姚期智斬獲“日本諾貝爾獎”京都獎,為首位中國籍獲獎者
2021年06月23日14:23

  原標題:姚期智斬獲“日本諾貝爾獎”京都獎,為首位中國籍獲獎者

  中國籍科學家首次斬獲有“日本諾貝爾獎”之稱的京都獎。第36屆京都獎獲獎名單于近日公佈:中國清華大學交叉信息研究院院長姚期智獲尖端技術領域獎項,以表彰他對計算和通信新理論及其安全性基礎理論的開創性貢獻。

  2021年京都獎的另外兩位獲獎者分別是:美國生物化學、分子生物學家,洛克菲勒大學教授Robert G。 Roeder(基礎科學領域)以及法國哲學家、巴黎政治學院名譽教授Bruno Latour(思想藝術領域)。

  京都獎是稻盛財團設立的一項旨在表彰在科學和文明的發展、人類精神的深化與提高方面做出顯著貢獻的人士的國際性獎項,每年在尖端技術、基礎科學、思想藝術三個領域各頒發一個獎項,每位獲獎者會獲得證書、獎章和1億日元(折合約588萬人民幣)的獎金。

  由於新冠疫情的影響,2020年的頒獎推遲。因此,這是兩年來第一次宣佈獲獎名單。此前有一位華人獲獎者——鄧青雲。2019年度美籍科學家鄧青雲也獲得京都獎尖端技術領域的獎項,以表彰他在有機發光二極管(OLED)誕生和應用方面的開創性貢獻,這也意味著,最近兩次京都獎都有華人的身影。

  京都獎官網介紹稱,姚期智開創了計算機科學的新趨勢,他通過建立創新的計算和通信基礎理論,為各個領域的前沿研究做出了巨大貢獻,尤其在安全、安全計算和量子計算方面。他的成就會繼續影響噹前現實世界的問題,如安全、安全計算和大數據處理。

  1977 年,姚期智首次在用計算算法解決問題時建立了姚極小極大原理(Yao’s minimax principle),作為隨機算法與使用馮諾依曼極小極大值定理的確定性算法相比的最壞情況複雜度的基礎。

  1979 年,姚期智提出了兩個人通過通信進行合作計算的模型,並引入了通信複雜度(communication complexity)概念——一種根據通信負荷來衡量計算問題難度的方法。此外,他還提供了一種新的分析方法。通信複雜度理論非常新穎,在計算理論研究領域掀起了巨大漣漪,為電路複雜度、並行和分佈式計算、數據結構和流計算等許多重要模型提供了理論基礎。之後,姚期智的研究演變成考慮通信安全和隱私的理論。

  1981 年,姚期智提出了使用公鑰加密的信息和通信系統的完全安全性的理論定義(即 Dolev-Yao 模型),該定義在20 世紀 80 年代初被越來越多地使用。他也提出了評估通信方法安全性的標準模型。1982 年,在計算方面的基礎上,他將計算熵引入香農的通信量理論和通信安全理論。然後他將這一概念應用到使用單向函數來量化安全的安全性,從而為測試(Yao’s test)偽隨機數生成提供了一種計算方法,對密碼學和計算理論產生重要意義。

  此外,姚期智還研究了基於通信的安全計算協議的數學完整模型,並提出了一種創新的安全計算方法。該方法幫助許多個體進行安全計算,並保護人們的信息隱私。通過對姚氏百萬富翁問題(Yao’s millionaires’ problem)的洞察,即“兩個富人在不透露自己財富的情況下比較誰更富有”,他提出了一個嚴格的模型說明確保信息隱私和安全必須滿足的條件。該模型以接近單個二進製電路的效率說明了安全計算的原理。這是信息安全領域的一項里程碑式的成就。

  京都獎官網宣稱,姚期智的這些成就對信息科學領域產生了巨大影響和漣漪效應,因此他當之無愧地獲得京都獎。

  根據清華大學官網的資料,姚期智是2000年圖靈獎得主,中國科學院院士,美國科學院外籍院士,美國科學與藝術學院外籍院士,國際密碼協會會士,清華大學交叉信息研究院院長。

  姚期智1946年在上海出生,幼年跟隨父母移居台灣。1967年獲台灣大學物理學學士學位,1972年獲哈佛大學物理學博士學位,1975年獲伊利諾伊大學計算機科學博士學位。之後,在麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學伯克利分校、普林斯頓大學任教。

  2004年,姚期智出任清華大學計算機科學專業教授,在清華先後創辦計算機科學實驗班、理論計算機科學研究中心、交叉信息研究院、量子信息中心和清華學堂人工智能班。

  清華大學官網顯示,姚期智在三大方面具有突出貢獻:第一,創建理論計算機科學的重要次領域:通訊複雜性和偽隨機數生成計算理論;第二,奠定現代密碼學基礎,在基於複雜性的密碼學和安全形式化方法方面有根本性貢獻;第三,解決線路複雜性、計算幾何、數據結構及量子計算等領域的開放性問題並建立全新典範。

  姚期智作為研究量子計算與通訊的國際前驅,於1993年最先提出量子通信複雜性,基本上完成了量子計算機的理論基礎。1995年姚期智教授提出分佈式量子計算模式,後來成為分佈式量子算法和量子通訊協議安全性的基礎。

  2021年,清華大學量子信息班正式成立,由姚期智擔任首席教授。姚期智在成立儀式上表示,成立量子信息班有兩方面目的:一是量子信息科技的發展到了一個全新階段,無論是國家戰略需求還是科研產業發展,都需要提前佈局謀篇;第二,從長遠來看,要想在量子科技領域取得顛覆性、原創性突破,多學科交叉的人才培養是核心。

  2017年姚期智與楊振寧放棄外國國籍、轉為中科院院士的報導引發熱議。姚期智在接受新華社採訪時表示:“我於2004年辭去美國普林斯頓教職,回歸祖國,在清華大學投入中國建設科技強國的劃時代壯舉。多年來,得以培養我們的青年才俊,促進高端科研的開展,是我一生中感到最有意義的工作。此次感謝中科院特別立法,讓我由外籍院士轉為本國院士。能做回百分之百的中國人,我覺得萬分的欣慰與驕傲!”

  姚期智於2000年獲得世界計算機科學領域的最高獎項圖靈獎,成為圖靈獎創立以來首位獲獎的亞裔學者,也是迄今為止獲此殊榮的唯一華裔計算機科學家。

  根據新華社報導,姚期智常常一身黑西裝,儒雅謙遜。清華園里,姚期智總是禮貌地跟每個人打招呼。雖然科研、行政雙肩挑,還要給學生上課,忙得團團轉,甚至“因為說話太多嗓子啞了”,但一談起計算機和人工智能,談起他引以為傲的本科人才培養,他總是滔滔不絕,思路清晰,充滿雄心和期待。

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