姚期智：一個好的問題應(yīng)該是簡潔、新穎、重要且具有普遍吸引力的

中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 梁丹 通訊員 胥森哲）7月14日至26日，2024國際基礎(chǔ)科學(xué)大會在北京舉行，大會吸引了來自世界各地的頂尖科學(xué)家和學(xué)者，共同探討基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的最新進展和未來發(fā)展方向。

在本次大會中，理論計算機與信息科學(xué)領(lǐng)域的三位圖靈獎得主——姚期智、Adi Shamir和Leslie Valiant，分別帶來了精彩演講，分享他們在計算機科學(xué)領(lǐng)域的前沿研究成果和深刻的學(xué)術(shù)見解。

在演講中，姚期智深入探討了在科學(xué)研究中提出好問題的重要性，并通過多個領(lǐng)域的實例說明了提出好問題的過程在計算機科學(xué)中的重要作用。

姚期智先生作演講。學(xué)校供圖

姚期智指出，科學(xué)的發(fā)展離不開問題的提出和解答。通過提出新穎、有趣的問題，可以引導(dǎo)出新的理論、猜想，或者揭示看似不相關(guān)的問題之間的聯(lián)系。他引用了著名文學(xué)家蕭伯納（George Bernard Shaw）的經(jīng)典名言，“人們看到事物的本來面目，然后問為什么；但我夢想那些從未存在的事物，然后問為什么不”，來說明科學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象和探索新應(yīng)用的兩種問題類別。姚期智列舉了牛頓（Isaac Newton）和高錕兩位科學(xué)家的例子，即牛頓因傳說中觀察到蘋果落地的自然現(xiàn)象并思考“為什么”而最終提出萬有引力理論，而高錕則因解決“為什么不用光纖來進行互聯(lián)網(wǎng)通信”的問題而獲得諾貝爾獎，來闡述了這兩類問題都能引領(lǐng)科技的重大創(chuàng)新和進步。

姚期智強調(diào)，好的問題往往會導(dǎo)致偉大的創(chuàng)新，并且好的問題往往非常富有想象力。比如“我們能飛嗎”的問題，導(dǎo)致了飛機的發(fā)明；“聲音能被記錄嗎”的問題，導(dǎo)致了錄音機的發(fā)明；“我們能擊敗細菌嗎”的問題使青霉素的發(fā)現(xiàn)成為可能。在演講中，姚期智通過物理學(xué)的實例，進一步展示了好問題的重要性。他詳細講述了著名物理學(xué)家麥克斯韋在年輕時解決1856年亞當斯獎問題“什么使土星環(huán)保持穩(wěn)定”的案例。麥克斯韋提出了土星環(huán)由大量小顆粒組成的理論，并因其論文《On the Stability of the Motion of Saturn's Rings》而獲得了亞當斯獎，這一理論后來在1980年被航天器拍攝的照片證實。姚期智認為，這一案例充分體現(xiàn)了科學(xué)問題的探索過程及其重要意義。

在談到計算機科學(xué)中的好問題時，姚期智以圖靈獎得主艾倫·圖靈（Alan Mathison Turing）1950年提出的“計算機能否模擬人類行為”的問題為例，解釋了這一問題對人工智能領(lǐng)域的深遠影響。圖靈提出的“圖靈測試”成為衡量機器智能的重要標準，雖然當時計算機科學(xué)尚未形成正式學(xué)科，但這一簡單卻深刻的問題激發(fā)了無數(shù)科學(xué)家對人工智能的探索熱情。

姚期智認為，圖靈測試的提出雖然已過去70年，但其帶來的問題和挑戰(zhàn)仍在不斷推動人工智能領(lǐng)域的進步。尤其是近年來，深度學(xué)習(xí)在圖像識別、圍棋對弈和蛋白質(zhì)折疊等領(lǐng)域取得了突破性成果，表明AI已經(jīng)接近通過圖靈測試。他號召計算機科學(xué)家們繼續(xù)提出和探索新的問題，以推動人工智能和計算機科學(xué)的發(fā)展。

姚期智總結(jié)道，提出好問題是科學(xué)研究的重要藝術(shù)，并鼓勵研究者們找到適合自己的提問方式。他認為，一個好的問題應(yīng)該是漂亮的，即簡潔、新穎、令人驚訝；也應(yīng)該是重要的，即人們關(guān)心其答案；并且應(yīng)該具有普遍吸引力，能夠超越學(xué)術(shù)界限，引起廣泛關(guān)注。

姚期智教授是著名的計算機科學(xué)家，他在復(fù)雜性理論、密碼學(xué)、量子計算和通信復(fù)雜性等多個計算機科學(xué)分支都作出了重要貢獻。他提出的姚極小極大原理在分析算法效率方面發(fā)揮了關(guān)鍵性作用，使其成為計算復(fù)雜性理論的核心基石。此外，他在公鑰密碼系統(tǒng)、量子計算領(lǐng)域的研究，為安全通信和高級量子信息理論奠定了堅實的基礎(chǔ)。姚期智教授于2000年獲得享有計算機科學(xué)諾貝爾獎之稱的圖靈獎，1996年獲高德納獎，2021年獲京都獎，2024年獲基礎(chǔ)科學(xué)終身成就獎。