我国首位！中科院院士鄂维南获应用数学麦克斯韦奖，“AI for Science”概念由他提出

丰色 发自 凹非寺

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四年一届的国际数学顶会ICIAM（国际工业与应用数学大会）开幕了：

中国人首次获得该会颁出的麦克斯韦奖。

他，就是中科院院士、“AI for Science”概念的提出者鄂维南（下图右三）。

鄂院士是一位应用数学家，本次获奖主要是因为在机器学习算法的分析和应用、多尺度建模、稀有事件建模和随机偏微分方程等方面的贡献。

除了麦克斯韦奖，他还在2003年获得了ICIAM颁发的科拉兹奖，由此还成为迄今为止全球第一位同时获得这两个应用数学大奖的数学家。

不少网友对此表示祝贺：

为中国有这样的科研工作者感到骄傲。

谁是鄂维南？

鄂维南1963年出生于江苏靖江市。

15岁就被中科大录取，可以进“少年班”的他还是选择了进数学系学习纯数学。

而在大四之时，由于希望“自己学的东西真正有用，而不是只有高深”，他突然改变方向，决定改读应用数学。

我的内心深处是属于入世的，想跟社会跟技术产生一点联系，我不是那种能一辈子待在象牙塔里的人。

最终，他一路从中国科学院、UCLA完成硕博士学位（博士期间的导师为著名应用数学家Bjorn Engquist教授）。

博士毕业之后几年，鄂维南进入普林斯顿高等研究院和纽约大学的库朗研究所，分别担任研究员和教授。

并在1999年即36岁之时成为普林斯顿大学数学系和应用数学及计算数学研究所教授，转年也加入北大（至今为北京大学数学科学学院讲席教授）。

2011年，48岁的鄂维南当选中国科学院院士。

其贡献包括：

• 与合作者一起把偏微分方程、随机分析及动力系统的理论进行巧妙结合，用于研究随机Burgers方程、随机passive scalar方程、随机Navier-Stokes方程和Ginzburg-Landau方程等，证明不变测度的存在性和唯一性，分析稳定解的特性，并在此基础上解决了Burgers湍流模型中一些存有争议的问题。
• 与合作者一起构建一种十分有效的数值方法——弦方法，使之成为研究物理、生物和化学领域中稀有事件的一个重要手段。
• 提出设计与分析多物理模型的多尺度方法的一般框架等等。

从2014年开始，鄂院士的职业生涯迎来又一个转折，他开始正式进入机器学习领域，并在2018年提出“AI for Science”的概念。

当然，这得从一个叫做“维数灾难”的东西说起。

它最早由动态规划创始人理查德·贝尔曼提出，是指随着维数的增长，分析高维空间中数据需要的计算量也呈指数级增长。

这个问题在鄂院士用多尺度模型解决多体问题、药物和材料设计、湍流和非牛顿流体力学等难题中长期存在。

一次，鄂院士课题组在用AI辅助分子动力学模拟时，偶然获得了5-6个数量级上的加速效果，这使鄂院士开始意识到：

深度学习正是解决维数灾难的绝佳工具，因为深度神经网络的本质就是在逼近高维函数。

利用这一思想，鄂院士带领团队于2017年提出深度势能（Deep Potential）分子动力学方法，用深度学习方法去计算上亿个原子之间相互作用的势能函数。

后来他获戈登贝尔奖的DeePMD，以及DeepModeling开源社区就是在此基础之上发展而来。

而基于此，“AI for Science”（利用AI解决各种学科问题）这一概念也在鄂院士脑中生根发芽。

2018年，他在北大召集了很多方向的学者对此共同探讨，这个概念被推广至全球并得到认可。

同时，成立相关研究院的想法也驱使他终于在2020年回国发展。

一年后，北京科学智能研究院（AI for Science Institute，简称AISI）就此成立。

该研究院研究员来自国内外顶尖高校、科研机构和科技企业，共同聚焦物理建模、数值算法、人工智能、高性能计算等交叉领域的核心问题，最终目标是建设起可以“引领世界的「AI for Science」基础设施体系”。

关于麦克斯韦奖

它是ICIAM六大奖项之一（ICIAM是仅次于ICM的国际数学顶会），1999年开始颁发，奖金5000美元。

主要奖励国际公认的在应用数学领域做出重大原创性工作的数学家。

上一届的获得者是来自法国的Claude Bardos（惊现“Claude”），他对非线性偏微分方程、动理学理论和流体的数学理论等方面做出了杰出贡献。

值得一提的是，这六个奖项都是由不同国家的数学学会发起设立并资助。

麦克斯韦奖由英国数学及应用研究所（IMA）（在麦克斯韦基金会the James Clerk Maxwell Foundation的支持下）发起设立，目前由IMA和麦克斯韦基金会资助。

中国工业与应用数学学会（CSIAM）则在2003年通过了设立ICIAM苏步青奖的建议，并与2007年开始颁发。

该奖是以我国数学家命名的第一个国际性数学大奖，旨在奖励从事应用数学研究并对新兴经济与人类发展，特别是对发展中国家经济与文化发展做出杰出贡献的数学家。

2015年，复旦大学李大潜院士获得ICIAM苏步青奖。

今年的苏步青奖由来自巴西坎皮纳斯大学一位教授（Jose Mario Martinez Perez，下图右一）获得，获奖原因：

通过理论实践、软件和应用的组合，研究解决了大规模优化问题，以及促进拉丁美洲最优化和应用数学社区发展的杰出成就。

参考链接：
[1]]https://mp.weixin.qq.com/s/OqZWurCNodXOP_GYvvP_HQ
[2]https://bda.pku.edu.cn/info/1003/2103.htm