MIT-IBM Watson实验室:塑造未来AI社会技术系统的先锋

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MIT-IBM Watson AI Lab作为全球领先的人工智能研究机构,正通过其独特的学术产业合作模式,重新定义AI技术在社会技术系统中的应用与发展。该实验室成立于八年前,汇集了麻省理工学院深厚的学术研究底蕴与IBM强大的工业研发能力,致力于在核心AI方法、硬件技术以及医疗健康、化学、金融、网络安全等领域的应用创新上取得突破性进展。

当前,人工智能技术正处于快速发展的关键时期。据预测,AI技术将在未来几年为全球经济带来3-4万亿美元的收益,同时为知识工作者和创意任务提升80%的生产力。然而,许多组织在将AI技术转化为实际价值时面临挑战。2024年Gartner的研究显示,至少30%的生成式AI项目将在概念验证阶段后被放弃,这反映出尽管对AI技术有强烈需求,但缺乏如何有效开发和应用这些技术的知识。

MIT-IBM Watson AI Lab正是为解决这一挑战而生。实验室通过将学术研究与产业应用紧密结合,成功弥合了研究与部署之间的鸿沟。实验室目前的年度研究组合大部分都聚焦于为IBM、企业会员或实际应用开发和使用新功能、容量或产品。这些应用涵盖大语言模型、AI硬件以及包括多模态、生物医学和地理空间在内的基础模型。

实验室的独特之处在于其能够识别并解决"正确"的问题。正如实验室MIT主任、MIT Schwarzman计算学院战略产业参与主任Aude Oliva所言:"实验室的独特定位使我们能够识别出需要解决的'正确'问题,这使我们在众多实体中脱颖而出。此外,我们的学生通过参与这些企业AI挑战所获得的经验,转化为他们在就业市场上的竞争力,并促进了行业的竞争力。"

MIT教务长、实验室MIT联合主席Anantha Chandrakasan教授强调:"MIT-IBM Watson AI Lab通过汇集IBM与MIT研究人员和学生之间的丰富合作,产生了巨大影响。通过支持AI与其他多学科交叉的跨领域研究,实验室正在推进基础工作,并加速为我们国家和世界开发变革性解决方案。"

近年来,AI领域出现了一个重要趋势:大型基础模型正逐渐让位于更小、更专用的模型,这些模型在特定任务上表现出更好的性能。MIT-IBM Watson Lab的研究人员如MIT电子工程与计算机科学系副教授Song Han和IBM Research的Chuang Gan等人通过"once-for-all"和"AWQ"等创新工作,使这一趋势成为可能。这些创新通过更好的架构、算法压缩和激活感知权重量化提高了效率,使语言处理等模型能够在边缘设备上以更快的速度和更低的延迟运行。

这些进步为基础模型、视觉模型、多模态模型和大语言模型带来了好处,使Oliva、MIT EECS副教授Yoon Kim以及IBM Research成员Rameswar Panda、Yang Zhang和Rogerio Feris等实验室研究小组能够在此基础上开展工作。这包括为模型注入外部知识的技术,以及与其他最先进系统相比具有更高吞吐量的线性注意力转换器方法。

视觉和多模态系统中的理解和推理也取得了显著进展。"Task2Sim"和"AdaFuse"等工作表明,如果在合成数据上进行预训练,视觉模型的性能可以得到改善,以及如何通过融合过去和当前特征图的通道来提升视频动作识别。

作为对精益AI承诺的一部分,MIT EECS工程教授Gregory Wornell、IBM Research的Chuang Gan以及IBM Research基础AI副总裁兼实验室IBM主任David Cox的团队已经证明,模型适应性和数据效率可以并行不悖。EvoScale和Chain-of-Action-Thought推理(COAT)两种方法使语言模型能够通过结构化迭代改进前一代尝试,从而充分利用有限的数据和计算,从而缩小到更好的响应。

COAT使用元行动框架和强化学习通过自我纠错来解决推理密集型任务,而EvoScale将类似的理念应用于代码生成,进化出高质量的候选解决方案。这些技术有助于实现资源意识、有针对性的实际部署。

IBM Research基础AI副总裁兼实验室IBM主任David Cox表示:"MIT-IBM研究对我们的大语言模型开发工作的影响怎么强调都不为过。我们看到,更小、更专业的模型和工具正在产生不成比例的影响,特别是当它们结合使用时。MIT-IBM Watson AI Lab的创新有助于塑造这些技术方向,并通过watsonx等平台影响我们在市场上采取的战略。"

例如,许多实验室项目为IBM的Granite Vision贡献了功能、能力和用途,尽管体积紧凑,但该产品提供了令人印象深刻的计算机视觉设计,用于文档理解。这正值企业对长格式中包含的信息和数据进行提取、解释和可信总结的需求日益增长之际。

超越AI直接研究并跨越学科的其他成就不仅有益,而且对于技术进步和社会提升也是必要的,2025年AAAI小组得出这一结论。

实验室的Caroline Uhler和Devavrat Shah(均为EECS和数据、系统与社会研究所(IDSS)的Andrew(1956)和Erna Viterbi教授)与IBM Research的Kristjan Greenewald一起开展的工作超越了专业化。他们正在开发因果发现方法,以揭示干预如何影响结果,并确定哪些干预能够实现预期结果。这些研究包括开发一个框架,该框架既可以阐明不同亚人群的"治疗"可能如何发挥作用,例如在电子商务平台或对发病率结果的流动性限制上。这一工作成果的发现可能会影响从营销和医学到教育和风险管理的各个领域。

MIT实验室联合主席、MIT Schwarzman计算学院院长、Henry Ellis Warren(1894)电气工程与计算机科学教授Dan Huttenlocher表示:"AI和其他计算领域的进步正在影响人们如何制定和应对几乎所有学科的挑战。在MIT-IBM Watson AI Lab,研究人员认识到他们工作的这种交叉性质及其影响,从多个角度审视问题,并将来自行业的实际问题引入,以开发新颖的解决方案。"

使这一研究生态系统蓬勃发展的一个重要因素是学生人才的稳定流入及其通过MIT本科生研究机会计划(UROP)、MIT EECS 6A项目和新的MIT-IBM Watson AI Lab实习项目做出的贡献。总共有70多名年轻研究人员不仅加速了他们的技术技能发展,而且通过实验室导师的指导和支持,获得了AI领域的知识,成为新兴的从业者。这就是为什么实验室不断寻求在探索AI潜力的各个阶段识别有前途的学生。

IBM Research AI副总裁兼实验室IBM主席Sriram Raghavan表示:"为了释放AI的全部经济和社会潜力,我们需要培养'有用且高效的智能'。要将AI的承诺转化为进步,我们必须继续专注于创新,开发高效、优化且适合特定目的的模型,这些模型可以轻松适应特定领域和用例。学术产业合作,如MIT-IBM Watson AI Lab,有助于推动实现这一目标的突破。"

MIT-IBM Watson AI Lab的成功不仅体现在其研究成果上,还体现在其对人才培养和产业转型的深远影响上。通过将学术研究与产业需求紧密结合,实验室正在塑造一个更加高效、实用且负责任的AI技术未来。随着AI技术继续深入社会各个层面,这种学术产业合作模式将成为推动技术创新和社会进步的重要力量。