3月24日，河南大学上海校友会浦江大河论坛人工智能系列报告会之三在河大上海校友会视频号和腾讯会议同步直播。上海校友会副会长兼秘书长刘强对母校老师为校友作报告，助力校友终身学习表示了由衷地感谢。上海校友会数学与统计学分会会长、上海理工大学教授刘斌主持报告会。

刘斌教授和杨晓慧教授

       杨晓慧教授介绍了河南大学数学与统计学院河南省人工智能理论及算法工程研究中心（Henan Engineering Research Center for Artificial Intelligence Theory and Algorithms，简称AITA中心）和科研团队的基本情况，AITA中心成立于2019年，2022年在全省1033家中心考核中取得21名的优秀成绩。科研团队主要有十位核心成员，各自负责不同领域的研究项目，是一群有科研能力又有情怀的老师，希望在学院的大力支持下不断壮大，为河南大学的“双一流”建设和社会发展作出更多贡献。

       然后，杨晓慧教授简单讲解了人工智能的工作原理：神经元编码具有稀疏编码、可解释性和生物合理性等优点，而神经网络则是另一种流行的方法，如深度学习。神经网络通过逐层抽象的学习，具有强大的数据表达能力。深度学习的深层神经网络架构通过逐层的抽象学习，能够获得非常强的数据的表达能力。将数学模型和大数据驱动的优势互补，可以起到非常好的作用。接下来，杨晓慧教授开始介绍科研团队在各个领域所做的研究和取得的成绩：

       1.数学建模在医学领域的应用

       主要讲述了如何将数学建模和算法设计应用于实际问题。首先，要对数据进行表示，然后将不同模态的数据综合应用。在生物医学领域，可以用于辅助诊断肿瘤、气孔等问题。目标是构建自动智能、速度快、精度高的软件，降低成本。还提到了一个例子，即通过数学建模预测新来的肺结节。最后，强调了数学在实际问题中的应用，希望将经典的、简单且好用的数学知识应用到实际问题中。

       在数据挖掘和模型构建方面。他们首先通过反投影方法，利用已知的样本来表示未知的样本，从而挖掘出未标记数据中蕴藏的信息。其次，他们结合深度学习、非矩阵分解、增量学习等方法，构建了一系列工作。例如，将非矩阵分解模型与深度学习相结合，实现降维和表示学习；将模型与统计学正则项约束相结合，降低计算复杂度；以及利用半监督学习解决在线学习问题。这些工作在实际应用中取得了较好的效果。

       2.人脸识别技术和基因数据关联的研究

       主要讲述了人脸识别技术和基因数据关联的研究。通过18年做的系统，将影像和基因数据真正关联起来，实现精准治疗。同时，提到了化学黑科技在实验中的应用，如高通量生成数据、随机森林等。最后，介绍了一种新的方法，不再使用基本随机森林，取得了更好的效果。

       3.多模态数据挖掘与智能体学习

       主要讲述了基于统计学广义线性分析的多模态数据处理方法。通过构建数学模型，利用变分自编码、几何拓扑和计量经济学等知识，对多模态数据中的缺失值进行智能插补差，并进行整合分析。同时，介绍了强化学习在肿瘤识别领域的应用，将强化学习应用于肿瘤识别领域，构建智能体和环境之间的交互，实现智能体的学习和成长。

       4.深度学习在交叉学科中的应用

       主要讨论了机器学习、强化学习、迁移学习和生成对抗网络在智慧农业、目标检测等方面的应用。通过自然图像数据集进行训练，再利用迁移学习在标记数据集上进行目标识别。此外，还介绍了生成对抗网络在博弈论中的应用，如田忌赛马和囚徒困境等。最后，基于生成对抗网络，团队利用无人机飞行数据进行了超分辨重建，提高了图像的分辨率。

       5.因果推断与人工智能在药物发现中的应用

       主要讲述了因果推断在数学模型中的应用。因果推断在经济学领域已经取得了显著成果，如获得诺贝尔经济学奖的两位学者都是从事因果推断相关工作的。会议还提到了一个基于人工智能的药物发现项目，旨在快速找到针对新冠肺炎的药物。在这个项目中，利用数学模型预测药物与靶标之间的亲和力，以寻找更适合治疗新冠肺炎的药物。这个项目旨在通过数学方法解决实际问题，提高药物发现的速度和准确性。

       6.药物相互作用预测与智能农业应用

       主要讨论了基于深度神经网络的药物相互作用预测和利用无人机进行病虫害识别智能监测的工作。首先，通过深度神经网络对药物的相互作用进行预测，分为正向和负向两种情况。其次，利用无人机进行病虫害识别智能监测，通过超分辨重建和目标检测等技术，实现对植物叶片病虫害的精准识别和喷洒农药。最后，与物理信息驱动的神经网络相结合，利用物理信息驱动神经网络在已有的基础上去做自己的事情，如大气污染问题等。通过交叉学科的研究，促进各领域的专家共同探讨问题，实现相互促进。

       7.机器学习在预测和辅助中的应用

       主要介绍了邱成同先生团队在几何机器学、拓扑数据分析、化学反应智能预测等方面的研究成果。他们通过几何机器学、拓扑数据分析等方式，预测了股票市场的崩溃。此外，他们还利用这些技术帮助企业进行用户满意度分析、个性化推荐产品等实际应用。会议还提到了与学校合作，构建共建研发中心，希望实现宏观和微观结合，以及空天地一体化。最后，他们表示这些工作有助于双一流学科的发展。

       8.智能医疗与制造业的智能化应用

       主要讲述了智能医疗医学诊疗项目，与淮河医院和北京康科技有限公司合作，开发软件辅助医生。针对基层医院，如县乡镇，没有资金支持，希望开发智能方法。同时，在河南省内80多家基层医院使用资源，实现资源共享。此外，还提到了制造业智能制造方面，通过数学模型建模，利用数学方法繁衍出六毫米到一毫米的分辨率。最后，讲者与一家公司合作，开发了煤矸石智能检测设备，希望将算法嵌入其中，实现自动分拣。

       一小时的精彩报告结束后，进入提问讨论环节。杨晓慧教授表示AITA中心正在尝试将增强学习、图学习等方法结合，并正在开发DTI药物相互作用产品。上海交大魏教授表示他们也在尝试扩散模型，并与其他实验室合作。上海理工大学刘教授提出人工智能决策的问题，认为很多看似微小的事件可能对决策产生重要影响，但目前尚无有效方法来捕捉这些信息。

主讲人介绍

       杨晓慧，博士，河南大学教授、博士生导师、博士后合作导师。1997-2004年在河南大学获学士和硕士学位，2007年在西安电子科技大学获博士学位，北京大学、美国佛罗里达大学、新加坡南洋理工大学访问学者。河南省青年骨干教师、河南省优秀研究生导师团队负责人，河南省人工智能理论及算法工程研究中心主任，河南省数字图形图像学会常务理事等。

       关注实际问题驱动的人工智能理论、算法及在交叉研究领域的应用。发表学术论文70余篇、主持/第1参加国家自科基金4项和国家社科基金1项，骨干成员参加国家重点研发专项、国家JKW项目和河南省重点研发专项各1项等，申请/授权国家发明专利15项，获中国(上海)国际发明创新展览会金奖、河南省科技进步三等奖等。

       指导学生参加全国大学生数学建模竞赛、中国研究生数学建模竞赛、全国大学生统计建模竞赛、中国国际大学生创新大赛和中国大学生计算机设计大赛等获国家奖多项，指导学生获批国家级大学生创新创业训练计划项目多项。（供稿：1987级历史系校友杜宇华）