女生是可以向夏先生那样,用优雅丛容的姿态承担这种勇义的。战略上藐视困难,女生责任心更深,更坚韧,加之共情和协作能力,能帮助我们走得更远;面对具体问题,要举轻若重,在战术上重视困难,严谨、科学、准确地解决问题,女生的精心、细致,能在科研上有更好的发挥。
关键词:CCF夏培肃奖 人机交互
2022年2月19日傍晚,正在浙江横店圆明新园法国馆隆重举行的CCF颁奖典礼上,荣获“CCF杰出成就奖(夏培肃)”(简称“CCF夏培肃奖”)的史元春教授,一边听着对她的“颁奖词”,一边想着上台领奖时要说的话。尽管她是一名教师,尽管她经常上台讲话,此刻,她仍然有一点点紧张。坐在她旁边的孙凝晖说,“你是不是也准备了很多感谢的话?”“致谢是当然的呀!更要感谢中国计算机界有夏先生!”
获得CCF夏培肃奖,能将自己的名字与夏先生联系在一起,她感到莫大的荣耀、激励和鞭策。2月24日,这是一个晴朗的下午,我在史老师的办公室采访了她。
她的办公室依然干净、整齐、漂亮和充满书卷气。墙上除了大屏幕和书写板,还挂着大幅书法,书架上的黑色梅瓶中一枝青竹挺立。在充满阳光的房间里,史老师笑着迎向我,还是那么亲切、真诚。我的采访也在轻松的状态下,向着深处探索。
颁奖词
我向她表示了祝贺。
CCF的颁奖词说:“史元春教授长期从事人机交互与普适计算的研究,在自然人机交互基础理论和关键技术上取得了系统性的创新成果,推动了人机交互的产业化应用。在跨国高层次人才培养方面作出了重要贡献。”
我们的话题自然也从颁奖词说起。
Q
在自然人机交互基础理论上,在关键技术上,你取得了系统性的创新成果,它体现在哪里?
史元春:人机交互是研究内容较广的领域,今天大量的识别问题,就是广义的人机交互研究的内容。我在本科阶段(20世纪80年代)就在语音识别、计算机视觉的学习和研究中接触到了交互性这个关键词。这些识别问题因其明确的计算任务,早已自成为专门的研究方向。也正因为这种密切关系,1999年,清华大学计算机系在学科方向上进行机构改革,成立了5个研究所,其中一个就是基于语音、视觉、图形学、多媒体、普适计算研究的人机交互与媒体集成研究所,这也是国内第一个以人机交互为名的研究单位。我在2003~2018年期间任这个研究所的所长。
身为所长,一定意义上的带头人,有责任做好这个领域的探索。相对其他领域,人机交互在我国的研究社区不大,基础较弱,2005年之前甚至未有国内教研机构在国际顶会上发表论文。理解、学习一个领域的研究方法、进而建立起自己的研究方法并取得硬成果,是一个比较长期的过程,我的体会,重点是在这一学科交叉领域研究如何通过计算在交互接口和系统上实现对人的能力的适配。这期间,从2002年起,我给本科生和研究生开设了三门人机交互课程,这也是“教研相长”的过程,系统性理论与实践结合的长期教学对科研的启发有着难以替代的重要作用。教学、研究、与国内外同行广泛的学术交流等,促进了我在人机交互领域创新研究,主要包括4个层面的研究。第一层是建模人的生理感知、认知和行为机理,这是本领域发现问题和明确研究方向的基础,比如,总体上我们希望用户花在交互上的注意力越少越好,这部分的研究就要建模人减少视觉注意力的处理流程和压缩方式,在此基础上才可研究出效率很高的盲操作;第二层是交互接口的研究,提出了用户交互意图自然表达的贝叶斯推理方法,在非准确自然交互行为中发现知识,走出单纯依靠感知数据进行交互语义识别所难以克服的数据不充分和数据-意图难对应的困境,研制出大量新型智能终端上的多模态智能交互接口,可准确解码自然动作的交互意图;第三层是在交互接口基础上,能优化交互任务的效率,提出了面向交互任务语义的交互路径优化方法,支持模态的替代和融合,实现信息无障碍访问,并大幅度提高人机物融合环境的多模态交互效率;第四层,人机物环境交互需求大,但配置复杂、研制成本高,我们研制的虚实融合的集成环境支持超前低成本研制测试交互接口和场景,扩展性强,教研应用广泛。抓住复杂的人机交互研究的本质问题,形成自己的研究方法,就能产生扎实的学术成果,我带领的研究团队陆续在人机交互领域的国际顶会和顶刊(ACM CHI、UIST、Ubicomp和IJHCS、ACM TOCHI等)发表系列论文,在2021年的ACM CHI上,荣登个人论文数榜首。
Q
我们再谈谈颁奖词的另一个层次,推动了人机交互的产业化应用。
史元春:人机交互技术创新的直接意义,就是产品应用。在计算无所不在、交互即用户产品的时代,人机交互更是产品创新的关键技术。以手机为例,在2016年之前,我国虽然有多家手机生产商,然而,国产手机还进不了全球高端手机榜。随着计算和物联技术的进步,越来越多的手持设备,通过多种模态的接口,用自然语言、语义丰富的手势,高效地实现了信息访问,交互性能即产品价值,企业越来越重视交互技术创新。十多年前,我的团队开始与诺基亚、三星这样的外企合作建立联合实验室,后来又与华为、搜狗这样的国内企业合作建立联合实验室,将我们的学术能力转化为产品的关键技术。比如,我们研制了握持意图识别、软键盘容错输入等国际领先的产品技术。前者有效地解决了全面屏高误触难题,后者显著提升了预测纠错能力、提高了输入速度,目前支持着7亿多用户的日常应用。其中,在解决了全面屏高误触难题后,华为已推出多款交互性能领先的高端手机,2019年还率先在全球推出外翻式折叠屏手机,并于2020年荣登全球高端手机榜首。
人机交互技术的迭代,并不是简单的更新换代,而是不断地扩展出新的模式。因而,人机交互研究的每个新成果,就是在计算机中建立一定的适应人的感知、认知和行为的能力,这也是对人的能力的不断发现和累积的过程……这个领域的研究很有趣,我真是乐此不疲。
Q
你在跨国高层次人才培养方面作出了重要贡献,这跟你当首任院长的全球创新学院(GIX)有关吧?
史元春:对。GIX(Global Innovation eXchange)是清华大学联合华盛顿大学创建的一个创新教育和科研平台,2015年成立,也是清华大学首次在海外建立的教研平台。我做院长5年,GIX在美国西雅图拥有了教研大楼,清华在美国获得了办学资质,我们的双硕士学位研究生项目实现了中美两地办学,国际学生占比过半,项目注重人才能力培养,有特色,发展得很好。
韩玉琦:我记得你那时也是异常辛苦,北京西雅图来回跑。当时,你还担任着《中国计算机学会通讯》(CCCF)专题主编,真是太辛苦了。可喜的是,几年间,你培养出不少人机交互领域的领军人才。祝贺你!
左起:CCF奖励委员会主席钱德沛、史元春、中科曙光副总裁杨福康、CCF理事长梅宏
科学之路
Q
说到这里,我很想了解你是如何走上科学之路的。你小时候的学习是怎样的?
史元春:我在文革中出生,还在襁褓中就被父母带到他们下放的豫南山区的五七干校生活,我一直很怀念山清水秀的干校,干校解散后父母被安置在驻马店工作,我在那儿插班上的幼儿园,直到高考。
虽然生活在小地方,但我觉得自己受到了良好的教育。小城有一批与我父母的经历类似、寓居于此的知识分子,他们中的一些人就是我的老师。现在想想,真是幸运。我的小学班主任就是一位既有修养又有爱心的老师,讲着标准的普通话,经常给班里不太讲卫生的学生洗脸、理发;还有我的美术老师,喜欢园艺,允许我们研究他的小植物园,园里嫁接的苹果树,一株上能结出四种口味的苹果,好神奇;一个只代课一周的语文老师,口音浓重但声情并茂地给我们讲解《荔枝蜜》,让我对这种南方水果生出无限想象……
教我时间最长、对我影响很大的是我中学6年的英语老师,我还做了6年的英语课代表。老师姓黎,广东人,是个相貌清瘦的学究。教学特别认真负责,对我们要求非常严格。为了帮助我们能准确发音,还专门为我们买了英语磁带。有一次他在课堂上要求同学们专心学习,说道,“你们看看史元春,她的眼睛就像漓江水一样清澈!”这真是莫大的激励!漓江,这个遥远美丽的地方,一下子闯进了我的心房。这种独特的鼓励方式,深深印在我心里,以致长大后我第一次出去玩儿就奔向了漓江。
(史老师边说,边开心地笑了起来。)
爱学习、爱科学是环境潜移默化的结果,父母是当然的启蒙老师。我父亲是通信工程师,我很小的时候他就带我一起动手用电子管制作收音机等电器。那时生活条件一般,但父母一点都不吝啬买书,书架不够用了,就在墙上钉出搁架,搞得我现在还喜欢往墙上钉搁架。
1978年,科学的春风吹进了小城,让我印象深刻的是政治课上老师满怀激情地朗读《科学的春天》;那之后家里的书架上增加了《我们爱科学》这样的杂志。
1979年上半年,全国首届青少年科技作品展览举办,我才上初一,就将从美术老师的植物园中获得的灵感制作成了科幻作品。没料想获得了省二等奖,改进后还拿到了全国一等奖。许多年后,我还很巧合地担任了20年全国青少年科技竞赛的评委。可以说,当“科学家”,已经是那时小小心灵中清晰而伟大的理想。
Q
那时的清华计算机系,女生应该很少吧?你是如何想到报这个系的?
史元春:转眼到了高考报志愿的时候。化学老师坚持让我报清华大学,“在清华读什么专业都行”。因为对植物的喜爱,还有当时报刊上宣传的生物电子学女科学家韦钰已经是我偶像(遗憾,当时还不知道夏先生),就想报考生物系,但无奈,那一年的清华大学生物系没有招生。同时数学老师又希望我上数学系。思来想去,最终填写了既与数学关系密切、又是做工程师的父亲所喜爱的“计算机工程与科学系”(这是当时的系名,我入学后的第一学期就改成了现在的系名:计算机科学与技术系)。这样的选择,从此就决定了我一生热爱并为之奉献的职业道路。
当时清华还是以工科为主,计算机可能算室内工作吧,那时女生比例相对还是高的,我们班入学时将近30人,有七仙女!
结缘CCF 贡献学术共同体
Q
我知道你毕业留校做了老师,之后又与CCF结缘,承担了许多“志愿者”工作,是一名优秀的志愿者。
史元春:与CCF结缘,说起来也有二十多年了。1998年初,机缘巧合,我应邀参加了CCF YOCSEF的一次筹备活动,有幸成为第一届学术委员会委员,成功组织了一些思想尖锐交锋的论坛,如“发展中国‘芯’的思考”等。
那时国内尚无人机交互相关的学术社区,2005年,我在CCF与同事们一起发起创立了普适计算专业委员会,并全票当选为首届专委主任,2013年我还参与发起创建了人机交互专业委员会,现在是这个专委的主任。随着学术社区的健康发展,越来越多的学术和产业人士关注和开展这个领域的研究。
2011年12月,我受CCCF主编李国杰院士的聘任,担任CCCF副主编兼专题栏目主编,在任5年,主编专题61期……
Q
作为时任CCCF编辑部主任的我,当然知道你承担了多么重的担子,贡献有多大。一直心怀敬意呢!
史元春:的确,专题是这本刊物最重的内容,每年12期,除了刊登每年的中国计算机大会(CNCC)特邀报告文章之外,另外的11期,都需要以编委的邀稿为主。如何邀请领域专家组稿,如何在揭示计算机学科方向发展的“深刻动因”上进行选题,如何写出像《科学美国人》刊物上那样优秀的文章,我动了不少脑筋。例如,我们聘请不同学科方向的专家组成专题编委,以便能在选题范围上做到广泛,在判断能力上做到尽可能的敏锐。我们组稿的方式采用邀稿而非投稿,以尽可能写出专家高度视角下的态势。每个选题的落实,往往提前三个月就要安排好。因此我每天都要处理与CCCF相关的邮件!虽然是“工作负担”,但也给了我一个难得的长期认真学习计算机学科发展的机会。
Q
这本刊物凝聚了编委许多心血。各个栏目都想了不少办法,出了那么多优秀的文章。在你担任专题主编期间,还有许多创新和改进呢!
史元春:CNCC特邀报告文章能在当年刊登出来,这个的确很重要。CNCC一般是每年10月下旬召开,以前是第二年1月刊出CNCC特邀报告文章,我们为了能在当年12月刊登出来,动员了很大人力,是一个很大的进步。
Q
我记得你做专题主编的第一年就刊登了当年的CNCC特邀报告文章(2012年第12期),为此,李国杰主编十分高兴。他在这期的评语里说:“本期提前发表CNCC特邀报告文章是件好事,等到第二年发表似乎有点‘过时’的感觉。专题主编和各位文章整理者花了不少功夫,谢谢各位的努力。……每年的CNCC特邀报告文章应成为本刊的亮点之一,当作品牌抓好。”在你和专题编委的努力下,后来我们一直坚持下来。
史元春:坚持下来的还有我请田力来做的封面设计,使专题文章成为“封面报道”。封面设计不是简单的视觉表达,而是设计师在理解专题内容基础上的原创。田力从清华大学信息艺术设计交叉学科研究生项目毕业,他的设计兼具科学性与艺术性。这些年来,从作者和读者的反馈上看,CCCF的封面得到了读者的认可和欣赏,也从总体上提高了CCCF的出版质量。
Q
在CCF,你的努力、谦和、贡献,广被认可,连续四届当选常务理事,还曾获得CCF卓越服务奖。你是如何看待志愿者工作的?
史元春:CCF是一个学术共同体,也是中国计算机事业发展的一个大平台,我珍视与CCF的密切联系。在CCF做志愿者,实感责任重大,我恭敬这份重任的方式就是积极建言、认真履责。
我很高兴看到CCF在朝着我们期待的方向发展。因此,当我在学会发来的邮件中得知我获得CCF夏培肃奖的时候,很荣幸,也很欣慰。这不是我申报的奖励,能被CCF同仁提名获奖,十分感谢王珊教授等多位提名者!真诚感谢所有给我教导、鞭策和帮助的师长、同仁,感谢和我一起在实验室乐享艰苦求索的同事、学生!夏先生是我非常敬仰的科学家,是我的楷模,我将继续以夏先生为榜样,创新求实,追求卓越,在人机交互领域深入开展理论、技术的研究,为中国计算机事业的进步做出自己的努力和贡献。
与女生共勉
Q
作为计算机领域的女性工作者,能够荣获CCF夏培肃奖这一殊荣,非常不易,酸甜苦辣可想而知,你对目前正在成长阶段的女性工作者有什么好的建议吗?
史元春:CCF夏培肃奖于我的确是殊荣!向夏先生学习,创新求实,追求卓越,这样的求索一定不是很容易达成的愿望,酸甜苦辣是要经历的,不怕苦也是必须的。我的体会,最大的苦,是苦恼,如何思索发现问题的价值、分析研究的方法。有了意义判断,就能见义勇为,不避艰险,研究过程的困难只会令人更兴奋,即便加班熬夜也是心甘情愿。
而我们女生,是可以向夏先生那样,用优雅丛容的姿态承担这种勇义的。这就是我常跟女生交流的,要体会做到举重若轻与举轻若重。我相信大家都是因为热爱走上了科研道路,目标远大、道阻且长。举重若轻就是在战略上藐视困难,科研女生有更深的责任心、更坚韧,加之共情和协作能力,能帮助我们走得更远;面对科研道路上的具体问题,就要举轻若重,在战术上重视困难,严谨、科学、准确地解决问题,女生的精心、细致,能在科研上有更好的发挥。挑战是必然的,遇到时,就是我们修炼“化挑战为机遇”的能力的时候,要学会以积极的心态面对职业生涯中的挫折。
平衡“贤妻良母”和职业女性身份,也是永远的命题。这只是大家常问的问题,不应该说是难题,生活就是动态平衡的艺术,我们的角色多,我们要体验要经历的风景就多,每个人都要去寻找自身动态资源分配的最优化方案,形成稳定的时间分配模式与可以长期运行的生活机制。这也就是一个“算法”呀,放松心态,在实践中设计和优化吧!
后记:原本预计一个小时的采访,我们谈了约两个小时。我时时被史老师真诚的话语感动。我和史老师相识较早,犹记得第一次拜访她的情景:办公室被灿烂的阳光照耀,折射出条条金光,温暖、温馨。靠着窗台摆放着一盆盆兰花草,郁郁葱葱、惹人喜爱。我和我的CCF同事吴明行,都对她的兰花草表示喜欢。临走时,她神奇般地分出若干小盆,让我们带回办公室。那时,CCCF编辑部在计算所13层,我们也将这些兰花草放在阳光里,久久地充满生机……
韩玉琦
CCCF前编辑部主任。
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