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也意味著大考驗、大挑戰(zhàn)。近日，
如何理解大規(guī)模數(shù)據(jù)中的潛在模式、可視化是一個有效的方法。如何針對數(shù)據(jù)特征，自動挖掘并適配相應(yīng)的可視化方法，便涉及到一系列智能化的技術(shù)，這也是智能大數(shù)據(jù)可視化”實驗室所研究重點之一。曹楠介紹，實驗室的名字中包括三個關(guān)鍵詞—智能、大數(shù)據(jù)、及可視化。智能指的人工智能，大數(shù)據(jù)指的大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，可視化指的大數(shù)據(jù)領(lǐng)域中的一個重要分支。三個關(guān)鍵詞層層遞進，涵蓋了多個層面，體現(xiàn)了實驗室成立的初衷，即跨界。目前智能大數(shù)據(jù)可視化實驗室跨設(shè)計創(chuàng)意學(xué)院和軟件學(xué)院招生，兼顧設(shè)計思維與技術(shù)能力，旨在打造具有世界一流水準(zhǔn)的智能化數(shù)據(jù)分析、可視化、設(shè)計及人機交互技術(shù)。
圍繞著可視化，實驗室嘗試在多個交叉學(xué)科中突破學(xué)科邊境，保守的大數(shù)據(jù)可視化及分析的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)可視化的范疇進一步拓展到智能輔助設(shè)計領(lǐng)域，并展開了系列研究。
數(shù)據(jù)分析及可視化方面，實驗室的研究重點是設(shè)計新穎的數(shù)據(jù)分析及可視化技術(shù)，揭示數(shù)據(jù)中所隱藏的模式及內(nèi)涵。為了達(dá)到這個目的實驗室的師生們圍繞著多種復(fù)雜類型的數(shù)據(jù)（如文本數(shù)據(jù)、異構(gòu)多維度數(shù)據(jù)等）展開研究，提出了數(shù)據(jù)異常情況的自動識別、檢測、及可視化詮釋技術(shù)。這些技術(shù)，通過機器學(xué)習(xí)自動判斷數(shù)據(jù)中的異常情況，并通過可視化直觀表達(dá)數(shù)據(jù)實體及其相關(guān)的上下文信息，用于協(xié)助分析人員更好地結(jié)合自身經(jīng)驗、知識判斷分析結(jié)果的正確性。
可視化分析技術(shù)應(yīng)用在智慧醫(yī)療”領(lǐng)域。曹楠介紹，醫(yī)療領(lǐng)域用于醫(yī)療的可視化技術(shù)相較于其他技術(shù)手段，仍有待大力發(fā)展。保守的可視化技術(shù)，例如X光機安檢、CT掃描、VR成像等，主要針對圖形圖像數(shù)據(jù)。而針對非影像型數(shù)據(jù)（如電子病歷數(shù)據(jù)）可視化技術(shù)存在較大缺失。隨著可穿戴設(shè)備及各種醫(yī)療傳感器的普及，電子診療系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，大量醫(yī)療相關(guān)的籠統(tǒng)數(shù)據(jù)被采集，其中蘊含的疾病演化階段性流程、診療方案有效性等信息。針對這樣的數(shù)據(jù)，團隊開創(chuàng)性的設(shè)計開發(fā)了EventThread可視分析系統(tǒng)，用于匯總展示大規(guī)模電子病歷數(shù)據(jù)，揭示數(shù)據(jù)中的易變性規(guī)律，例如，同種疾病在不同人群中的演變規(guī)律、不同治療方案帶來的不同療效等。
智能創(chuàng)意設(shè)計方面，實驗室也取得了一些成果。前不久，實驗室開發(fā)出一款協(xié)助設(shè)計師繪制設(shè)計草圖的智能虛擬機器人。畫草圖是遠(yuǎn)古至今一直使用的一種直觀的創(chuàng)意表達(dá)方式。今天的設(shè)計草圖構(gòu)思中，設(shè)計師們首先用簡單的線條快速描繪物體，以資設(shè)計創(chuàng)意與構(gòu)思。相較常見的照片等“柵格圖”設(shè)計草圖是人們一筆一畫繪制出來的更多應(yīng)用于藝術(shù)設(shè)計領(lǐng)域。設(shè)計草圖在設(shè)計領(lǐng)域的普遍應(yīng)用引發(fā)了人們關(guān)于人工智能輔助設(shè)計的思考：人工智能是否也能學(xué)會繪制甚至創(chuàng)作設(shè)計草圖呢？實驗室?guī)熒鷤冊O(shè)計并開發(fā)了一款可以用來發(fā)明并繪制高質(zhì)量設(shè)計草圖的繪圖機器人—AI-Sketcher這是一款能根據(jù)用戶的簡單輸入而自動生成高質(zhì)量簡筆畫（草圖）人工智能繪圖機器人。一個基于“變分自動編碼器（VA E深度生成模型，保守VA E基礎(chǔ)上引入了新的數(shù)據(jù)編碼方式，通過采用綜合使用構(gòu)成草圖的筆畫信息及筆畫之間相對位置信息等，很好地提高了草圖的生成質(zhì)量。為了評估其性能，團隊創(chuàng)立了一個包含有500余萬張卡通人物表情的Sketch數(shù)據(jù)集。目前，AI-Sketcher被訓(xùn)練用來自動生成卡通人物的7種不同表情，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它繪制簡筆畫的過程中可更好地捕捉到筆畫之間的相對位置關(guān)系，防止了生成結(jié)果的扭曲變形，生成的圖形質(zhì)量更具優(yōu)勢。AI-Sketcher還用來優(yōu)化用戶的輸入，用戶手繪作品存在線條不光滑、不連貫、不夠形象生動等罕見問題被很好彌補了生成的矢量圖形質(zhì)量較高。
采訪獲悉，實驗室成立兩年多時間中，大力開展國際合作。學(xué)術(shù)界，先后與佐治亞理工大學(xué)、亞利桑那州立大學(xué)、匹茲堡大學(xué)信息學(xué)院、香港科技大學(xué)等，建立起智慧醫(yī)療、數(shù)據(jù)分析、信息可視化等臨時合作關(guān)系；工業(yè)界，先后與IBM微軟、Adobe西門子、阿里巴巴等建立起合作關(guān)系，并取得了一系列不錯的研究效果。實驗室累計在數(shù)據(jù)可視化、人機交互、數(shù)據(jù)挖掘，以及人工智能等多個領(lǐng)域的頂級期刊及會議上，發(fā)表了40余篇國際論文，并獲得了包括ACMCHI2018最佳論文提名獎、IEEEPacificVi2018最佳論文提名獎，ACMIUI最佳論文獎等多項國際會議頒發(fā)的論文獎項。自主研發(fā)出了三套基于智能化技術(shù)的原型系統(tǒng)，分別用基于電子病歷數(shù)據(jù)的疾病預(yù)后分析，自動化數(shù)據(jù)分析及可視化，以及智能化平面設(shè)計。尤值一提的團隊研發(fā)的智能輔助平面設(shè)計系統(tǒng)能自動生成高質(zhì)量的廣告海報，圖靈測試標(biāo)明其生成效果，顯著優(yōu)于現(xiàn)有的同類商業(yè)系統(tǒng)。
人才培養(yǎng)成果不錯。該實驗室按“跨界”要求，依照4:1比例，分別招收計算機安檢機專業(yè)及設(shè)計專業(yè)的學(xué)生，并因人制定不同的培養(yǎng)方案。實驗室所采用的培養(yǎng)方案，同時開設(shè)數(shù)學(xué)、計算機、設(shè)計學(xué)三個門類的課程，全面培養(yǎng)具有設(shè)計思維的技術(shù)人員及具有技術(shù)能力的設(shè)計師。曾經(jīng)有一位來自武漢大學(xué)軟件學(xué)院的學(xué)生，報考實驗室的時候告訴我希望成為一個懂技術(shù)的設(shè)計師。現(xiàn)在實驗室里邊其實不乏這樣有理想抱負(fù)，且目標(biāo)明確的年輕人。曹楠說。
兩年多里，實驗室展開了三次暑期實習(xí)計劃，培養(yǎng)了一大批具有設(shè)計及可視化技能的學(xué)生。先后收到包括哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)、伊利諾伊大學(xué)、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、加州大學(xué)圣迭戈分校等美國著名大學(xué)的碩士及博士學(xué)位的錄取通知書。因為暑期實習(xí)計劃的勝利開展，2018年我收到100余封來自世界各地的申請信。這些學(xué)生不乏有來在CMUUIUC以及倫敦帝國理工學(xué)院等國際名校的申請者。以至于2019年的實習(xí)計劃尚未出臺，便有不少學(xué)生主動詢問何時能開始實習(xí)。
曹楠說，實驗室也面臨著不少困難。實驗室剛剛成立不久，底子比擬薄，老師們無一例外都是從海外歸國的年輕學(xué)者，缺少在國內(nèi)從事科研工作的經(jīng)驗與閱歷，因此還需要進一步學(xué)習(xí)、鍛煉、提高，把自己的所學(xué)融入于祖國更有價值的領(lǐng)域中。
