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谈谈丘成桐和华为的“数学家”区别是什么

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活跃达人

发表于 2019-6-11 06:31 AM |显示全部楼层








谈谈丘成桐和华为的“数学家”区别是什么

观察者网风闻
大包科技随笔昨天 14:22

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近数学大师丘成桐谈到数学不仅可以解决工业界问题,本身就很重要。为此他提了一嘴华为的“数学家”。

华为有多少数学家呢?

任正非的说法是:

700多个数学家,800多个物理学家,120多个化学家,6000多个基础研究的专家,6万多个工程师。

700多个数学家是什么概念,看一下中科院数学研究所的“科研人员”,总共就这么多:

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这些人如果你采访他们,问你是不是数学家,恐怕许多人会说自己是“数学工作者”,当不起“数学家”的称呼。中科院数学研究所大部分是做基础数学的,那么华为的“数学家”呢?

对此丘成桐有说法。

“我在报纸上看到,很多大公司的负责人讲他们有多少多少数学家。不过,到底是数学家,还是做数学的工程师?”

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“我们在座的都是数学家。”丘成桐看了看自己两侧的本届ICCM重要奖项的得主们,“但我不认为他们跟华为里的700多个数学家有很多往来。”

这是因为,大家所说的“数学”,并不是同一个层面的“数学”。丘成桐讲,华为的数学家,可能还是解决硬件和软件问题的应用数学家偏多。“真正做基础研究的科学家,跟他们想象的是不一样的。”

丘成桐的意思是,华为的“数学家”严格来说是“做数学的工程师”,这个说法有道理吗?

华为数学家和主流数学家分别做什么

华为在俄罗斯和法国都有数学研究所,来看一下他们做了什么。

1999年,在任正非的支持下,华为公司在俄罗斯建立了专门的算法研究所。华为俄罗斯数学家曾在3G和2G在算法层面带来了革命性突破,打通算法后,华为产品有了竞争力,重量轻、体积小,技术实现欧洲领先。这种名为SingleRAN的创新以及分布式基站,被业内普遍认为是华为得以崛起的一大突破。任正非将之归功于“数学的力量”。

2016年,华为第二家数学研究所在法国设立,华为法国数学研发中心致力于通信物理层、网络层、分布式并行计算、数据压缩存储等基础算法研究,长期聚焦5G等战略项目和短期产品,完成分布式算法全局架构设计等。国立高等电力学院教授、电信专家Merouane Debbah将担纲研究中心主任。

在P9与徕卡的合作中,数学算法上的突破也发挥了关键作用。华为P9的图像处理芯片ISP是由华为法国索菲亚芯片研发中心研发的,可以帮助P9实现从前传统单反相机,或者电脑后期处理才能做到的特性和效果。

可以看到,华为这些“数学家”做的工作,确实和主流数学家的工作领域不同。从专业的角度来说,称之为通信工程、计算机工程相关的专家,或者信息论、图像处理相关的应用数学工程师更为恰当。他们的论文,也大多发表在IEEE这类通讯、电子工程学方面的期刊,而非数学期刊。

主流数学家做什么?做底层的理论研究。

谁是主流数学家?比如,国际数学家大会(ICM)受邀的报告人(http://www.icm2018.org/portal/in ... tures-speakers.html),也不能说华为的“数学家”与他们完全没有交集,可以归到Mathematics in Science and Technology下面,但这个交集真的很小。

华人呢?比如,丘成桐说的自己身边的ICCM重要奖项的得主们。

为何华为坚持要叫“数学家”

那么华为为何坚持要叫数学家,数学研究所等等。我个人认为,其中一个原因或许是,想表达一种对基础研究投入的决心。任正非讲过一段话,说明为什么华为要坚持投入基础理论研究。

华为现在的水平尚停留在工程教学、物理算法等工程科学的创新层面,尚未真正进入基础理论研究。随着逐步逼近香农定理、摩尔定律的极限,而对大流量、低时延的理论还未创造出来,华为已感到前途茫茫、找不到方向。华为已前进在迷航中。重大创新是无人区的生存法则,没有理论突破,没有技术突破,没有大量的技术积累,是不可能产生爆发性创新的。

任正非还说过,过去那种产学研分工模式不适应现代社会,我们不可能等科学家们按照程序做完,所以我们自己培养了大量的科学家。

其实这里容易给人一个误会,就是华为以前是做工程科学创新,将来华为要做基础数学研究,要打破国家养科学家的那种产学研分工模式,把中科院数学研究所的活给抢过去了。真的是这样吗?

我认为某种程度上可以说是这样,但也不完全是这样。原因如下:

第一,华为需要的数学家依然是那几个与自己业务相关的领域,他们与主流数学家研究的问题交集很小。

第二,数学基础理论的创新其实远远走在应用的前面,大部分主流数学家的工作,比如代数几何,可能在100年内都不会进入工业界。同理,华为需要的依然是应用数学家。

第三,任总说的困境是香农定理和摩尔定律的极限,不是仅仅依靠数学创新能解决的。任总说的,也就是无线通信技术和有线通信技术。无线通信技术的演化,会受制于香农极限,土耳其教授Erdal Arikan提出的Polar code是目前唯一能够被严格证明可以达到香农极限的方法,但这也意味着编码这块的增益已经到头了。有线通信这边也不乐观,光纤传输信息的带宽也有一个摩尔定律。在集成电路领域,由于晶体管太小,分布太集中,就可能会产生量子隧穿效应,这使得摩尔定律在放慢甚至走向终结,目前产业界在走向3D芯片结构来试图克服。要发展有线通信,需要大量更先进的光电芯片,回到集成电路的难题,只能依赖全世界精英,从材料、设备、工艺到设计,在产业链的上下游一起分工努力才能不断发展。

那么,华为培养的数学家,目标到底是什么?我不久前在采访中也向华为高级副总裁、人力资源部总裁吕克提了一个相关的问题。我觉得吕总的回答其实把华为的“数学家”究竟做什么澄清清楚了,所以将他的回答附在结尾,供大家参考。

我的问题是:华为有很多的数学家、物理学家怎么考核?中国高校科研院所也在想考核科研人员。华为作为一家企业考核科研人员,只是把钱变成知识,不产生产品、销售数字,你们怎么考核?

吕克:这是一个好问题。首先,澄清一下,过去华为公司内部基本上没有纯理论研究的科学家,研究物理、研究化学、研究生物学底层的东西,华为是一个商业公司,更多的要解决应用创新和工程创新的问题,不解决理论创新,也不解决最基础的创新问题。理论创新和基础创新本身是院校、学校。大家都在用学校的这些东西。所以,在过去对科学家的考核,更多的是基于他的产出。

比如说有目标,就像AI技术,AI技术应用到手机这就很具体,看你能不能做出来,效果怎么样。这种考核本质上看和公司的考核差不多,是基于结果导向,争取可度量,不能度量也看应用的效果。   

现在正在进行一些改革,华为碰到最大的变化是很多东西无法跟随,有些技术业界有现成的理论。比如说半导体,原来半导体有摩尔定律,每18个月翻一番,现在18月翻不了一番,通信行业频谱的利用率,2G、3G、4G、5G,频谱的利用率不同,香农定律在里面起作用,香农定律已经到极限了。   

芯片、信号这两个方面极限了,怎么打破这个极限?不打破极限产业发展面临瓶颈,不可能无限上去。如果这个极限不打破,产品成本优势不能体现。最后同质竞争,这时面临的挑战是怎么打破理论。  

科学家过去华为没有纯理论研究,更多是工程、应用、集成创新上,真正的理论家在院校,跟国内大多数的企业是一样的。所以对于一些科学家的考核更多的是怎么技术转换成商品,本质上跟工程师一样,只是所做的问题难度、深度更广一点而已。   

现在行业发展到一个瓶颈期,有最基础的理论要打破,香农定律、频谱利用、摩尔定律的密度要打破这时华为不得不面对这样的挑战。这时人才结构发生变化,更多招一些纯理论研究的人员,更多跟基础理论人员挂钩。我们对博士的招聘力度大多了,原来不需要进行一些研究,博士和硕士没有严格区分到底怎么用,这两年博士来了以后使用方法不一样了,会组织起来在2012实验室关键方向上,频谱利用、散热等形成一个高精尖的团队,他们去研究用什么样的方法、用什么样的理论、什么样的机理改善,有大量的研究。

对他们的考核也发生了变化,原来是结果导向,现在是要尊重科学研究研究,从0到0.1是先研究方法,0.1到1是变成科学样机,1到10是变成商业样机,10到N是大规模复制的过程,创新由四个阶段构成的,过去因为很多应用,基本上在1到10、10到N的状态,现在考核机制完全延伸。   

一段时间内证明了理论可行,0到0.1,哪怕证明了不行也是一个道路,就能拿到相应的奖金。极化码的专家就是这样,他解决了0到0.1的问题,我们跟他一起解决了0.1到1的问题,把它变成商用化,接下来我们公司把1到10做出来,把技术变成产业化。我们也给他发了100万奖金。对科学家要基于里程碑,科研通过里程碑奖励,而不是通过最后的结果,最后结果充满了不确定性,如果都用结果来做,没有人愿意干,因为至少有50%以上的结果失败,就没有吸引力了。现在正在调整。
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