6月21日,由北京智源人工智能研究院主办的2020北京智源大会成功开幕,来自世界人工智能领域的中外顶尖学者专家通过视频在“云上”相聚,共同探讨人工智能前沿问题、畅想AI发展的下一个十年。在下午“AI科技女性”专题论坛上,5位女科学家就科技女性这一话题发表自己的见解,展现了榜样的力量。其中,哈尔滨工业大学、AI 2000上榜学者秦兵教授做了名为《打开人工智能情感之门》的主题演讲。
本次秦教授的演讲从两个维度出发,技术和感悟。技术方面,介绍了什么是情感计算,情感计算都面临哪些挑战,如何解决这些挑战以及情感计算的应用与发展趋势。感悟方面,主要跟专题内容相关,通过数据、模型的独特视角对科研女性进行解读。人工智能的学术方面,秦教授的研究主要有三个部分:情感的计算、知识图谱构建与应用、文本生成。本次报告,主要围绕计算机情感计算展开。
电影《她》讲述了在不远的未来人与人工智能相爱的科幻爱情电影。人与机器人坠入爱河,在现在好像不太现实,但或许未来将不是科幻。如何赋予计算机情感计算能力,是当前学术界和企业界研究的一大热点问题。情感计算是重要的技术支撑,它与人工智能情感机器人的目的在于对人类特有情感的模仿和超越,但与现有人工智能技术的高度发展相比,人工情感技术所取得的进展还略显薄弱。情感始终是横跨在人脑和电脑之间一条无法逾越的鸿沟。
情感计算不仅是自然语言处理领域的一个研究方向,也是计算机科学、管理科学和社会科学的交叉融合。那么,情感计算的研究都有哪些挑战?秦兵教授总结了以下五点:情感词汇的歧义性、情感表达的含蓄性、情感可解释性、情感表达一致性、情感表达的多模态性。针对以上五个挑战,目前也有一些相应技术,以提高情感计算的准确性。情感词汇语义表示、隐式情感分析、情感原因发现和预测、情感生成的一致性、多模态情感表示与识别。
在商品/服务评论分析方面,对评价对象和评价表达进行抽取,识别评论中的情感倾向性,可辅助消费者挑选产品以及指导商家改进商品/服务。在舆情分析方面,对热点事件中的情绪进行剖析,寻找情感原因。在情感对话方面,情感机器人(虚拟&实体)可用于体恤明情,抚慰心灵,充当情感陪护。总结未来情感计算发展的五个趋势:从显式情感分析到隐式情感分析,深入挖掘情感的语义。从单模态大多模态的情感分析,引起了多领域学者关注。
从特意领域到多领域的迁移,推动跨领域情感分析的研究。从情感分析到情感生成,让机器人产生情感。从研究到应用,情感计算部分的成熟技术在更多行业应用落地。说完技术,再来谈谈对“科技女性”的感悟,看秦教授如何用模型趣解科研女性。人类与科技。男性+科技等于科技伟人,男科学家有很多。然而女性+科技等于科技女性,虽然也有一些有名的女科学家,例如屠呦呦等,但比例来讲显然不如男性。机器视角:女性与科学研究。
语言模型是计算一个句子概率大小的统计模型。从机器视角看科技女性,在GPT2语言模型下,对于女性理想的职业是什么?GPT2生成的是Nurse,而男性则是Artisan和Farmer,可见男女职业是有区别的。偏见还是偏置?从事科研工作女性比较少,是偏见还是偏置?偏见的一种心理,比如女司机、女博士。偏置是数据统计的一种现象,比如统计网络数据,但网络上年轻人居多,又比如统计男女比例,但工科院校女生少。
不同阶段的男女比例。全国总人口男女比例大约为1.05:1。工科院校,以某个工科学校为例,本科生男女比例为5:1,研究生男女比例4:1,教师男女比例5.5:1,教授男女比例是4:1。显然,在工科领域男女比例上存在明显差异。模型趣解。从上述可以发现,很多角度下,男女都是存在区别的。那么通过模型可以有哪些分析?二、感悟:模型趣解科研女性图11二分类模型。
通过逻辑回归模型的二分类模型研究在特征的权重以及个人的特征的影响下,成为一个科研人员的可能性。根据样例数据得出权重,分析在权重固定的情况下怎么样优化个人特征。模型设计了一组科研领域特征纬度,假设固定权重男性占比80%,女性占比20%,问题在于如何通过其他特征使自己更加匹配,增大可能性。图12一个例子。以某一科研女性小红为例,其各项特征值如图12。
用逻辑回归计算,要使Y增大,一是特征权重,二是个人特征。由于之前的偏见观念,自身不擅长这个领域以及家庭负担等,女性的固定特征权重很低(W=0.2)。剩下的选择是提高X,增加自己的技能,优化个人特征。所以在科研领域,一些女性特征相对弱势,需要花费更多的精力增强其它特征。图13 Stack-propagation模型。
如何在工作和生活中进行平衡,或许通过Stack-propagation模型可以得到一些启发。一个人同时忙工作和忙生活要付出很多,采用这个模型可以借力,管理一个家庭或某些问题上的经验,可以应用到工作中,工作当中一些经验方法可以反馈到家庭事务管理。通过多任务学习的框架思想,协调处理工作和家庭关系,使工作和家庭相互促进,都能得以提高。
本次秦教授的演讲围绕“智能、情感、女性”三个关键词展开,演讲内容不仅有技术,更有温度。赋予计算机情感是一个充满魅力的学术研究问题,在秦教授的分享中我们不仅领略了计算机的情感世界,也对科研女性从新的视角有了新的感悟。人工智能飞速发展,改变着我们的时代,但这一切都应以生活为出发点,正如秦教授最后所说的一样“为机器赋予语言或情感的智能,让生活更加美丽”。