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中科院王守觉院士漫谈多维空间仿生信息学


中科院王守觉院士漫谈多维空间仿生信息学

中国院士,一份至高无上的荣誉,一份如履薄冰的责任,他们在各自的专业领域辛勤的耕耘,他们不平凡的人生经历折射出智慧的光芒……欢迎大家每周锁定腾讯科技院士访谈栏目,和我们一起聆听院士们的心路历程。

腾讯科技讯 2009年5月6日14时30分,中国科学院王守觉院士做客腾讯网,和网友漫谈了多维空间仿生信息学。

王守觉院士漫谈多维空间仿生信息学(实录)

中国科学院王守觉院士

以下为此次访谈实录:

郭桐兴:各位观众,大家下午好!欢迎大家来到院士访谈,我们今天非常荣幸的请到了中国科学院院士,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员,中国科学院半导体所原所长,中国电子学会副理事长,同济大学信息工程学院名誉院长兼半导体与信息技术研究所所长,浙江工业大学智能信息系统研究所所长,中国神经网络委员会主席,中国计算机学会CAD与图形学委员会名誉主任,中国人工智能学会,神经网络与计算智能委员会名誉主任,我国著名半导体与信息科学专家,我国半导体器件与微电子奠基人之一王守觉院士,王老,您好!欢迎您!

今天我们想请王老就多维空间仿生信息学这门学问,谈一谈您对这门学问的认知,首先想请您介绍一下什么是多维空间仿生信息学?多维空间仿生信息学它的发展的历史以及它的用途我们请您给我们做一个介绍。

王守觉:多维空间仿生信息技术,我们也统称叫高维仿生信息技术,所以我想,第一,我来介绍一下高维仿生信息技术的来龙去脉,是怎么发展起来的。

我们先来看一下我们第四页,就是中国现在我们国家的空间跟世界产业经济发展链的一个关系,最好能显示一下第4页。(播放图片)

其实我们现在从一个新的产品占领市场看,它有很长的一个链发展到现在,比如说我们现在电子技术方面,不管是手机也好,计算机也好,它的根子都在半导体器件,我们现在手机在口袋里,一个很小的手机,实际上里边的半导体器件的数量都是上万以上,很多很多晶体管,所以如果没有半导体技术,而用电真空技术的话,我们背上几个柜子也背不下来,为什么有今天的信息技术呢,是离不开1947年发明晶体管,半个世纪以来信息科学技术的大发展。

一个产业,比如说我们拿半导体来看,从晶体管的发明到晶体管的技术发展一直到有产业,然后生产,形成产业,最后有品牌,这么一个链,那么我们就称它叫世界的产业经济的发展链条,而我们中国现在在这个链条里不是整条链都掌握了,我们只掌握了从新产品开始,新产品,产品加工,上市,然后就是销售,这个是我们现在中国可以有位置的。

郭桐兴:自己可以掌握的。

王守觉:人家也认可的,但是你所有的根子都是外国来的,都是舶来品,科学是外国来的,技术是外国来的,专利是外国来的,一直到技术的比如说设备绝大多数也是外国来的,所以我们要想跟发达国家平起平坐,不能光做一些产品,你有一个产品,我们也做一个,那我们老是跟在别人后头走,所以我们的想法是在改革开放初期,我们中国科学院我们做研究,必须要研究工作走到世界的前面去,也就是说,我们研究东西必须为未来的产品、产业开创新的路子,而不是从外国来的。

所以我们高维仿生信息技术也是在这个思想指导下发展起来的,要介绍它的内容,我想先要介绍一下什么呢?就是说,自然界现在到底我们人在花花世界里头,这个花花世界里头到底是些什么东西,我们说到底,这个世界上就三样东西。

郭桐兴:哪三样东西?

王守觉:一个是物质,一个是能量,第三个是信息。

所以我这个次序也是我们人类掌握的次序,人类先掌握的是物质,人类什么也不知道的时候先知道这是一块石头,这是一根树。

郭桐兴:先看到实物?

王守觉:先看到的是物体,物质,然后才知道有能量,一块石头可以从上头掉下来,但是平白无故它不会从底下跑上去,这个应该说是大家都熟悉的了。

但是近几十年来,人类开始对于第三样东西——信息重视了,信息是什么?摸不着拿不到的,但是你不知道它你就不能掌握它,你比如说一个指路牌,我看见指路牌我知道怎么走,如果说我没有这个指路牌我放一块木板放在那儿,我就不知道怎么走,所以这是信息。所以信息实际上是创造精神世界,而物质跟能量是物质世界,精神世界来源于信息,所以信息是非常重要的。

郭桐兴:这跟物质世界是完全不同概念的两个范畴?

王守觉:不同概念的。另外我们这个工作就是想在研究信息,到底什么是信息开始做,研究信息可以使得这个信息能够处理,往前发展,不受现代的局限。所以信息范围也是很宽的,比如说知识、经验、传媒甚至于人的思维都是信息,而不是一个物质。那么从思维来说的话,我们可以看到,举个例子来说,我们人类的思维有两大类型。

郭桐兴:哪两大类型?

王守觉:一个是逻辑思维,一个是形象思维。

郭桐兴:逻辑思维应该是很抽象的。

王守觉:是从逻辑那个方法来的,形象思维是逻辑说不清的,但是你看起来,人有一种形象的感觉。

郭桐兴:很直观的能够看得到的?

王守觉:对,看得到。所以我举一个例子来说,计算机现在能力很强,什么东西都能算得很快,但是一个一岁的孩子他能够很快的在大庭广众找到自己的妈妈,不管妈妈是什么的一个表情,他都很容易找到,但是计算机就做不到这一点。

郭桐兴:计算机还不如一个小孩子?

王守觉:为什么呢?什么原因呢?就是计算机是只能来进行逻辑运算,所以计算机的逻辑运算很强,但是对于形象思维的一些运算一无所知。

郭桐兴:相对来说这是它的弱项?

王守觉:所以计算机不能说我一手拿一个计算机一算就算出一副画来,这个画的漂亮不漂亮还是要人去画。所以计算机虽然很能耐,但是它对于形象思维的处理能力是很差的。所以针对这个问题,那么我们就认为,就是逻辑思维运算可以靠计算机,难道形象思维就只能靠人脑吗?

郭桐兴:有没有别的办法能解决?

王守觉:有没有办法让计算机也能算得聪明一点呢?算得好一点呢?这个就是我们高维仿生信息技术的一个出发点,我们就由这个出发,慢慢一步一步发展起来的。

郭桐兴:实际上是为了解决这个问题而开创的?

王守觉:为了解决让计算机变得更加聪明,能够来解决形象思维的问题,来龙去脉是这样的。

郭桐兴:这门学问是我们中国科学家就完全独立自主知识产权的一个结果?

王守觉:对,这个我可以说明一个什么呢?就是在2006年有8个国际会议,有国内的,有香港的,有美洲的,有欧洲的,八个会议都邀请我去做报告,这说明国外也已经对这个开始感到兴趣了。

郭桐兴:对这个问题引起他们的注意和重视。

王守觉:这是第一个。

第二个,我们这门科学跟一般传统的信息与信号处理是不一样的,完全不同的,虽然要想解决的问题是一样的,但是所走的路是完全不同,举个例子来说,就是像中医跟西医一样,都是目的为了解决疾病、治病,但是路径完全不同。

郭桐兴:等于是殊途同归?

王守觉:所以我下面想要跟大家讲一下是什么呢?就是每一个科学观察世界上的问题,都可以用不同的两种方式来看,一个叫微观的方式,就是看得很细的地方,很精细的部分,一个是叫宏观的方式来看问题。

郭桐兴:从整体的角度看?

王守觉:这两个谁都不能偏废,你真正要全面认识一个事物的话,你必须既要从微观,又要从宏观,但是这一点,我们人往往有片面性,就从微观看问题的人,他就不注重宏观看问题,从传统的宏观看问题的人,不注重微观看问题,这就是我们拿个通俗的东西来说,西医跟中医的关系实际上就是这个关系。为什么我们中医往往瞧不起西医,而西医又往往瞧不起中医,实际上两个应该是目的是一样的,都是要治病。

郭桐兴:应该是中西医结合?

王守觉:应该既要从微观上看问题,又要从宏观上看问题。

郭桐兴:相互之间取长补短?

王守觉:所以我这儿可以给观众看一个图片,比如说我再有一张图片,这个图片是17号。(播放图片)这张图片远远看的话,就是一朵花,但是我要把它放大看,这朵花放大了,看起来是好多点,还是一朵花,但是我再放大,拿显微镜一看的话,它是好多娃娃脸,所以拿显微镜看的话说这朵花是娃娃脸,拿宏观看这朵花的话是一朵花。两个人争的话,就没有意义了。

我再给大家看另一朵花,这朵花是第20号,(播放图片)大家一看,就是那朵花,但是如果我把它放大,再放大,再放大的话,放大看还是一朵花,但是再放大,放大镜一看的话,不是娃娃脸了,他是好多飞鹰,所以说宏观看一样的东西,微观可能不一样,我们下面再来看宏观看是不一样的东西,微观也会一样。

我们看下面一张,下面一张图是一只飞鹰,下面一张图。

郭桐兴:刚才那张图的下面。

王守觉:下面一张图是远看是一张飞鹰的图片,我如果把这张飞鹰放大,一看它也是许许多多张娃娃脸,那你可以看到,它微观来看的话,这只飞鹰跟那个花是一样的东西,但是宏观看两个不一样的。所以宏观一样,可能微观不一样,微观一样,可能宏观看起来不一样。所以真正全面了解,来观察一个事物的话,必须要宏观、微观都要看。

郭桐兴:交替的去观察?

王守觉:所以就是说,治病我的看法就应该是中西医结合,因为你西医就是说微观来看病,甚至于看到基因,有的时候一个基因链上的一个原子,他在看一个原子的时候就不容易看到宏观上的一个人体的整体的症状,但是中医的话,不是,中医的话是从宏观上来看,但是从微观上看不清楚,要结合起来。所以我们科学上也有这个问题,我们科学的研究问题,也是有宏观性,有微观性的问题。

而现在的信息技术处理,往往重视的是微观的,但是我们如果要跟人一样变得聪明的话,那么他又要向宏观发展,所以我们的高维仿生信息技术的话,实际上就是一个向宏观方向发展的一个信息科学,信息技术向宏观方向发展,把人的形象思维用进去,这样一个方面。

所以我们说,高维仿生信息技术就是信息技术未来要向宏观方向发展的这么一门学科,是这样的情况。

郭桐兴:它告诉人们,应该尽可能全面的去看问题。

王守觉:对,全面看问题。所以我们在处理问题的时候,我下面可以应用的可以有例子,它不是微观看问题,它是从宏观上来处理的话,它也可以得到很好的效果,这是另外一个路径。

郭桐兴:您给我们讲讲好吗?

王守觉:下面我给大家讲一下,就是高维仿生信息技术的几个主要特点,不同于现在的信息技术。

郭桐兴:有哪些特点?

王守觉:第一个特点是什么呢?就是把原来我们图象处理都是用很多联立方程,很头疼的联立方程式,我们不从方程式出发,而是从几何的图形概念出发,等于用几何的方法来算,而不是用代数的方法来算。

郭桐兴:用形象?

王守觉:用形象我们计算里头的,就是说我从一个点到一条线做了一个垂直线,我可以用垂直坐标算出来,一步一步来做,就是这样的一个思路,这是一个思路的第一个特点。第二个特点是什么呢?就是我们在高维仿生信息技术里头,把所有的信息,比如说现代信息不管是图片、照片或者是说话都是因特网上都是数字传输,那么我们把每一个数字传输,我们把每一个传输的一组数字,每一个数字看成是一个坐标,那么一组数字不就等于空间里头一个点吗?在立体几何里头,X、Y、Z三个坐标,那么确定一个点,所以一个点的位置就可以代表三个数字,我如果说是在100维空间里头的话,一个点的坐标当然就能代表100个数字。因而,我不管你有多少个像数点的照片,我都可以看作是一个高维空间里头的一个点,这个高维空间里头的一个点出发,我就可以算出来很多新的东西来。

所以第二个特点都是点的关系,第三个特点,由于我们是用空间几何代替了多个变量的方程式,因为人们对于方程式X、Y、Z,三个变量已经够头疼了,我有十个变量的话,那不是要头疼死了吗。所以我们这个时候几何代替了,因而它比较适合于做实际工作的,概念很清楚,而对于数学方程式感到头疼的工程师,所以很适合于工程师来用。

郭桐兴:把它简单化了?

王守觉:等于是什么呢?拿一个图形来代替了一套方程式。

郭桐兴:更直观,更形象,一目了然。

王守觉:所以这个东西虽然现在人们感觉到好像很难掌握,那是因为念书念书,都是念的方程式,我们也是方程式念出来的,所以就忘了这个形象的一种几何概念,所以我们要重新弄起几何概念来,实际上花点力气的话,很容易。

郭桐兴:实际上是变换一个思考问题的角度?

王守觉:对。这是第三个特点。

第四个特点,这个实际上它是一种几何的立体概念的训练,用几何立体概念训练,这样的一种思考问题的习惯往往能够在技术上能够事半功倍,就是你花时间很少,但是你的效果很好。最近有一个例子,我有一个博士生现在到农大去,他在农业上头,生物上头,国外的算来算去,算得效果不好,他一算效果就很好。

郭桐兴:就是用您这个方法?

王守觉:就是用我这个方法,所以他最近来找我,问能不能合作,我们再进一步发展,我说好啊。所以这个生物思想方法是这样的。这个就是这四个特点,是我们高维仿生信息技术的特点,或者就叫多维空间仿生信息学的特点。我们在去年出版的一本书就是叫《多维空间仿生信息学入门》,是在工业出版社出版,为什么叫多维空间,不叫高维空间呢?因为多维空间通俗一点,容易听到过,高维是比多维更加高一点了。我们也是网上一查,多维空间,好多好多人用这个词汇,高维人家就用得很少,实际上我们是在多维空间里头的维数往高里发展,更加高里发展。

郭桐兴:等于是在多维空间的基础上尖端的科学?

王守觉:更加维数高上去这样一个东西。这个实际上我们简单介绍就是它的一个特点就是这样的。

郭桐兴:这个特点也是多维空间仿生信息学的优势?

王守觉:就是它的优势。下面我介绍一下,高维仿生信息技术的应用。

郭桐兴:有什么用途?

王守觉:用途非常宽,我刚才讲了生物的品种,这个品种怎么来分,我那个学生在农大说,他们的教授对他这个工作很感兴趣,说是算出来的结果好,那当然是好了,能对我们用到哪儿去都是好事,但是也说明一点,我们这是一种新的方法,是一种新的途径,所以你用到什么地方去都可以,下面我只是给大家介绍一下,应用在信息科学技术里头,图象处理这些方面,图象识别方面。

我第一个例子,我们是叫模糊图变得清晰化处理,就是说比如说一张照片照得不清楚,看得很模糊,但是我不知道它为什么模糊,还是因为我的镜头动了呢?还是因为我的镜头聚焦没有聚准呢?还是观察的对象不在同一个焦平面上,种种模糊机理我不清楚,模糊机理不清楚,传统的方法就得要假定它的模糊机理,我现在就不用假定,我只是说,模糊的图是一个点,我慢慢叫它动,在高维空间里头动了,动到慢慢慢慢清楚了,就行了。

郭桐兴:让它移动起来?

王守觉:让它动了,让它这个点在计算。我要拿一个结果给大家看一看。这是第36张幻灯片,请放一下。(播放图片),A图就是原始的一张照片,很模糊,我把它动一下,因为照片总是高维空间里头的一个点,这个点我让它动一点,它变成B图,再动过去一点变成C图,再动过去变成D,D变到E,E变到F,F变到G,G变到H,我们可以看到H这张照片,显然我们大概上看得清是个什么人了,A这张照片是完全模糊的,但是我不知道它模糊机理,我用不着知道它的模糊机理,我可以这么推回去。这是一个例子。

比如说下面一张照片,第37张照片(播放图片),这张照片是一张晚上拍的红外的照片,看来很模糊,如果用国外的软件photoshop处理,那么最好的结果就是这张照片,(第38张)比刚才那张清晰了,那么用我们的方法来处理的话,虽然很简单,但是效果很好,你可以看到。(第39张)这个是我们的方法处理,处理了以后你可以看到屋顶上的瓦片非常清晰,这是第一个。

第二个结果,下面一张图(第40张),第二个结果差不多,显然比那个photoshop处理出来的情况好很多。这个是一个用途。

下面一张图,我的一个例子,再看一下,第41张。这个它的左边的那张图是原始的一个天文的一张照片,你可以看到它是很模糊的,那么我们经过两次处理以后,可以看到右边那张照片就清晰了,细节的东西能看清楚,这就是一个例子。

第二个运用,第45张幻灯片,这是一个人脸表情的虚拟的表情,就是左上角的那张照片是原始的照出来的一张照片,她是板着脸照的,但是我可以给她一处理的话,让她变成笑的。我并没有把她弄什么方程式,这个不是什么方程式,我就是让她微笑了,她就能变成微笑了。

同样,比如说,下面一张,这一张照片的左上角是原始的的一张照片,右下角的一张照片就是让这个人微笑一点,所以人的表情就可以变成一种虚拟的东西出来。这个是我们的一个用途,也是一个虚拟的表情的生成。

再下面,比如说她扮个鬼脸,我们再看下面一张,左上角是笑咪咪的照片,然后我们把她变成一个半个鬼脸,所以你说用途用在什么地方,我觉得这个用途是很大的,比如说,第一,比如说我们一个人,我自己拍了一张照片,我要变成各种各样的表情,我也要把这些表情放到某些照片里头去,都可能。可以模拟产生出一段我的录像带出来,结果我后面看,但是不一定做得很好,因为我们这是初步的尝试了,就是可以这么来做。

第三个,我想给大家介绍一个应用,那就是我们高维仿生信息技术在身份验证当中的神奇的潜力,就是你这个人是不是这个人,现在我们银行里头,比如说你在银行里有银行卡,地上丢掉了,给歹徒捡去了,而且他们看到你在ATM机里取过款,密码也知道,他就可以把你这个卡里的钱都取出来。因而,就有深圳的企业家他就希望我们来研究,能不能把人脸放到磁卡上头去,就是我这个磁卡不光是银行卡,还有人脸在那里,那么你取款的时候,计算机一算,这个人不对,那就完了,那就抓起来了。

郭桐兴:让你使用起来?

王守觉:而且一看你这是捡来的还是偷来的。

郭桐兴:这个对现在的社会有很大的帮助作用啊。

王守觉:有很大的潜力。

郭桐兴:对人物的真实性做一个鉴别,做一个鉴定?

王守觉:所以这个方面的应用,我们是在深圳市一个企业,深圳市一个叫智信智能识别技术有限公司,它支持我们,我再提一下,我们的工作是它出钱让我们做,它支持我们做这个工作,做了以后,我们现在能把人脸放到磁卡上头去,只占48个字节。

郭桐兴:这是什么概念呢?

王守觉:48个字节就是可以放在条形码上,我可以把你的脸放在一个条形码上。

郭桐兴:占有一个很小的空间?

王守觉:占有很小的空间,当然磁卡上也可以放,条形码上也可以放,这个工作,据从美国回来的专门搞人脸识别的一些专家说,他说不可能,为什么不可能,那是因为美国没有搞,但是我们现在确实做到48个字节,正确认识率超过95%,换句话说,歹徒如果拿了你的卡去冒取钱的话,20次被抓住19次,落网的只有1次。

郭桐兴:这个准确率是相当高的,这个对于我们现在社会现在卡用得非常多,每个人都有几张卡的。

王守觉:我的磁卡都可以放上去,我可以把磁卡做一下把人脸放上去。

郭桐兴:那密码可以起一个辅助的认定作用?

王守觉:人脸是最方便的了,也没有什么带来带去的东西。

郭桐兴:除非毁容,一般情况下都完全很简洁,很方便的。

王守觉:对。比如说国外回来的说不可能达到95%,但是我们这个企业家找人在深圳实实在在的测量,测出来是97%,比95%还高一点。这个东西应用面应该说是很宽的,我们有一张实物的照片,第50张照片,这就是我们认识人的那套系统,银行安全卡的系统,这是深圳那个企业家做的。我们为了显示它的大小,就把那本书放在后头比一比。

郭桐兴:旁边立着那个是它的识别系统吗?

王守觉:识别系统,还有像书差不多大的,一个是嵌入式的机器。

郭桐兴:非常简单的?

王守觉:非常简便的。

郭桐兴:将来这个技术应该在全国应用起来。

王守觉:比如说你的护照,甚至于身份证都可以用。因为你身份证现在可以假冒,假造,我换了一个人名,拿另外一张照片放上去就是假照了,你如果用我这个,你假造造不出来,造出来,里头的人是别的人,造不出来了。

我们下面看一下,第51张幻灯片,这个就是一般的银行卡,一个典型的银行卡上的信息,我们把一个人脸放进去了,(播放图片)下面一张是我们把人脸放进去了以后的数据,比它多了一点了,(播放图片)凭这个数据,我们就可以知道是不是这个人。

郭桐兴:马上就能识别出来?

王守觉:马上就能识别出来是他还是不是他,这是一个应用。所以这个应用的话,就是拿这个卡的人的自动识别,这个可以放到条形码上磁卡上头,可以防止伪造,可以帮助破案,就是非法歹徒拿到你这个卡以后,去用的话,被抓住了。

郭桐兴:对公安系统破案,侦破刑事犯罪,应该是帮助非常大的?

王守觉:这个应用肯定是很广的了。现在冒充的东西很多,连考生连一个准考证都是拿另外一个学生的去冒牌考试,还得人去对,老师一疏忽,冒牌的就进去了,所以这种都可以。实际上这个技术应用的面是很宽的。

郭桐兴:如果使用这套技术的话,就很简单,它这有报警,或者是有这种功能系统马上能识别出来,假冒伪劣,那么请出考场。

王守觉:当然每一个用途,都要有具体的工作要做,不是现成的,只是说提供可能性和技术。后面第四个介绍的应用就是识别,模式识别,比如说我们里头有几个我介绍一下,比如说我一张照片,因为我要识别照片的话,我们首先要把它弄得清楚一点,照片清楚一点。比如说,我一张58一张幻灯片,这个幻灯片照的原照片一边黑的,一边白的,很不清楚,我们只要在空间里头做一下很简单的运算,一个投影,一次投影以后,这次投影以后就出来就是这样清楚,你看两边的那个。

郭桐兴:稍加处理就比原来的效果好多了。

王守觉:很简单的,我们只是投影一次,这是非常复杂的,做一次投影就行了。

郭桐兴:下面再一个,比如说我们人化妆了,我们看看,第61幻灯片,那就是原来的一张灰度照片,这个灰度照片是一个模特,她眼影画得很深,所以你很容易识别错误,她的眼睛你看成变得大了,下一张照片就是我们用我们的方法把她这个眼影去掉,化妆卸掉了。

郭桐兴:恢复她真实的原貌。

王守觉:恢复她真实的原形。再后面一张是她彩色的半身照,你可以看到眼影抹得很深,还有抹唇膏,这使得今天抹了,明天不抹了要识别错误,就不好办了,所以我们可以看到,我们把她的化妆卸掉,做一次投影,很简单。

郭桐兴:这是去掉化妆的效果?

王守觉:对。实际上我们这个运算很简单的。

再看看识别结果,比如说用八个模型,四面八方来看她,我们来看看识别结果跟国外的传统方法的对比,我们看一下,第68张幻灯片,我们把红框框出来的是两个结果的对比,中间那一列的话,是国际上比较流行的一个支撑向量机,SVM的方法,告诉计算机的照片的数量在169以下的话,它的识别率已经掉到78%了,而我们现在的识别率可以达到98%,你告诉照片数量少的情况下,我们可以比它好得多,如果是多的话,我们也比它好一点。这也是一种运用。

下面我给大家再介绍一下,就是科学跟艺术的鸿沟可能会在我们仿生的过程中跨越,放一下第76张(播放图片),实际上自古以来,艺术跟科学本来是结合的,达芬奇是一个伟大的艺术家,也是一个伟大的科学家,他是统一起来的,但是后来由于科学的发展而脱离了艺术,所以科学越来越变到另外一个路上去了。科学跟艺术分离了,那么我们现在的工作认为,科学又要跟艺术结合起来,艺术又要跟科学这个鸿沟,要在信息科学的仿生过程,我们要仿生,实际上就是要把艺术要用进来,跟艺术结合起来。

下面我们给大家看几个例子,因为我们毕竟不是艺术家,但是我们做几个实验,我们看看第77张幻灯片,这幅照片,你可以看到它是什么呢?看看又像是一个古城堡,又像是地里有好多草,有黄的花,还有一个爱因斯坦的头像,那么我们是把几幅照片怎么结合起来,结合成一张照片,但不是重叠,所以这个方式,这是一个例子。

再看我们第二个例子,另外一个例子是下一张照片,这张照片有点像抽象画的照片了,你看起来好像是有两个,有一个穿白衣服的女孩,但是她的膝盖又是一个躺在地上的一个娃娃,一个木偶的脸,而她的一个胳膊又是另外一个在那里跑的一个女孩子的脸,这个是我们初步的尝试,怎么来产生新的图片。

再看下面的一张,下面的一张,左上角是一张照片,这是我们技术上经常用的一个照片,但是我们处理了以后,到右下角去的话,这一张就像是一个素描了,一个是平面的一张照片,右下角好像是一个素描的画了,有一定的立体的感觉。

再看下面的一张照片,左上角是一张相片,一张相片,在我们很简单的一处理了以后,出来一张像一张油画似的的情况,当然我们这个处理,因为我们是在那里尝试了,毕竟不是艺术家,这说明了我们的科学跟艺术可以结合,越来越比较靠得近了。

下面我再给大家看一个表情的一些变化,就是看下面一张,81张,这是一张照片,现在这张照片,我根据这张照片让她的脸部活动起来,就是从这个板着的脸让她慢慢笑笑笑,活动起来,请放一下,这个原来是死的一张照片,我现在变成活动的,在那里变。整个脸都在那里变了,微笑的形状了。

再看底下一张,底下一张她变哭了,表情在那里变化。

再往下放一张,下面一张是愤怒了,她的原始都是一张照片,下面是处理的。处理了产生出来愤怒的照片,下面一张是一个男生的照片,下面是这个男生在变微笑,再下面就是男生变成哭脸了,再下面就是男生变愤怒了。要说明的就是,因为我们这套方法的话,这些变化都已经变成一种参数了,我可以让他笑得多一点,笑得少一点,是怎么样他自己在那里动的,完全可以控制,而且自动的了,不用人类在那儿做,这个跟做动画片不一样,动画片做的时候要人画好若干张不同的照片,重叠在一起,我们就是一张照片让她自己来动起来。这是初步的尝试,是我一个研究生给我做了几个月的工作的时间。这个工作量要放上去的话,我们可以做可以动漫自动化这些都是我们未来的方向,动漫怎么自动产生。

下面我们有一个小小的尝试,就是说我们想用两张照片生成一段动画片式的一段东西,请放出第90张,这是一张照片,有一个女同志在做广播操,第二张照片,下面一张照片是一条小河,南方的一个小镇,现在我们想生成一段,当然这一段是很原始的,因为这个是我们一两年前一个学生做的,后来我们忙于做别的工作,没有把它改良好,你看在这个河上,好像我在这个船上在拍天空当中的这个人,空中飞人,河上船在动,所以房子,什么东西都在那里变形。

郭桐兴:这个技术完全可以用于电影工业啊?

王守觉:对,我们这个远期的目标就是希望做动漫的电影,而且我们想给用户自己来拍电影,我们现在不是人人都想当演员吗,那么我自己拍两张照片,我可以这两张照片进去我给你拍一场电影。

郭桐兴:有很多高难度动作,不用这个演员亲历亲为了,完全可以解决他很多危险的方面,让人变得非常安全,非常方便的情况下完成拍摄任务。

王守觉:这是我们远期的理想。

其他的,因为是一个学术性的东西,我们就不一一谈,我就想在这儿提出一个问题,因为你说是怎么发展的历史,我们就是这样来龙去脉过来,但是这个历史还是很艰巨的,我现在就想提出一个问题,我们中国人,华人,世界上公认是聪明的,不一定第一,至少第二、第三,至少是前三名,人是瘦小,为什么我们北京奥运会上能拿51块金牌,世界第一,而我们在科学技术创新上,现在两个数据,据国内的资料创新能力是第28位,从国外的资料上中国创新能力是第56位,为什么?究竟是什么原因?我觉得这个问题,希望对于我们网民大家可以来考虑考虑这个问题,我觉得这是我们要解决的一个很重要的问题。

郭桐兴:当务之急需要找到答案的一个问题,迫在眉睫,也关系到中华民族的未来的发展?

王守觉:对,也就是胡锦涛主席提的,“要建设创新型国家”,为什么我们现在任重而道远,实际上我们对于一个创新工作所遇到的难点能说明这个问题,人们不接受。

王守觉院士漫谈多维空间仿生信息学(实录)

王守觉院士与主持人郭桐兴

郭桐兴:王老,我还有一个问题想请您介绍一下,我们现在多维空间仿生信息学的研究现状,我们中国的研究在这个领域里面,我们的科研成果处于一个什么位置?

王守觉:我们多维空间仿生信息学它的根本创新实际上是把形象思维结合到我们的逻辑运算里头来了,这一点是我们中国华人的特点,等于华人的中医,怎么说外国人学学不会,学不懂,所以我们这个方面的东西的话,效果来看,国外也是比较承认的。

郭桐兴:我们处于一个领先位置?

王守觉:领先是需要后头人跟着我们走了,那我们说是领先,我们应该说是一个首创的位置。这是我们首创的,外国没有的。外国是不是会跟着我们来,看我们的工作做得好不好,真正我们做的好,我们解决了大问题,我们就会真正领着世界的潮流走了。

郭桐兴:就这一点来讲,也应该值得我们中国人引以为骄傲和自豪的。

王守觉:当然我们要做得更好。我写第一本书的时候,我就写,我希望写出一系列的书,希望将来是要外国人来念中国的书。我的目标就是这样的。

郭桐兴:应该按照现在的说法应该21世纪,就是中国人的世纪。

王守觉:希望吧!

郭桐兴:还有最后一个问题,您对多维空间仿生信息学的未来发展您有什么看法?

王守觉:我现在觉得是这样的,多维空间仿生信息学应用面非常宽,实用性非常大,它是一个实用性很强的一门新的学科,绝对不是光是纸上谈兵的东西,但是他真正要使用的话,要投入,谁来投钱,所以我现在是这样的,为什么我现在到苏州纳米技术与纳米仿生研究所去呢,因为苏州是市场经济比较活跃的地方,提供我们更好的舞台,能跟市场,跟企业合作,因为我们是一个新东西,新东西没有人能证明你这个东西是好东西,你要说外国来的,大家都熟悉,那可以,国家可能支持,我们这个就是没有人能证明,所以我们必须产品来证明,必须市场来证明。所以市场证明,产品证明,因而我们就找企业家。

所以我们现在只能从企业家,从地方来取得支持。

郭桐兴:跟社会实际结合起来。

王守觉:而这个结合是很辛苦的,因为你发表论文是容易的,做一个产品不那么容易。

郭桐兴:要把科研成果转换成一个为社会能很实用的这么一个产品是有一定的难度的。

王守觉:有劳动量,不一定是科学的含量,但是劳动的含量是相当大的,这个劳动要花钱的,那么我们就要在这个方面也做,所以未来应该说应用途径非常宽广,而且能起很大的作用,但是难度也很大,为什么难度很大呢?就是现在还难以得到真正更多的大家来重视这个创新的工作。

郭桐兴:重视、认可。

王守觉:中国人自己创新的,现在一般来说,科学上如果不是有国外的根据的话,人们不太能接受,接受我们的现状,所以这是一个难点。

郭桐兴:但是总的来讲,它未来的趋势应该是什么样?

王守觉:应该是很强。

我刚才讲了,人家搞农业的,搞生物的拿我这套去说效果非常好,很好,还希望跟我们合作,那就说明它用到哪儿去,哪儿行。

郭桐兴:它未来的发展空间应该是非常大,前景应该是非常光明。我们也预祝咱们中国的多维空间仿生信息学的科学家能够走得越来越好。

王守觉:谢谢!我们共同努力,我也希望借腾讯网呼吁一下,希望网民,因为网是范围很宽的,为中国的创新,科学技术上的创新提供好的平台。

郭桐兴:呼吁,大家支持。

王守觉:支持新的东西。

郭桐兴:支持我们多维空间仿生信息学研究,支持它的新的产品不断的问世,更好的造福于社会。谢谢您!谢谢王老就多维空间仿生信息学这个话题做了这么精彩的谈话,同时也感谢大家收看院士访谈,我们在下一期院士访谈再见!谢谢!