資訊同工程突破:網絡編碼、香農獎同埋由多媒體實驗室到商湯

中大工程科研有兩條世界級嘅高線,氣質截然唔同:一條係楊偉豪開創嘅網絡編碼——一個由中大學者做共同奠基人嘅資訊論新領域,2022 年攞到資訊論最高榮譽香農獎;另一條係湯曉鷗嘅多媒體實驗室——佢喺 2014 年深度學習浪潮嘅轉捩點上貢獻卓著,仲直接孵化咗 AI 獨角獸商湯科技。前者「改寫一個領域嘅知識」,後者「將實驗室成果孵化做產業」。本文係參考區(04 科研)事實型檔案,唔標可信度徽章,逐項掛學術/官方/二手來源;所涉學者係公開人物,據公開資料據實記名(湯曉鷗已於 2023 年逝世)。

# 第一部分 · 網絡編碼:中大開創嘅資訊論新領域

# 一、乜嘢係網絡編碼:一個反直覺嘅洞見

喺傳統嘅網絡通訊觀念入面,網絡入面嘅節點淨係做一件事:儲存同轉發(store-and-forward)——收到數據包,原樣轉發出去,好似郵局分揀信件噉。網絡編碼就提出一個反直覺嘅洞見:中間節點可以將收到嘅多個數據包「編碼」(運算組合)之後先發送,接收端再據此「解碼」還原——噉樣就可以喺某啲網絡拓撲入面顯著噉提升傳輸效率。

據 IEEE 資訊論學會嘅香農獎説明^※同埋 英文維基百科^※,網絡編碼理論由楊偉豪(Raymond W. Yeung)同合作者喺 1990 年代末共同提出,「徹底改變咗人對網絡通訊嘅理解」。佢嘅奠基性論文 "Network Information Flow"^※發表喺 2000 年(楊偉豪同 R. Ahlswede、Ning Cai、李碩彥合著)。呢個理論嘅經典示範係「蝴蝶網絡」(butterfly network)——喺呢個拓撲入面,若果中間節點只係轉發就會出現瓶頸;若果容許編碼,就可以同時滿足多個接收端嘅需求,逼近網絡容量上限。

範式轉變:網絡編碼嘅意義,唔在於發明咗某個具體協議,而在於重新定義咗「網絡入面嘅節點可以做啲乜」——由被動嘅「搬運工」升格做主動嘅「運算者」。呢個係資訊論自香農以嚟喺「網絡」維度嘅一次重要拓展。

# 二、開創者同中大嘅角色

據 英文維基百科^※同埋 CUHK 官方新聞稿^※,楊偉豪係中大李卓敏資訊工程學講座教授(Choh-Ming Li Professor of Information Engineering)、中大網絡編碼研究所(Institute of Network Coding)嘅聯席所長,亦都係網絡編碼呢個領域嘅共同創立者。呢個意味住:網絡編碼唔係一項「中大學者參與」嘅研究,而係一個以中大為核心策源地之一嘅全新領域。研究所喺 2010 年設立,令到呢個理論喺數據儲存、網絡通訊等實際場景入面持續發展。

# 三、理論縱深:由張-楊不等式到 BATS 碼

網絡編碼之外,呢個團隊喺資訊論基礎理論同應用上仲有多項貢獻。據 英文維基百科^※:

• 張-楊不等式(Zhang-Yeung inequality):楊偉豪同南加州大學張臻教授共同發現咗呢條不等式,確立咗一類全新嘅「非香農型資訊不等式」(non-Shannon type inequalities)嘅存在——呢個係資訊論基礎理論嘅重要突破,因為喺呢樣嘢之前,啲人一度認為香農型不等式已經窮盡曬資訊度量之間嘅約束關係;
• BATS 碼(BATched Sparse code):佢發明咗 BATS 碼,可以提升存在丟包(packet loss)嘅網絡嘅傳輸速率,係網絡編碼理論走向工程應用嘅代表性成果;
• 教科書嘅全球影響:佢撰寫嘅資訊論教科書據載畀全球超過 100 間大學採用——呢個意味住佢唔單止開創領域,仲喺度塑造緊一代資訊論學者嘅訓練方式。

「基礎 × 應用」雙輪:張-楊不等式屬於最抽象嘅基礎理論(資訊度量嘅數學約束),BATS 碼就直面最實際嘅工程問題(丟包網絡嘅傳輸)。同一個團隊喺理論天花板同應用地板兩端同時發力,正正係頂級資訊論研究嘅特徵。

# 四、認定:2022 年克勞德·香農獎

據 IEEE 資訊論學會^※同埋 CUHK 官方新聞稿^※,楊偉豪獲頒 2022 年克勞德·香農獎(Claude E. Shannon Award),表彰佢「對資訊論領域持續而深刻嘅貢獻」,並喺當年喺芬蘭 ISIT 發表香農講座。香農獎以資訊論奠基人克勞德·香農命名,係資訊論領域嘅最高榮譽,佢嘅份量約略相當於呢個領域嘅「終身成就最高獎」。此外據中大同 IEEE 資料(亦見 UGC Awards^※),楊偉豪曾經攞過 2016 年 IEEE Eric E. Sumner Award、2021 年 IEEE Richard W. Hamming Medal。中大學者獲此殊榮,標誌住中大喺資訊論呢個基礎學科嘅世界級地位。

# 第二部分 · 由多媒體實驗室到商湯:深度學習嘅產業化傳奇

# 五、亞洲唯一躋身全球十強嘅 AI 實驗室

中大喺人工智能(尤其電腦視覺)領域嘅世界級地位,核心載體係工程學院嘅多媒體實驗室(Multimedia Laboratory, MMLab)。據 英文維基百科「Tang Xiao'ou」^※,多媒體實驗室由中大資訊工程學系教授湯曉鷗(Tang Xiao'ou)創立,係當時全球十大人工智能實驗室入面唯一位於亞洲嘅一間,亦都係亞洲唯一入選英偉達(Nvidia)2016 年全球十大領先 AI 實驗室名單嘅代表。

喺 AI 研究高度集中喺北美嘅格局之下,一間香港大學嘅實驗室可以躋身「全球十強、亞洲唯一」,本身就係中大工程科研實力嘅有力證明。呢個實驗室,正係此後商湯科技傳奇嘅策源地。

# 六、DeepID:據稱首次超越人類嘅人臉識別

多媒體實驗室最具標誌性嘅成果,係 2014 年嘅 DeepID 人臉識別算法。據 英文維基百科「SenseTime」^※同埋 DeepID 學術論文(CUHK EE)^※,2014 年團隊發佈人臉識別算法 DeepID,被稱為世界上第一個喺人臉識別準確率上超越人類嘅算法(exceed human being's accuracy of face recognition)。呢個突破基於深度學習技術,係電腦視覺發展史上嘅標誌性節點之一。

「超越人類」嘅意義:人臉識別長期以嚟被認為係「機器難以企及人類」嘅任務。DeepID 據稱首次喺準確率上越過呢道門檻,象徵住深度學習時代電腦視覺能力嘅質變。中大團隊企喺咗呢個全球性技術拐點嘅最前沿。

# 七、商湯科技:實驗室走向產業

DeepID 嘅技術突破,迅速轉化為產業力量。據 英文維基百科「SenseTime」^※,2014 年 10 月,商湯科技(SenseTime)由湯曉鷗同電腦科學家徐立(Xu Li)等共同創辦,係由中大多媒體實驗室嘅學術研究入面孵化出嘅衍生企業(research-driven spin-off),之後成長為中國電腦視覺領域最具代表性嘅企業之一。據來源,中大-商湯聯合實驗室(CUHK-SenseTime Joint Lab)喺全球頂級學術期刊同會議上發表/展示咗超過 400 篇電腦視覺論文,佢嘅數量僅次於微軟——呢個意味住「中大-商湯」呢個「學術+產業」組合,喺電腦視覺嘅全球學術產出上位居前列。

「產學一體」嘅範式:商湯嘅故事,係「實驗室突破 → 衍生企業 → 聯合實驗室反哺學術」嘅完整閉環——實驗室產出技術同人才,企業提供應用場景同資源,聯合實驗室再將應用反哺做新嘅學術成果。

# 八、一點必要嘅邊界説明

商湯科技作為一間上市企業,佢嘅經營、估值同商業爭議屬於公司事務,隨市場同時間不斷變化,本館不予追蹤評斷;本文只記述「中大多媒體實驗室嘅學術成就」同「商湯作為學術衍生企業嘅孵化脈絡」呢兩件可以溯源嘅事實。將企業嘅商業表現同實驗室嘅學術貢獻混為一談,既不準確、亦非本館所長。讀者若果關注商湯嘅商業近況,宜查閲佢嘅財報同監管披露等一手資訊。

# 第三部分 · 兩條高線嘅合流

將網絡編碼同 DeepID/商湯放返入中大科研譜系,佢哋同光纖、NIPT 共同構成中大「原創突破 + 深遠影響」嘅版圖,但各有側重:

若果話光纖、網絡編碼、NIPT 更多係「改寫一個領域嘅知識」,噉 DeepID/商湯就更鮮明噉展示咗「將實驗室成果直接孵化做產業」嘅路徑,呼應咗大灣區「香港基礎研究 + 內地產業轉化」嘅協同邏輯。一間大學最深遠嘅產業影響,有時唔在於佢辦咗幾多公司,而在於佢嘅某個實驗室,咁啱企喺一個技術時代嘅拐點上——2014 年嘅深度學習浪潮,中大嘅多媒體實驗室身處其中、而且貢獻卓著。

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