序一
我们正迎来一个数字化时代。数字化时代尤其需要模型思维。
模型,是现实世界中一类具有泛化共性的真实系统的数字化映像,是连接真实世界和数字化世界的桥梁。它源于现实世界,生根于数字化世界。没有好的模型,没有好的模型建模方法,数字化就是空中楼阁。
模型应该具有可执行性。一个模型,写出来是公式,用起来却是实打实的电光石火、状态转换,每一步都有坚实的计算基础,每一步都能落到数字化世界的实处。如果有必要,还能从数字化世界转回现实世界。模型方法,包含了执行复杂计算、引入人工智能的无限可能性。从这个意义上说,模型就是计算机,模型思维就是计算思维。
模型应该具有普适性。一个模型,乃是用同一个有共性的计算机制所刻画的一族“长得很像”的现实世界真实系统。模型越有普适性,就越成功、越深入人心、越有应用价值。模型越有普适性,就意味着只需在参数上做一定的调整,就可以使模型快速适配一个在其覆盖范围内未知的、具体的现实世界真实系统。从这个意义上来说,模型就是生产力,模型思维就是解放生产力。
绝大多数模型是数据驱动的。一个模型与现实世界中被它所刻画的目标系统之间,事先就达成完美对应是非常罕见的。在大多数情况下,我们必须通过目标系统的外在表现来确定模型中的待定参数。这就是学习。学习,是模型方法的应有之义,也是模型方法最核心的部分。在模型基本确定的情况下,这个模型在能力上的“天花板”也随之确定。好的学习算法可以更快地触达这个模型的“天花板”,但无法突破这个“天花板”。要想突破“天花板”,还需要有更好的模型。从这个意义上来说,模型就是数据驱动的、带参数的计算框架,模型思维就是把数据转换为知识的框架设计。
这本《模型思维:简化世界的人工智能模型》,是龚才春博士结合他职业生涯中大量的真实应用场景,潜心研究数字化进程中经常用到的各类经典建模方法、各类经典模型中的学习方法,并对之进行系统化整理、原创性改进和拓展性应用的结晶。书中把模型思维与工程实践乃至商业模式创新相结合,既有大量的技术干货,又有深度的理论思考。这本书所使用的语言,也非常“接地气”,广大在数字化第一线工作的读者都会从中体会到那种来自同类的“亲和感”。这本书的出版,令笔者感到十分欣慰。期待读者在读过这本书后,对模型和模型思维有更多的感悟,更好地用模型思维指导自己的工作,使模型与模型思维的理论和应用价值有更多的展现。
白硕
恒生研究院院长
上海证券交易所原总工程师
中国科学院计算技术研究所、信息工程研究所兼职博士生导师
2021年4月