徐宗本院士：人工智能的10个重大数理基础问题

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徐宗本（1955年1月－），男，原籍安徽岳西，生于陕西柞水，中国应用数学家、信号与信息处理专家，西安交通大学教授，中国科学院院士。曾任西安交通大学副校长。现任中国科学院信息技术科学部副主任、西安交通大学西安（国际）数学与数学技术研究院院长、大数据算法与分析技术国家工程实验室主任，为国家大数据专家咨询委员会委员、国家新一代人工智能开放创新平台及战略咨询委员会委员。

10 个问题

算力、数据和算法是新一代人工智能发展的“三驾马车”，数据和算法都以数学为基础。当下人工智能的技术发展正需要向“很好用”的方向突破，所以该文关注了这些亟待解决的重大数理基础问题。

徐院士在文中提出并阐述了人工智能研究与应用中亟待解决的 10 个重大数理基础问题，分别是

1. 大数据的统计学基础
2. 大数据计算的基础算法
3. 数据空间的结构与特性
4. 深度学习的数学机理
5. 非正规约束下的最优输运
6. 如何学习学习方法论
7. 如何突破机器学习的先验假设
8. 机器学习的自动化
9. 知识推理与数据学习的融合
10. 智能寻优与人工智能芯片问题

现状

问题 1 和 10 已作为国家自然科学基金委重大项目立项研究，问题 2、4、5、8 已作为科技部变革性技术关键科学问题和数学与数学应用重大专项立项研究。

对于这些问题的研究，国内外不同领域也已经正在取得重要进展。例如，统计学界近年来有关高维、稀疏、分布式统计方面的研究取得了突破性进展；数学界有关深度学习泛化性、深度学习与微分方程数值解的关联性等方面取得了重要进展；机器学习界在突破机器学习先验假设、开拓新的学习范式上取得了持续的重要进展；人工智能领军企业在突破应用系统和研发 AI 芯片方面也取得了重大进展。

但是，必须注意到，所有这些进展都还远远没有解决所提出的 AI 数理基础问题。解决这些重大的数理基础问题构成了人工智能未来发展的驱动力和重要前沿领域。

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