新浪科技訊 10月19日晚間消息,微軟全球資深副總裁、微軟研究院負責人 Peter Lee在微軟全球研究峯會2021發表了主題爲《二十一世紀的產業研究》的演講,他指出“微軟的研究工作已經幫助人類拓展了令人難以置信的成就和創造力”,並對即將到來的第四個十年進行思考,分享了他與是微軟研究院的第一任院長、微軟研究院的創始人Rick Rashid的對話。

以下爲演講實錄:

演講主題:二十一世紀的產業研究

演講人:微軟全球資深副總裁、微軟研究院負責人 Peter Lee

時間:北京時間10月19日

演講整理:

大家好。歡迎各位參加首屆微軟全球研究峯會。

我們很高興與科研界的同仁們相聚一堂,分享、交流最前沿的創新想法,這也是微軟研究院在過去30年一直傳承的文化之一。但是,這次活動有些不同。這是我們第一次將這個活動開放給所有感興趣的用戶。此時此刻,如果你們親臨現場,就能夠與科學家們比肩而坐。同時,還有開發人員、商界領袖、學生、決策者等等,他們或從事科學研究,或依賴於科學研究,或對科學技術的發現和創新過程感到好奇。

微軟研究院的團隊一直在努力爲今天的活動做精心的準備。不得不說,這對我們來說也是一次難忘的經歷。它讓我們在座的所有人都有機會反思:這些年來研究是如何發展的?我們爲什麼要進行研究?以及研究如何在我們作爲一個社會共同體的一切活動中變得越來越重要?

當我在思考今天要說些什麼的時候,我想起了亞伯拉罕·弗萊克斯納(Abraham Flexner)撰寫的一篇文章,這篇文章我已經反覆閱讀很多次了。它有一個極具挑釁性的標題:《無用知識的有用性》。

文章開頭提出了一個令任何參與科學研究的人都非常不舒服的問題。我想現在就讀給你們聽一下。“在一個充滿非理性仇恨的世界裏,人們投身於美的教化、知識的拓展、疾病的治療和痛苦的減輕,這難道不是一個奇怪的事實嗎?學術和精神生活看似一無所用,但卻能讓沉陷其中的人獲得別處無法給與的滿足。”

對我來說,這句話看起來就像是昨天寫出來的,但實際上它們已經存在整整100年了。這句話來自於1921年Flexner寫給洛克菲勒基金會(Rockefeller Foundation)的備忘錄中。幾年後,他將這篇文章發表在了《哈珀雜誌(Harper's Magazine)》上,解釋了將阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)以及其他飽受戰爭蹂躪的歐洲難民轉移到普林斯頓高等研究院(Institute for Advanced Study at Princeton)的原因。

像庫爾特·戈德爾(Kurt Goedel)、羅伯特·奧本海默(Robert Oppenheimer)、阿爾伯特·愛因斯坦( Albert Einstein)、約翰·馮·諾依曼(John von Neumann)等這樣的人,他們可以在沒有具體應用或結果的情況下,有足夠的自由去追隨自己的想法做事。

Flexner在文章中寫道,“本文我將論述的是,對這些‘無用’滿足感的追求究竟成就了多少做夢也想象不到的‘用處’。” Flexner在文章中引用了詹姆斯·克拉克·麥克斯韋(James Clerk Maxwell)在赫茲研究所(Heinrich Hertz)的例子。他們對電磁學的研究,純粹是源自於他們的興趣。當然,這些人的工作爲其他人奠定了不可或缺的基礎,使無線通信成爲可能。

再舉一個離我們比較近的例子。克勞德·艾爾伍德·香農(Claude Shannon)花了很多個夜晚和週末去探究這個後來被證明對社會至關重要的想法:信息理論。

在這次微軟全球研究峯會上,你將聽到的計算機科學在其他學科中的探索,都是建立在數十年甚至數百年的工作基礎之上,由好奇心驅動的,在第一臺計算機還沒有建造出來之前就開始探索的研究工作。

我自己每隔一段時間就會重讀一次Flexner的文章,並推薦給與我密切合作的人也讀一讀。這是一種朝聖,一種與持久價值觀重新建立連接並保持關聯的方式,這些價值觀涉及研究是什麼以及我們爲什麼要做研究等問題。

這篇文章還提醒我,理解研究的價值,對於人們乃至整個社會都不是一件容易的事,更不用說去承擔研究工作的成本。現在,從知識本身來追求知識的想法有一個驅動原則——Flexner和他的同事一起籌款資助了普林斯頓高等研究院——對所謂無用知識的追求,對更深層的理解、永恆的真理、新的美好的探索,都令今天的研究人員感到謙遜,受到鼓舞和啓發。我認爲所有研究人員都有義務理解和接受這個想法,並努力在日益複雜的世界中保持這份赤誠。

以Flexner所寫下的這個偉大理念爲背景,我現在想談談微軟研究院。我想介紹一下微軟研究院所研究的問題和想法,及其在更廣泛的研究界的位置。

先來談一點歷史。首先,微軟研究院成立於30年前的1991年。內森·梅爾沃德(Nathan Myhrvold)和裏克 • 雷斯特(Rick Rashid) 創立了微軟研究院。Rick的領導讓我受到了很大的啓發。微軟研究院開始收穫作爲嚴謹研究機構的聲譽的同時,也專注於與新興的個人計算機革命相關的研究領域。

在微軟研究院的第一個十年中,我們在操作系統、計算機圖形學、數據庫、編譯器技術、程序分析等方面取得了重大進展。一些早期的工作,如操作系統架構、3D圖形、觸摸界面,以及證明SQL數據庫優化的符號定理等等,都是最初的十年中,從微軟研究人員的頭腦中湧現出來的。其中大多數研究對計算機科學做出了重大貢獻,但也爲微軟帶來了全新的業務線,引領微軟乃至更廣泛的科技行業完成了重大轉型。人們很容易忘記曾經發生過的一些重大事件,例如從16位到32位再到64位處理器的變更。

第一個十年爲微軟研究院奠定了重要的範式:研究要反應市場的變化,要反應即將到來的計算的基礎性進展,以及爲微軟帶來潛在的增長和新的商機。最初的十年間,微軟研究院迅速成爲新技術轉化的強大引擎。

到了第二個十年,微軟研究院擴大了規模,集中精力於軟件開發、生產力、質量和安全性。這些方向變得非常重要,因爲全世界已經越來越依賴於像Windows 這樣的微軟產品。不知道你們是否還記得,微軟曾經暫停了幾周的工作,爲了專注於提升軟件質量。

相應地,微軟研究院創建了程序員生產力研究中心,內部稱之爲PPRC,致力於研究如何大幅提高軟件開發團隊的協同工作能力,增強軟件可靠性,並且提升工作效率。PPRC讓微軟走上了成爲全球首屈一指的開發人員平臺的道路,今天我們認爲這是理所應當的事。但令我們更自豪的是,像Visual Studio、Z3 求解器和GitHub之類的技術已經成爲微軟公司產品的天然組成部分。

當然,在第二個十年中,其他領域也取得了令人難以置信的進步,例如人機交互。Xbox、Kinect和HoloLens等設備中體現的最新交互形式,以及在分佈式系統、計算機安全和密碼學等領域研究的重大進展,都爲後來的雲計算時代奠定了基礎。

在微軟研究院的第三個十年,我們看到了機器學習,尤其是深度學習的驚人進步。在2009年,傑弗裏·辛頓(Geoffrey Hinton)與他的一些學生和博士後,在微軟研究院度過了一個夏天。他們說服了我們的語音識別研究小組,嘗試使用深度神經網絡而不是高斯混合模型,來做語音識別。現在我不得不承認,在當時我認爲這是一個瘋狂的想法,而且有同樣想法的不止我一個人。許多人也都認爲這是一個瘋狂的想法。儘管如此,微軟研究院同意了這個嘗試,甚至在2009年NeurIPS大會上贊助了一個專門討論這個想法的研討會。

2010年年中,這一工作產生的第一個工程成果就很令人震驚。谷歌後來通過深度學習進行的計算機視覺實驗也向整個研究界證明了這一獨特的發現。當然,今天已經很難再找到一種產品或服務,尤其是在雲中,尚未被機器學習深度影響,並且其未來路線圖與人工智能毫無關聯。

在這三十年中,我們變得更加善於贏得來自微軟以及我們合作伙伴的工程和業務同事的信任。今天我們與他們合作,將先進的計算機科學研究應用到每個教室、每個實驗室、每個醫療保健機構、每個家庭、每個人口袋裏的產品中。

整整三十年,微軟的研究工作已經幫助人類拓展了令人難以置信的成就和創造力。有些工作是希望通過更好的產品幫助微軟獲得更大的成功,而有些工作則是爲了響應緊迫的社會需求,例如安全投票,或更快捷地驗證臨牀新療法等。還有一些工作在嘗試“打破陳規”。例如,我們將整個數據中心部署到海底,並正常運營了多年。我們所做的其他工作也是要解決“有用的難題”,抱歉我沒有更好的詞彙來表達。比如,如何用最好的方法爲地球上最大規模的數據中心連接進出長達數千英里的電纜。此外,讓我最喜歡的是,我們所做的一部分工作只是爲了表達喜悅之情。例如,我們創造了嵌入計算智能的高級時裝。

現在,讓我們再回過頭來談談Flexner的《無用知識的有用性》。雖然我們一直秉持着追隨自己好奇心的精神開展研究工作,無論它將我們引向何方,我們對一些想法的探索都是爲了享受這個過程中的樂趣,但是在微軟研究院,我們有義務將這些工作在現實世界中實現。事實上,這也是產業界科研機構與學術界研究實驗室不同的根本原因。這不僅適用於應對我們近期業務上的挑戰,或實現推動行業向前邁進一兩步的成就,還適用於我們對所處領域及其在世界上的地位的更廣泛思考。

現在我會這樣來思考:我會提出一個問題,從現在起1年後、10年後、30年後,世界將會面臨哪些不可避免的問題?

我舉幾個例子。如果微控制器將不可避免地在未來幾年轉向14納米硅材料工藝,那我們今天應該進行哪些物理系統方面的研究?再舉一個例子,如果未來10年我們的人口不可避免地愈發老齡化,我們將遭受更多與年齡相關的神經系統疾病,那我們今天應該支持和開展哪些健康和生命科學研究?如果20年後我們將不可避免地擁有強大而有效的人工智能,那麼我們今天應該從事哪些社會科學和可信計算的研究?如果氣候危機不可避免,而且在本世紀中葉就會面臨更加緊迫的問題,那我們應該如何使用計算來加速氣候科學的發展,並找到減輕或預防未來災害的方法?

我希望也要求微軟研究院的每個人,永遠不要忘記科學研究背後的永恆原則。正如Flexner在《無用知識的有用性》中所寫的那樣,它是激勵所有科研人員開展工作的核心,但同時,因爲認識到我們在全球最重要研究機構羣體中的位置,我們也有義務從現實世界出發,選擇我們的研究課題和研究目標。那可能是許多年後的世界,也可能就是今天,但就其必然性而言,它是真實存在的。

作爲全球研究共同體的一員,微軟研究院在此真誠地表示,這是我們做出重要貢獻的方式,我們非常榮幸能夠成爲其中的一份子。

爲了更深入地探討這個問題,並對即將到來的第四個十年進行思考,我希望可以藉此機會分享一下我與Rick Rashid關於這個問題的對話。Rick是微軟研究院的第一任院長,也是第一名員工,當然也是微軟研究院的創始人。

在加入微軟之前,Rick曾在卡內基梅隆大學擔任教授。他的衆多成就之一,是開發了模擬微系統的內核,這是當今廣泛使用的幾種操作系統的基礎。他領導着微軟研究院一直到2013年,現在仍然作爲榮譽退休研究員與我們一起共事。

這裏,分享一個我自己的故事。我加入卡內基梅隆大學計算機科學學院擔任教職時,Rick也是那裏的教授之一。記得那天我正坐在位於韋恩大廳的辦公室裏,Rick來到我的辦公室告訴我,他要加入微軟,創建一個全新的研究院。當時我不能確定這是不是一個好主意,但不得不說,Rick成功了。這裏很榮幸能與大家分享我們之間的這次對話。

微軟研究院創始人Rick Rashid:我認爲對微軟研究院而言,很重要的一件事是將學術刊物作爲我們取得成功的關鍵標準之一,這幫助我們成爲全球領先的研究機構之一,同時這也確實是我創建微軟研究院的主要目標之一。但我們衡量自己的方式之一是看我們對學術界的影響,不是我們發表了多少篇論文,而是這些論文的影響力如何?

Peter Lee:是的。你認爲第四個十年裏最重大的事情是什麼?

Rick Rashid:有幾件事情我認爲是接下來幾乎不可避免要發生的。我不知道是否會在十年內,但也可能會在下個十年內發生。我認爲,一個就是機器學習、程序分析和程序證明工具的結合。我們將進入這樣一個時期,軟件更多的是由機器生成而不是人類編寫的。

這將對我們如何看待計算,如何看待計算機,以及如何看待產品的生產和使用方式都產生重大的影響。我們已經看到了相當多的例子。它們正悄悄地來到我們身邊。事實上,今天我們系統中由機器生成的代碼量已經相當多了。這些機器生成的代碼大部分都非常簡單,不會太複雜,但它會變得越來越複雜。這有點類似於2000年至2010年間,由於深度學習技術的發展,我們突然間就能夠極大地擴展那些系統的能力了。從2010年到2020年,甚至是現在,我們見證了傳感技術的爆炸式增長。

無論是自然語言、計算機視覺、自動駕駛汽車,還是其他你能說出來的技術,在那十年裏都發生了巨大的變化。我想我們已經看到了機器生成代碼的早期成果,確實產生了一定的影響。不過我認爲,當我們開始能夠應用機器學習技術和驗證技術,能夠更好地理解軟件和編程, 執行規範和開發代碼意味着什麼,將有巨大的機會,會產生重大的影響。

Peter Lee:我們在前三十年所探求的研究挑戰,其共同點是都專注於用計算解決計算本身的事情,比如讓計算機更強大、更可靠、更安全、更易於編程、更易於訪問,有時候只是爲了使用起來更加有趣。然而,現在計算技術已經融入到了我們整個社會之中,因此我們無法再將計算領域面臨的研究挑戰與社會共同體所面臨的更廣泛的挑戰區分開來,包括氣候、醫療、信任、包容性和復原力。

我們所屬行業的成功,從根本上取決於一個健康、安全的世界,在這個世界裏,人們有能力取得更多成就。在微軟,我們業務的增長取決於人們是否能夠通過協同工作而取得成功。

簡單地說,當世界繁榮時,微軟纔會繁榮,而達成這一目標比以往任何時候都更依賴於科學的進步。簡而言之,這是一個科學的時代。

現在,我們已經從利用研究來解決計算機問題的時代,邁入到使用跨學科研究來幫助計算機技術爲人類解決問題的時代。因此,微軟研究院作爲一個研究社區,所從事的計算機科學和其他所有工作都變得越來越重要。計算機科學的進步可以加速所有科學的發展,我們行業交付的產品和服務可以對社會產生直接而強大的影響。我們在這裏所做的工作比以往任何時候都更有可能改變世界。

這裏我舉一個例子,在本週的研究峯會上,你可能聽說了我們最新成立的實驗室——微軟阿姆斯特丹研究院。在那裏Max Welling和他的同事們正在從事分子模擬方面的基礎工作,將我們現在擁有的巨大計算能力投入到模擬現實的任務中,直接模擬單個原子和分子的行爲。

想一想,是什麼激發了這項研究?什麼事情將成爲可能?我們是否以及何時能夠成功?如果成功的話,我們將能夠以這些基礎能力爲依託,在醫療健康、氣候科學和材料科學等領域取得難以置信的突破。如果將它與人工智能方面的進展相結合,那麼將能夠幫助科學家們探索和理解其所涉及的海量數據,讓數據產生價值,這其中蘊含的可能性是驚人的。

這些是微軟研究院進入第四個十年時,我們的一些夢想。我們的研究涵蓋不同學科,從系統與網絡到數據庫、安全、密碼學、人機交互、經濟學、社會科學等等。未來的每一次進步都可能對世界產生影響。

在此次微軟全球研究峯會上,你將聽到我們的研究員與其在學術界和工業界的合作伙伴,共同探討計算機科學和其他學科的最新進展,這些進展將會推動基礎技術和人類知識的進步,賦能人類創造力與成就,培育具有復原力、可持續、健康的全球社會,並確保技術值得信賴,可造福於每一個人。

大會期間你所瞭解到的每一個項目都是源於好奇心——當我們看到現實世界中的某個問題,就想知道計算機科學怎樣才能幫助解決它;看到某個領域的突破,會思考如何更廣泛地應用它;看到具有巨大潛力的新技術,會努力尋找新穎的應用。在這周的活動上,你可能不會聽到我們的某些研究,我們的某些探索,主要是因爲這些項目目前還沒有太多進展,但是有些項目已經取得了進展,並且結果令人震驚。

我想講一個關於語音翻譯的小故事。很多年以前,我們從事語音識別和機器翻譯研究。這基本上是探索計算極限的一項“藍天”工作。從那開始,我們最終創造出的技術捕捉到了深度神經網絡的重大進步。之後,基於此,我們開展了以任務爲導向的研究工作,從而開發出了一種能夠集成到Skype和PowerPoint等產品中的新技術。最終,通過在產品中的應用,我們幫助有聽力障礙的學生走進了教室學習。

正是這種探索之旅,從“藍天”思考,到創新發明,到以任務爲導向的研究,再到應用在現實世界中——這就是我們的研究精神,也是激勵着我們每天早上走進研究院的動力。

感謝大家,祝大家度過愉快的一週。

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