有创新能力的队伍最终还是拿到了项目，能否让这样的队伍在这方面少花费一些时间精力呢？

　　记者：身为国家重点实验室主任，您对这个角色是如何定位的？

　　谭铁牛：把握发展战略是很重要的责任。把握方向很重要，如果方向偏离了，使的劲越大，偏的越远。当然这过程中特别需要实验室学术委员会的指导。

　　同时，实验室不能只有技术没有文化，软环境的建设非常重要。软环境是指一种氛围，一种感受，一种文化。如何让大家相处融洽，营造公正、公平的氛围，让人感觉实验室是个很有凝聚力的团体很重要。

　　软环境的建设需要建章立制，规范管理。我们制定《模式识别国家重点室规章制度》就是为了规范管理。在我们实验室，信息公开，有事大家一起讨论，因此实验室软环境应该说是不错的，还曾被全国总工会授予“模范职工小家”，被中科院评为基层优秀党支部。

　　记者：目前模式识别研究面临的挑战主要有哪些？

　　谭铁牛：模式识别是认知科学和信息科学的一个交叉领域，是学科前沿，同时又是应用性很强的学科，具有多方面的挑战性。因为到目前为止，对大脑的认知还很有限，模拟的对象没有弄清楚，而要让计算机来模拟本来就不十分清楚的东西，挑战性不言而喻。

　　记者：在实验室工作10年，最欣慰的事情是什么？

　　谭铁牛：我最欣慰的是经过二十多年的发展，实验室有了一支很好的队伍，我们的一些工作也得到了国内外学术界的肯定，包括今年信息领域国家重点实验室评估，我们实验室被评为优秀。当然，我们追求的不光是一个优秀的评估结果，而是进入国际一流实验室的行列，实实在在地为国家建设作出有影响的贡献。