科学家在AI赋能软件工程集结创新领域获进展

科普小知识2022-10-16 23:02:37

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近日，记者从武汉大学获悉，计算机科学学院教授何克清团队在人工智能软件工程创新方面取得了重要研究进展。相关研究成果已成为国际标准化组织国际标准系列和国家标准系列，实现了中国原创软件技术成为国际标准化组织标准系列的第一次实质性突破。已成功应用于中国企业“大智慧云运动”整合创新的“异构整合”，获得中国发明协会创新创业成果奖一等奖。相关论文已在美国电气和电子工程师学会、美国电气和电子工程师学会和《中国计算机杂志》发表，并获得13项国家发明专利。

目前，人工智能研究正经历着从感知智能到认知智能的发展。人工智能集成技术在中国科技企业中发展迅速。然而，人工智能及其使能的人工智能系统缺乏统一的科学研究范式、软件范式、理论体系和统一的体系结构等。人工智能系统的“碎片化”软件开发仍处于“算法+编程”的初始阶段。“大智慧云运动”的集成应用使得人工智能系统越来越复杂，这对人工智能软件工程提出了挑战。

何克清的团队从源头上强调了创新。从认知信息论出发，揭示了大数据生命周期中的人工智能信息学过程:数据-信息-知识-价值(智能)-意义(智能)，及其知识-语义集成迭代集成方法。该团队提出并阐述了大数据生命周期人工智能信息学的认知过程是大数据驱动人工智能系统的软件范例。本文论述了在面向领域/主题的大数据认知知识逐渐丰富的情况下，向第四种科学研究范式的转变，即整合和统一传统科学研究的第一、第二和第三种范式，被认为是大数据驱动的新一代人工智能系统软件工程的一种重要转变方式。

基于科研成果和行业实践，何克清团队提出了人工智能支持行业和推动软件工程创新的五大核心技术:需求知识、核心算法和模型、行业大数据、领域/学科专家知识和开放支持软件架构。

何克清表示，在需求知识的研究中，团队创建了RGPS需求知识的“元素周期表”所描述的元模型及其基于需求模型选择知识和价值的智能服务方法，解决了世界上21个主流本体——RGPS异构模型或模型片段之间基于需求选择交配和繁殖的知识语义互操作治理问题。

目前，该成果已成功推向国际水平，成为人工智能的使能产业，按需为人工智能系统提供基础智能技术，并成为国际标准化组织颁布实施的国际标准ISO/IEC 19763-3、5、7、8、9系列，在全球推广应用。在核心算法和模型的研究中，他们还提出了有针对性的RGPS知识元网络模型和按需“广度学习”方法。

在此基础上，何可卿团队的研究人员进一步整合创新，提出了“大数据驱动”和“模型交互驱动”的系统组合。颠覆传统的模型驱动架构MDA，采用领先的国际标准化组织国际标准系列和国家标准系列技术，创新开放的、可实现的模型交互驱动架构MiDA。基础智能包括MiDA意义三角核的按需响应、数据智能和计算智能；外部模式“异质整合”、“进化成长”、“跨境学习与服务”等互动智能激励等。，实现RGPS模型和人工智能系统模型段的按需异构集成，实现1+1>2智能服务；以及最外层的通用技术和支持产业。

到目前为止，何可卿团队及其合作企业已经设计开发了一个企业云管理智能软件服务平台，利用创新技术实现了灵活的启用。该平台已在全国32个省级行政区域和22家工业企业成功推广应用，极大地提升了智能企业的发展水平。

据报道，这项研究得到了国家“973”计划和国家自然科学基金的支持。