在晨曦初綻的智慧城市中,時空AI技術(shù)正以看不見的“數(shù)字神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”編織著城市的動態(tài)脈搏。在通勤高峰期,系統(tǒng)通過分析過去幾年同期車流時間序列數(shù)據(jù),提前15分鐘預(yù)測出多個主干道的擁堵節(jié)點,與智能信號燈協(xié)同調(diào)整路面通行節(jié)奏;在城市的地質(zhì)監(jiān)測站,安裝在斷層帶的傳感器陣列正將土壤位移的毫米級變化轉(zhuǎn)化為時間序列曲線,AI模型通過捕捉這些數(shù)據(jù)的異常波動,比傳統(tǒng)預(yù)警系統(tǒng)提前40分鐘發(fā)出滑坡等自然災(zāi)害警報,為居民撐起“數(shù)字安全結(jié)界”;在城市規(guī)劃局,系統(tǒng)基于人口遷徙的時間序列模型與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),在電子沙盤上預(yù)演20年后的城區(qū)擴展形態(tài),讓新建筑的選址既契合未來人口增長曲線和用地需求,又避開不利因素。
從毫秒級的交通信號調(diào)控到數(shù)十年的城市發(fā)展推演,時空AI正用時間序列預(yù)測的“金線”,將空間維度的海量數(shù)據(jù)穿珠成鏈,在智慧城市、災(zāi)害預(yù)警、公共服務(wù)、資源調(diào)度等領(lǐng)域編織一張精準(zhǔn)預(yù)知未來的“數(shù)字之網(wǎng)”。這項技術(shù)不僅讓城市運行更高效、生活更安全,還重新定義了人類與時空的關(guān)系——當(dāng)每一項數(shù)據(jù)的過去、現(xiàn)在與未來都能被智能系統(tǒng)精準(zhǔn)建模,我們正站在一個“可計算的時空”新紀(jì)元入口,而時間序列預(yù)測正是打開這扇大門的核心鑰匙。近十年來,中國憑借政策賦能、技術(shù)攻堅與場景創(chuàng)新的三重驅(qū)動,在時空AI領(lǐng)域完成了從跟跑到領(lǐng)跑的華麗轉(zhuǎn)身,構(gòu)建起具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系與產(chǎn)業(yè)生態(tài)。在這一過程中涌現(xiàn)出了眾多關(guān)鍵性的科研者與技術(shù)專家,推動了中國時空AI技術(shù)的不斷發(fā)展。在這些人之中,比較有代表性的人物就是路新江。
2010年初,當(dāng)美國硅谷還在熱議"時空數(shù)據(jù)"概念時,路新江還在攻讀計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)博士學(xué)位,他憑借自己的前瞻視角和專業(yè)積累,先后在國際頂級期刊和學(xué)術(shù)會議發(fā)表多篇論文闡述人工智能及時空AI方面的創(chuàng)新觀點,在學(xué)術(shù)界引起巨大反響。他發(fā)表的論文內(nèi)容涉及加密互聯(lián)網(wǎng)流量分析、生成式時間序列預(yù)測及基于人類移動模式的POI需求模型的研究等領(lǐng)域,不僅推動了全球領(lǐng)域的技術(shù)進步,還獲得了專業(yè)上的高度認(rèn)可。路新江也因此入選了AI2000全球最具影響力學(xué)者榜單,彰顯他在AI學(xué)術(shù)界的權(quán)威地位。從學(xué)術(shù)研究開始,路新江已經(jīng)開啟了繪制技術(shù)發(fā)展的藍圖。
從2018年起,路新江開啟了他的職業(yè)生涯,此時也正值中國時空AI領(lǐng)域高速發(fā)展階段,技術(shù)創(chuàng)新在彼時呈現(xiàn)井噴態(tài)勢,而路新江從技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用的角度依然稱得上是行業(yè)的領(lǐng)軍人物。基于路新江多年的研究,他認(rèn)為中國在人工智能領(lǐng)域面臨的主要技術(shù)瓶頸是由于人工智能應(yīng)用不足導(dǎo)致傳統(tǒng)行業(yè)轉(zhuǎn)型困難,基礎(chǔ)算法的創(chuàng)新性研究滯后難以支持前沿應(yīng)用場景的發(fā)展,數(shù)據(jù)孤島限制了技術(shù)創(chuàng)新。面對這些問題,路新江注意到現(xiàn)有的主流方法如ARIMA和LSTM主要依賴歷史數(shù)據(jù)進行預(yù)測,難以處理突發(fā)事件告饒和多變量耦合效應(yīng),工業(yè)應(yīng)用中的平均預(yù)測誤差率為15%-20%;傳統(tǒng)模型多為“黑箱”,無法解釋特征貢獻度,影響了能源調(diào)度、供應(yīng)鏈管理等關(guān)鍵領(lǐng)域的AI應(yīng)用。為此,他開創(chuàng)性地提出了生成式時序預(yù)測方法——D3VAE框架,結(jié)合能量模型(EBM)和變分自編碼器,首創(chuàng)“生成式時序預(yù)測”范式。這一方法首次幫助人們清晰地理解了每個復(fù)雜數(shù)據(jù)中的特征對結(jié)果的影響,不僅限于預(yù)測未來趨勢,還能揭示這些預(yù)測背后的邏輯,有效提升了人工智能在時序預(yù)測任務(wù)中的性能,為解決復(fù)雜業(yè)務(wù)場景中的預(yù)測難題提供了新的思路與方法。路新江告訴記者,技術(shù)的進步需要直擊行業(yè)痛點并重構(gòu)行業(yè)邏輯。
同時,針對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與自然語言的交互難題,路新江提出了基于大語言模型LLM的Table-to-Text生成方法,并創(chuàng)新性地引用了文本重寫機制。為解決表格預(yù)料不足的也解難題提供了通用范式,極大地推動了自然語言處理技術(shù)在結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。基于此,他在雄安大數(shù)據(jù)報告中采用先進的分析方法,深入挖掘與分析了雄安新區(qū)的地理空間和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù),為新區(qū)的規(guī)劃建設(shè)、產(chǎn)業(yè)布局和人口發(fā)展等提供了極具價值的決策建議。例如,通過分析土地利用現(xiàn)狀與未來發(fā)展需求,為城市空間規(guī)劃提供了科學(xué)用地布局方案;通過預(yù)測產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,為新區(qū)產(chǎn)業(yè)招商與培育提供了精準(zhǔn)的方向指引。他的工作成果為雄安新區(qū)打造了綠色、智能、創(chuàng)新的未來之城貢獻了力量,并為其他城市的數(shù)字化建設(shè)和發(fā)展提供了可借鑒的模式與經(jīng)驗。
為解決自然語言交互的需求,他提出了LLM-Agent,研發(fā)出了地圖場景的自主智能體技術(shù)。2022年,路新江參與開發(fā)了AI原生地圖助手。他告訴記者,通過構(gòu)建的基于LLM自主智能體的記憶優(yōu)化和并發(fā)動作執(zhí)行的新型框架,對CoT思維鏈進行優(yōu)化,有效減少了大模型的推理調(diào)用頻次,顯著提升了用戶與地圖交互的流暢性與實時性。這一產(chǎn)品的推出,徹底改變了用戶與地圖的交互方式,用戶只需通過和地圖對話,便能輕松獲取各類出行信息、規(guī)劃最優(yōu)路線、預(yù)訂酒店餐廳等,實現(xiàn)了從傳統(tǒng)操作模式到智能交互模式的轉(zhuǎn)變。
在這之后,他自主研發(fā)了BVAE模型和特征解耦機制,成功創(chuàng)建了全球首個可解釋的時序預(yù)測系統(tǒng)。路新江告訴記者,在工業(yè)場景中,決策的可信度至關(guān)重要,而現(xiàn)有的時序預(yù)測系統(tǒng)在可解釋性方面存在明顯不足。這個系統(tǒng)利用大語言模型將表格里的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為口語化進行描述,并通過文本重寫的機制優(yōu)化生成的結(jié)果,僅需10%的標(biāo)注數(shù)據(jù)即可適配新場景。極大地提升了決策的科學(xué)性與可靠性,為工業(yè)領(lǐng)域的智能化發(fā)展提供了有力支撐。路新江這項技術(shù)成功應(yīng)用于真實的風(fēng)力發(fā)電場景中。通過時空AI技術(shù)他實現(xiàn)了風(fēng)能資源的精準(zhǔn)測算與長期預(yù)測,并構(gòu)建了新能源與煤電協(xié)同調(diào)度優(yōu)化模型,顯著提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
除此之外,路新江還參與了PaddleSpatial工具的開發(fā),為地理信息學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)等領(lǐng)域提供了算法模型和計算工具。該工具自2021年發(fā)布以來,顯著提升了區(qū)域切分算法的精度,為地理信息學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、計算機交叉學(xué)科背景的用戶提供了靈活便利的模型和工具,促進了時空AI技術(shù)在更多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用與發(fā)展。隨著數(shù)字化與智能化的深度融合,時空AI正以前所未有的態(tài)勢重塑多個領(lǐng)域的發(fā)展格局。從智能交通到能源管理,從智慧城市建設(shè)到地理信息服務(wù),時空AI的應(yīng)用廣泛,為解決許多復(fù)雜的現(xiàn)實問題提供了創(chuàng)新方案。這些飛速發(fā)展,都離不開路新江這樣的行業(yè)領(lǐng)軍人物。他憑借深厚的算法技術(shù)功底、卓越的創(chuàng)新能力以及對技術(shù)應(yīng)用的前瞻性視野,推動了技術(shù)不斷向前邁進,成功將前沿技術(shù)轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力,為多個行業(yè)帶來了革新性的變化。
作為時空AI領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物,路新江在學(xué)術(shù)研究、算法創(chuàng)新以及多領(lǐng)域應(yīng)用等方面取得了令人矚目的成就。從2018年至今,路新江已獲得了時空AI領(lǐng)域超20項中國發(fā)明專利和近10項項美國發(fā)明專利。他獨創(chuàng)多項人工智能方面算法及框架模型,應(yīng)用到多個大型實際項目中,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟價值與社會效益。另外,他參加多項行業(yè)頂級學(xué)術(shù)會議,作為特約嘉賓進行時空AI方面專題演講,將自己的科研及實踐經(jīng)驗分享給更多的同行。憑借杰出的科研創(chuàng)新能力、持續(xù)精進的精神和強大的社會責(zé)任感,路新江堪稱行業(yè)楷模和技術(shù)革新的推動者。在未來,相信路新江會引領(lǐng)行業(yè)邁向更加輝煌的明天,為全球科技進步和社會發(fā)展作出更多貢獻。
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