【獵雲網（微信：ilieyun）北京】7月15日報道（文/都保傑）
今天，2017網易未來科技峰會在北京召開，大會主題命名為“新生”，點明瞭整個互聯網行業正從蔓延兩年的資本寒冬中復甦過來的現象，大公司正在加速變革、獨角獸層出不窮、創業者們奮起直追，互聯網行業迎來了新一輪的發展契機。
新浪潮的背後是新技術的驅動，除了新內容、新娛樂、新消費等話題，人工智能和AI+成為本次大會的主旋律和到場嘉賓談論最多的概念，以下是大會嘉賓斯坦福大學教授、美國科學院院士張首晟發表的《人工智能的三大支柱》演講內容。
獵雲網記者現場整理報道：
在過去十萬多年當中，我們一直是地球上最最智慧的一個物種，今天的確碰到一個新的挑戰，也是一個新的物種的出現，就是人工智能，機器的智慧。
為什麼會在今天這個時候出現了這麼一個新的、神奇的物種，主要是三大趨勢的匯聚：第一是計算的能力，計算機的計算能力在過去的五六十年當中，基本上按照摩爾定律在增長。我們的計算能力每過18個月翻一次倍，這種神奇的計算能力的提高，使得我們現在到了突飛猛進的時代。
第二個潮流，由於互聯網產生之後有大量數據的產生，人工智能一定要學習，自動通過大量的數據彙集當中能夠得到學習，我們生活的每一個角落都變得數據化。
另外，最最神奇的發展，是非常新的一些算法，人一開始會模擬大腦工作的原理來做出一些人工智能、機器學習的算法，但是在今後，我今天跟大家主要分享的題目，在今後發展的過程當中，我們可能會推出一些算法，大腦根本不能實現的，但是在機器裡面卻能夠實現，比如量子計算。
我們這個時代被非常偉大的信息定理所刻劃，這個定理就是摩爾定理，指計算能力每過18個月翻一次倍，怎麼來衡量這個計算的能力呢？基本上在半導體的芯片，面積過去五六十年沒有太大的改變，同樣單位面積上，分佈的三極管的數字每過18個月翻一次倍，摩爾定理奠基了信息社會為什麼飛速發展，相比之下，傳統行業往往是在比較平行的，比較線性的增長情況，摩爾定理是指信息計算能力按照指數級速度增長。
摩爾定理繼續按照傳統的方式推進下去，是不能按照過去發展的指數，爆炸式的增長，為什麼呢？每個三極管運算的過程當中必然會產生很多的熱量，如果三極管的基本原理沒有改變，每過18個月，三極管的數字翻一次倍的話，所產生的熱量也是每過18個月翻一次倍，這種情況下，整個芯片繼續提升的情況下，必然會燒掉。
我們今天最經常講的是信息的高速公路，但是在信息的層次，信息的高速公路卻是非常擁擠的，如果我們把電子想象成跑車的話，有相互之間的碰撞，周圍的碰撞，在這個過程當中會產生許多的熱量，這樣的話，每過18個月翻一次倍的話，繼續提升的話，芯片就會燒掉。大家就會想，既然是這麼一個原理，為什麼電子在芯片最最底層做成一個信息的高速公路，這個猜想非常對了。我的研究發現了拓撲絕緣體，用最最簡單的話來講，我們為電子在芯片的最最底層造了一個信息的高速公路，高速公路最根本的原理，車道的原理、各分其道、互不干擾，每個電子在固定的車道上在運行，而不像左邊一樣，是趕集的情況下會到處碰撞。
用一句話，拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應，就是把量子在芯片的層面上，按照紅的和藍的，電子自身向上的，按照紅的軌道芯片在運轉，自旋向下的按照藍的軌道，碰到雜質的時候，首先車道是分開，並且按照自旋，空間上有一個分開，但是自旋的方向也不一樣，碰到雜質繼續往前走，不會散射回來。這的確是最近材料科學領域，在量子科學領域，的確是非常大的發現，而且是我們在2006年，在理論上做了理論的預研，到了2007年，在德國的一個實驗小組，在實驗室裡面完全驗證了我們的預研。但是現在還不能完全工業化，雖然達到了這個神奇的效應，這個神奇的效應相對來說還是在比較低的溫度上才能夠實現，所以我們正在尋找新的材料，預研新的材料，大家可能聽說過一個神奇的材料，叫石墨烯，它是用碳原子組成的蜂窩狀的單元製成的材料，但是這個石墨烯卻沒有我們講的神奇的性質，但是我們在元素週期表，隨著碳原子往下走會就會碰到烯，這個原子和碳原子一樣，也能組成單的原子層，我們預研這個材料能夠像高速公路運轉，在室溫下就能達到效應。
我們的科學發現也是把非常奇妙的數學的概念，拓撲不變量的概念，數學家認為我們吃早餐，左手拿的是糖圈，右手拿的是咖啡杯，數學意義上，他們的拓撲性質是一樣的，因為他們中間都有一個孔，比如說美國的足球和歐洲的足球，雖然外面看上去形狀不太一樣，但是拓撲性質是一樣的，因為他們都沒有孔。拓撲不變量是非常神奇的數學概念，但是我們把這個非常神奇的數學概念用到了真正具體的材料上，車道到底有幾條，左邊有幾條，右邊有幾條，也是一個拓撲不變量。我通過這個簡單的例子跟大家分享一下，今天每一位年輕人都在考慮怎麼能夠有更好的創意，有一些好創意的辦法就是做一些跨界的思維。數學裡面拓撲的概念是非常深奧的，大家都是在象牙塔裡面做的研究，材料科學相對來說比較實用。但是這兩個領域裡面的科學家基本上相互之間沒有任何的溝通，我能夠做出這個科學上的發現和這個成就，主要是我真正理解了，並且把真正的非常高深的數學概念用在材料科學上。
這也是人類歷史上劃時代的發現，因為材料對人類社會是非常重要的，為什麼會顯得非常重要呢？因為我們幾乎所有重大的歷史時期，幾乎都是用一種材料來命名的。比如說我們有舊石器時代，新石器時代，到了中國輝煌的青銅器時代，鐵器時代，到了今天的硅片時代，但是過去所有的材料都是過去偶然的情況下被發現的。今天發現材料的方法論有了大的改變，我們是在尋找一種非常美麗的數學的形式，從理論上先預研了這個材料的性質，這樣才找到的。這樣就開創了人類社會新的時代，因為材料非常重要，但是我們今後能夠通過理論預研，先預研哪些材料有哪些性質，不用再盲目尋找，這的確給科學發現的方法論上提供了很大的進步。
摩爾定理繼續往前推，有一個激動人心的想法，就是所謂的量子計算機。通常我們用計算機來做一些運算，比人的大腦運算得快，比如說把兩個數乘起來，計算機可以算得很快，可以超過任何一個人的大腦能夠做的計算。但是計算機如果給你一個很大的數，你要拆成是不是兩個數數的乘積的話，這個計算機做得非常非常慢，因為他一定要把每個數都要試過一遍，通過重組的辦法才能把這個數學題做出來。但是在量子的世界是非常非常神奇的世界，就是在量子世界裡面，一個基本粒子，如果前面面對著兩個孔的話，是同時穿過空間兩個不同的孔，能夠把它穿過去，這是非常一個奇妙的量子世界的平行的原理。有一次許戈輝採訪我的時候，我講了一個笑話，我今天又在做科學家，又在做投資，我的目標是要像量子粒子一樣，同時能夠穿過兩個孔，這是開玩笑的比喻，但是量子世界裡，人能不能做到還不能下定論，但是量子世界裡的確有這個神奇的效應。由於這個神奇的效應，我們的確能夠在量子世界裡做一個平行的計算，為了達到這個神奇的量子計算機，我們也需要一些非常神奇的材料，我所發明的拓撲絕緣體，現在大家認為能夠用它來做量子計算機，這是一個非常好的材料。
現在我跟大家分享一下人工智能在算法上的提高，我想先跟大家對人工智能做一個比喻。我們今天想到做人工智能最主要的原因，也是想模仿一個人的大腦，我們今後看整個人工智能的過去和人工智能的未來，我想通過一個比喻來跟大家做一個解釋，因為我們今天看到人的大腦想模仿人的大腦，但是我們在500年以前，我們看到鳥飛的時候，就想學習，想問一個問題，人會不會飛行，像鳥一樣飛，或者我們能不能造出一個飛行器。首先，我們看到大自然的生物有這麼一個神奇的功能，我們自己想到我們能不能來仿生。但是一開始的時候，我們學飛只是簡單的模仿鳥的飛行，我們後來真正能夠做出神奇的飛機，聽說今天晚上我們會和大飛機的科學家一起用晚餐，我們今天之所以能夠做出飛機，並不是我們簡單的在學鳥怎麼飛，我們真正想清了飛行的數學原理是什麼，因為數學原理背後是所謂的流體力學，流體力學有一個物理學的方程組定出來的，我們一旦理解了飛行的數學原理之後，我們設計出來的飛機完全是能夠比鳥飛得更好，但是它並不一定要完全像鳥一樣飛，我們現在設計一個完全像鳥一樣飛的飛行器反而比較麻煩，但是設計一個比尿肥得更快、更高的飛機相對來說比較容易。
今天大數據時代的產生，使得我們金融的數據，教育的數據，健康的數據都是大量產生，但是我們現在機器學習的能力就是通過這些大數據的本身就能學習到這裡面的智慧，能夠幫我們大大地提高在金融領域、教育領域、健康領域的效力。但是現在碰到一個最大的問題，能夠處理數據、能夠擁有數據，這是兩個不同的人群，也可能是兩個不同的公司。相互之間不一定有一個完全的信任，這樣的話，很多數據不能夠被實時做分析。現在領域裡面，我跟大家也是推薦一個非常新型的算法，叫同態加密，這個新的算法能夠在加密的數據上學習到裡面的智慧，不一定要看到數據本身，這樣的話，使得數據的擁有者和數據的處理者完全能夠分開，並且能夠建立信任基礎上的合作。
人工智能對於中國來講，是一個非常非常好的機遇，首先我們中國人多，有非常龐大的數據，中國整個教育的水準，現在在國際上，尤其是在數理科學領域，在國際上走得非常前沿，我們有非常好的高等教育的人才。我講了人工智能有三大支柱，一個是大數據，中國擁有非常大的數據。一個是需要在物理材料上做大的推進，我也是想通過人工智能的發展，把中國的基礎科學大大往前推進。另外我們算法上需要數學方面優秀的人才，中國在這方面的確是有非常好的人才。我們要達到這一點，一定要建立好兩個橋樑的作用，一個是把學界和企業界連接在一起，一個是把硅谷和中國連接在一起，我願意在這個領域起到橋樑性的作用。
謝謝大家！
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