京东探索研究院：聚焦三大研究方向，着眼未来十五年发展

近日，2021全球Top 1000计算机科学和电子领域顶尖科学家名单公布，中国有53位科学家上榜，京东探索研究院院长陶大程教授名列全球TOP 50。这份榜单由Guide2Research基于谷歌学术H-index指标、DBLP、引用量等多项指标评估得出，旨在让学术界了解计算机科学最前沿学者所做出的有影响力研究贡献。

在2020年11月底举行的JDD京东全球科技探索者大会上，京东探索研究院成立。2021年3月陶大程教授出任京东探索研究院院长，并引发业界广泛关注。很多人都想了解，京东探索研究院会给京东、给行业带来怎样的变化？

半年打造200人尖端人才团队

作为人工智能和信息科学领域的国际顶尖学者，陶大程教授的一举一动都颇为引人瞩目。在加入京东后，陶大程教授继续保持着低调的个人作风，甚少出现在公众场合。但京东探索研究院的动作却并相当亮眼。

4月，京东探索研究院与中国信通院合作发布全球首部《可信人工智能》白皮书，与武汉大学启动京东可信人工智能联合研究中心的合作，并受邀承办2021上海世界人工智能大会可信人工智能论坛。

5月，京东探索研究院还首次探索了量子自编码器在量子计算、量子机器学习、量子信息处理以及量子传感领域的实际应用，并理论证明了其计算优越性。

目前，京东探索研究院已汇聚了两百多名研究员，均是人工智能等领域理论研究的尖端人才。他们来自于北京大学、清华大学、中国科学院大学、浙江大学、上海交通大学、悉尼大学、新加坡国立大学等30个国内外知名高校，已组建起强大的研究团队。

更重要的是，京东探索研究院经过半年多的缜密论证，明确将研究方向锁定为“可信人工智能”、“超级深度学习”、“量子机器学习”这人工智能的三大领域，致力于从基础理论层面实现颠覆式创新，助力数智化产业发展及社会变革。

京东探索研究院将以京东集团各事业群与业务单元的技术发展为基础，集合全集团资源和能力，专注前沿科技探索，致力于实现研究和协同创新的生态平台，并以原创性科技赋能京东的零售、物流、健康、科技等全产业链场景，打造源头性科技高地。

图/京东探索研究院院长陶大程教授

做科研要瞄准未来十五年

“今年初发布的ARK‘牛市女皇’研究报告显示，深度学习将在未来15-20年里，为全球股票市场增加30万亿美元的市值，看到这样的数字大家一定觉得非常振奋，我也非常赞同人工智能将引领这样的未来。”谈到人工智能的广阔发展前景，陶大程教授这样表示。

面向泛人工智能领域，京东探索研究院将可信人工智能作为三到五年的研究方向，将超级深度学习作为五到十年的研究方向，而将量子机器学习作为十到十五年的研究方向，互为承接、循序渐进。在未来三至十五年间，京东探索研究院将从这三大研究领域出发，依托基础理论研究实现颠覆式创新，助力产业数智化发展。

可信人工智能聚焦于人工智能技术的可解释性、隐私保护能力、公平性和安全性。研究从理论出发，理解深度学习工作机制，分析风险，研究深度学习的新算法，分析神经网络的几何代数性质和泛化能力，保障人工智能应用的可解释性。以可信人工智能理论原则为基础，京东探索研究院将以自动机器学习为方向，解决人工智能人才需求短缺问题，在最低人工干预的情况下搭建机器学习，推动数智化应用。

京东探索研究院资深研究员薛超曾主导过多项自动化机器学习云服务的研发与落地，在他看来，自动机器学习将在计算机视觉任务、自然语言处理任务、云计算服务、系统级优化、时空数据处理等方面大显身手。自动机器学习能够填补人工智能的人才缺口，在最低人工干预的情况下，搭建机器学习平台以高效完成任务。

超级深度学习则是要从理论出发，研究面向海量多种模态数据超级神经网络模型的深度学习新范式。针对多模态数据中的时空耦合、语义关联、信息互补等特点，探索适用于超级模型的自监督学习、弱监督学习、小样本学习、零样本学习等机器学习方法。

陶大程教授表示，目前多个国家都在布局超级深度学习，预计超级深度学习在未来5到10年将会逐步支撑数智化社会供应链体系的实现；超级深度学习可以赋能全产业链，包括智能零售、智能物流、智能供应链等多个与人类需求相关的产业，最终京东的超级深度学习将做到理论有支撑、实际有应用、技术有突破。

面向量子机器学习领域，统计学习理论已证明量子神经网络在机器学习、化学分子模拟应用中的表达能力，京东探索研究院将长期致力于设计可在现有量子计算机上运行的具有量子优势的机器学习算法，从深度学习理论、统计学习理论、优化理论等角度研究量子机器学习算法超越经典算法的能力。

全球量子计算机的竞争日趋激烈，目前已有的量子计算机可以实现经典计算机无法实现的任务，量子机器学习的加速效果无论理论上还是实际中都已被初步证实。近期，京东探索研究院首次从理论上探讨了量子计算领域中核心问题——如何有效度量和控制量子算法的复杂度从而保证良好的训练能力。具体来说，是将量子神经网络和应用在量子化学领域的量子变分求解器统一在一个数学框架下，从而可以使用统计学习理论中的covering number来刻画这些算法的复杂度。

坚持技术的伦理，做有温度的科技

面向人工智能的三大研究领域，京东探索研究院致力于探索人工智能的未来核心技术，从泛AI理论科研做起，形成技术竞争力，构筑泛AI系统以链接产品、赋能生态，并培养更多科研人才，最终打造以理论科研为基础的技术生态闭环。

“AI For Social Good——坚持技术的伦理，做有温度的科技”，这是京东探索研究院的研究愿景。在这一愿景之下，京东探索研究院将持续研究AI在双循环新发展格局、碳中和、智能供应链、知识积累与人文发展等方向的如何实现结合与联接，实现科技创新、产研协同、人才培养、科研助力、跨界融合与科技公平诸多目标的平衡、和谐发展。

近年来，京东集团在人工智能等技术领域全面布局，在过去的几年中参与多个国家级重大科研项目，如入选人工智能“国家队”——科技部国家人工智能开放创新平台名单，承担起建设国家“新一代智能供应链人工智能开放创新平台”的重任；牵头承担、参与科技部国家重点研发计划项目“国家中心城市数据管控与知识萃取技术和系统应用”、科技部“国家新区数字孪生系统与融合网络计算体系建设”等。

过去十几年，京东不仅仅只是“卖货”满足消费需求，而是围绕“商品供应链+物流供应链”，构建了全球领先的供应链基础设施，持续优化整个行业的成本、效率与体验。目前，京东自营商品超500万SKU，库存周转天数降至31.2天，这是一个世界级水平的数字。

2020年10月，京东首次系统阐释了面向未来十年的新一代基础设施——京东数智化社会供应链，即用数智化技术连接和优化社会生产、流通、服务的各个环节，降低社会成本、提高社会效率。

面向产业数智化时代，京东将秉持“技术为本，致力于更高效和可持续的世界”的使命，充分发挥数智化社会供应链能力，在未来十年持续推动赋能实体经济、提升社会效率、促进环境友好三大长期目标，以创造更大的社会价值。