AI新星系列報(bào)道之二|朱熹:1個(gè)AI導(dǎo)師大于100名博士加1000名教授
“在化學(xué)材料實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域,1個(gè)AI大于100名博士生,1000名教授?!?/strong>
香港中文大學(xué)(深圳)朱熹教授團(tuán)隊(duì)正在重塑材料化學(xué)領(lǐng)域的研究范式。2018年,其團(tuán)隊(duì)成功研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)智能化學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)器系統(tǒng),繼而研發(fā)了獲得教育部相關(guān)部門(mén)認(rèn)可與資助的 AI 學(xué)術(shù)系統(tǒng),由此開(kāi)創(chuàng)了以機(jī)器人作為基礎(chǔ)設(shè)施的化學(xué)材料研究數(shù)字化新范式。經(jīng)測(cè)算,單臺(tái)系統(tǒng)其年均可完成大于傳統(tǒng)研究模式下100名博士生的等效實(shí)驗(yàn)工作量和1000名教授的科研指導(dǎo)工作量,并且在科研思路創(chuàng)新維度展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。AI學(xué)術(shù)系統(tǒng)將隨著AI技術(shù)的發(fā)展不斷演進(jìn)。
香港中文大學(xué)(深圳)理工學(xué)院朱熹教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)自主研發(fā)的智能科研系統(tǒng),正在重塑材料化學(xué)領(lǐng)域的研究范式。該團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的AI學(xué)術(shù)導(dǎo)師系統(tǒng)(AI-Supervisor)與云端材料加速操作系統(tǒng)(MAOSIC),實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、執(zhí)行到分析的全程智能化,標(biāo)志著材料化學(xué)研究正式邁入數(shù)字化新階段。
材料化學(xué)的 AI 系統(tǒng)天生帶有自然科學(xué)的先驗(yàn)和后驗(yàn)屬性,需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但300年來(lái)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式效率低下。為解決此問(wèn)題,從2017年起,朱教授團(tuán)隊(duì)規(guī)劃了三個(gè)階段。首先在實(shí)驗(yàn)通量方面,該團(tuán)隊(duì)至今已更新10套智能化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括我國(guó)首個(gè)智能化學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)器人系統(tǒng)。這些系統(tǒng)能夠覆蓋80%以上的化學(xué)材料實(shí)驗(yàn)。其次在實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性方面,從2020年開(kāi)始,朱教授團(tuán)隊(duì)分析了絕大多數(shù)學(xué)術(shù)資料,構(gòu)建起AI學(xué)術(shù)系統(tǒng),旨在規(guī)避創(chuàng)新性低的方案,設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)。最后在評(píng)價(jià)體系方面,從2023年開(kāi)始,該AI系統(tǒng)已具備一定程度的自主科研能力。對(duì)于創(chuàng)新性不高的論文內(nèi)容,AI系統(tǒng)早已理解了科研思路,甚至實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都已準(zhǔn)備就緒。和AI的學(xué)術(shù)水平可以成為全新的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一,這將不斷督促著科研人員必須努力拓展自己的學(xué)術(shù)深度。
經(jīng)測(cè)算具備1臺(tái)機(jī)器的AI學(xué)術(shù)系統(tǒng)同時(shí)可以處理128個(gè)樣品,峰值條件下平均每周可以工作140小時(shí),大于1位平均每周工作40小時(shí),同時(shí)只能處理3-4個(gè)樣品的博士生實(shí)驗(yàn)工作量的100倍。AI學(xué)術(shù)系統(tǒng)還具備對(duì)日??蒲袉?wèn)題中的選題、指導(dǎo)和評(píng)價(jià)功能,可以支持1000人同時(shí)在線(xiàn),大于1000名教授的科研指導(dǎo)工作量。
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自系統(tǒng)問(wèn)世以來(lái),朱熹教授團(tuán)隊(duì)的研究成果屢獲殊榮。相關(guān)技術(shù)突破已獲國(guó)家級(jí)認(rèn)可:2021年入選科技部顛覆性創(chuàng)新技術(shù)名錄,2022年參與科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,2023年獲教育部相關(guān)部門(mén)專(zhuān)項(xiàng)委托研發(fā)。
朱熹教授科研團(tuán)隊(duì)的核心力量來(lái)自于港中大(深圳)培養(yǎng)的本科-博士連讀的青年學(xué)者和學(xué)生,他們的成長(zhǎng)也見(jiàn)證了大學(xué)在人才培養(yǎng)上的成功探索。
賴(lài)鎮(zhèn)海博士生是其中的典型代表,他是港中大(深圳)2015年理工學(xué)院新能源專(zhuān)業(yè)第一批本科生,隨后在本校攻讀計(jì)算機(jī)信息工程碩士,并于2022年繼續(xù)攻讀博士學(xué)位。從2017年朱熹教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)國(guó)內(nèi)首個(gè)智能化學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)器人架構(gòu)AIR-Chem開(kāi)始,賴(lài)鎮(zhèn)海便參與其中,成為該系統(tǒng)構(gòu)建和優(yōu)化的重要貢獻(xiàn)者之一。朱熹教授評(píng)價(jià)道:“賴(lài)鎮(zhèn)??赡苁悄壳皩?duì)項(xiàng)目理解最深的人之一,他的成長(zhǎng)見(jiàn)證了大學(xué)科研體系的完善,也彰顯了學(xué)校師資力量在人才培養(yǎng)方面的優(yōu)勢(shì)?!?/p>
在人工智能加速創(chuàng)新的背景下,港中大(深圳)正憑借其科研團(tuán)隊(duì)的研究成果和優(yōu)質(zhì)的師資力量,繼續(xù)在人工智能領(lǐng)域深耕細(xì)作,也為科學(xué)研究、教育模式變革以及技術(shù)產(chǎn)業(yè)化貢獻(xiàn)更多智慧。
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青年教授簡(jiǎn)介
朱熹
校長(zhǎng)青年學(xué)者
香港中文大學(xué)(深圳)理工學(xué)院副教授
教育背景:
學(xué)士:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
博士:新加坡南洋理工大學(xué)
研究領(lǐng)域:
物理、人工智能與機(jī)器人
朱熹教授,AI機(jī)器人技術(shù)和化學(xué)材料領(lǐng)域交叉學(xué)科的專(zhuān)家,2018年架構(gòu)了我國(guó)第一臺(tái)化學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)器人AIR-Chem(Authentic Intelligent Robotics for Chemistry)。隨后架構(gòu)了包括MAOS(Materials Acceleration Operating System)操作系統(tǒng),以及基于A(yíng)IR-Chem和MAOS系統(tǒng)衍生出來(lái)的云端化學(xué)材料實(shí)驗(yàn)室MAOSIC,具備自主實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析能力的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)AIM(Authentic Intelligent Machine)等10種以上智能實(shí)驗(yàn)室架構(gòu),同時(shí)還架構(gòu)了人工智能學(xué)術(shù)導(dǎo)師(AI-Supervisor)和材料化學(xué)科研教學(xué)元宇宙系統(tǒng)Mateverse。2024年,他出版了全球首部論述AI機(jī)器人技術(shù)在材料科學(xué)中應(yīng)用的技術(shù)原理和場(chǎng)景分析的著作。
