用计算感知社会——记西北工业大学普适与智能计算研究所所长、洪堡学者於志文

本刊记者 吴应清

用计算感知社会
——记西北工业大学普适与智能计算研究所所长、洪堡学者於志文

本刊记者 吴应清

2009年在青岛

当历史的车轮驶进二十一世纪，科技以前所未有的速度发展着，人类的生活也发生了重大的变革。随着嵌入式设备、无线传感网络、移动计算等快速发展，集成感知、计算和通信能力的普适智能系统被广泛部署，并逐步融入到人类的日常生活环境。人类生活在由通信网、互联网、传感网等相互融合所形成的混合网络环境中。

在这样的环境中，仅仅依靠传统的“感觉器官”，已经无法满足人类对社会的感知需要。普适计算技术，特别是传感技术和情境感知（Context Aware）技术正以前所未有的方式增强着我们收集、分析和利用数据的广度和深度。

基于此，西北工业大学普适与智能计算研究所所长於志文教授将“社会感知计算”带入了我们的生活。

於志文，教授，博士生导师，洪堡学者，西北工业大学计算机学院副院长，普适与智能计算研究所所长，主要从事普适计算、移动互联网、社会感知计算等领域的研究工作。担任《ACM/Springer Personal and Ubiquitous Computing》、《International Journal of Social Network Mining》、《International Journal of Pervasive Computing and Communications》、《International Journal of Technology Enhanced Learning》等国际期刊和《中国计算机学会通讯》编委，担任《ACM Transactions on Intelligent Systems and Technology》、《ACM Multimedia Systems Journal》、《Multimedia Tools and Applications》(Springer出版社)、《Pervasive and Mobile Computing》(Elsevier出版社) 等国际期刊客座编辑。2009年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”和陕西省青年科技新星计划，2011年获得中国计算机学会青年科学家奖。

“社会感知计算”开辟计算机研究新领域

2005年美国MIT科学家Alex Pentland在IEEE Computer杂志上发表了题为“Socially Aware Computation and Communication”的论文，首次提到了社会感知计算。文章通过对人际交往中的社会情境（Social Context），如说话声调、面部动作和姿势进行量化，并可视化呈现，以此促进人们在日常生活中的社会交往。2009年2月Alex Pentland和哈佛科学家David Lazer等在美国科学杂志（Science）上撰文阐述了通过收集和分析海量现实生活数据流理解个体、组织和社会，其思路和目标与社会感知计算不一而同，但是更侧重于计算和分析。

於志文针对“社会感知计算”的概念和问题展开了系统的研究工作，并在此基础之上展开了大量的实践活动。

1996年，於志文考入西北工业大学。四年后，他被免试推荐为硕博连读研究生，师从著名的计算机专家周兴社教授，从事普适计算方面的研究工作。2005年12月，他以优异的成绩毕业，获得博士学位。

2006年初，刚刚博士毕业的於志文加入日本名古屋大学，从事博士后研究工作，在那里他参与了日本文部省关于普适教育重大项目的研究与开发，为自己日后的工作积累了丰富的经验。次年，他来到世界著名的京都大学做特别研究员，专业仍是普适计算。正是在这里，他开始对“社会感知计算”产生浓厚的兴趣，主要源于当时的研究课题——现实世界社会交互的分析与支持。

2009年，於志文被自己的母校西北工业大学作为海外人才引进，特聘为计算机学院教授。同年底，他在德国洪堡基金的资助下赴德国曼海姆大学从事合作研究。洪堡基金是德国吸引国外优秀学者到德国合作研究，在国际上享有很高的声誉，据统计迄今有43位洪堡学者获得诺贝尔奖。该基金侧重于基础研究，在工程技术领域很少有人获得。

随着研究的不断深入，於志文在国际上率先系统地阐述了“社会感知计算”的基本概念、核心问题和技术挑战。研究开发了智能空间群体协作支持机制与系统，即利用智能空间的传感设备和智能技术，支持群体协作，提高工作效率，增进群体和谐。在关键理论和技术，包括用户行为识别、群体交互分析、交互模式挖掘等方面取得系列研究成果，相关论文发表在《ACM Computing Surveys》、《IEEE Computer》、《IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering》、IEEE PerCom等。

目前，该研究已经引起了国家的重视，得到了国家自然科学基金、国家973计划、863计划和教育部“新世纪优秀人才支持计划”资助。

“社会感知计算”改变传统生活

究竟什么是“社会感知计算”呢？它是如何产生，如何发展的呢？它的研究范围有哪些？它将在哪些领域得到应用？它未来的发展前景如何呢……

与於志文教授的谈话，解决了我们心中的重重疑问。

於志文介绍说：“社会感知计算是通过人类社会生活空间日益部署的大规模多种类传感设备，实时感知识别社会个体的行为，分析挖掘群体社会交互特征和规律，辅助个体社会行为，支持社群的互动、沟通和协作，从而高效地支持社会目标的实现。社会感知计算的核心在于‘感知’二字，有两层涵义，首先感知物理世界（即Sensing），然后觉察并做出响应（也就是Aware）。”

早期的研究人员通过书面问卷调查、面谈和第三方观察，收集人类活动和社会现象数据，采用统计归纳法，分析理解人类活动规律和特征。但是这种原始的数据采集以及分析方法无疑夹杂了过多的人类主观意向，并且很难做到广泛采样，显然其结果不会十分理想。

科学计算机的发明，为分析人类行为和社会现象提供了高效的计算和仿真工具，程序模拟法应运而生。接下来互联网走进了千家万户，随之而来的是Web社区、博客、论坛等为研究人员分析在线行为和社会网络提供了海量数据来源，社会计算得以蓬勃发展，社会软件和应用不断涌现。这些方法较之前的人工方法显然“理性”了许多，也“能干”了许多，但是，这种方法的不足之处在于，它们分析的对象是一种“虚拟行为”，与真实世界具有时空特征的人类移动和交互有着本质的差别。

很快普适计算的出现极大地丰富和增强了研究人员获取数据的途径和能力，社会感知计算正是在社会计算需求和普适计算技术发展的推动下问世，或者说是社会计算与普适计算的融合产物。

社会感知计算通过大规模多种类传感设备，包括普适传感器（RFID、运动传感器、音视频传感器等）、智能手机（GPS、加速度传感器、蓝牙等），结合电子邮件、Web等，能够获取关于人类社会行为和交互的大规模、客观、实时、连续、动态的现场数据，为人类行为理解和交互规律认识的研究提供坚实基础。除了分析理解之外，社会感知计算还强调从个体、群体和社会三个层面为人类行为和交互提供智能辅助和支持。

“社会感知计算的研究内容主要包括现实世界实时数据感知、人类行为与交互分析、社会交互高效支持、社会感知计算软件框架，以及社会感知计算应用五个方面。”於志文介绍说。

相对于理论和技术的研究，项目成果的应用当之无愧的成为科学研究的终极目标。目前社会感知计算可以应用在很多重要领域，如：健康卫生（传染病防范）、公共安全（突发事件预警）、大规模系统工程（群体协作支持）、智能交通管理（道路交通协同监测）、城市规划与发展（人口、资源、环境预测与规划）等。

目前，於志文将社会感知计算应用于“智慧校园”和“老年人健康辅助”两个项目。“智慧校园”通过校园的静态传感设施（WiFi）和移动电话上的传感器（蓝牙、GPS、加速度传感器等）分析识别校园人群的活动和交互，实现校园信息的感知、共享和搜索，如通过WiFi定位技术分析教室空位情况；通过蓝牙实现资源发布与共享；通过智能手机上的拍照功能，让每个人参与到感知任务中，师生可以随时随地请求或提供餐厅信息、球场使用信息、校园环境等信息。“老年人健康辅助”项目致力于为老年人，尤其是我国现有的数量众多的“空巢老人”提供智能化的服务。如：老人独自在家发生意外时，会通过感知系统向家属发送短信通知；当家里有烧水、煮饭等正在执行的“任务”时，人不需要在旁边等候，系统可以提供智能的提醒服务；除此之外，老人们还可以通过智能辅助系统与相隔甚远的儿女加强联系，以解相思之苦……

由此看来，“社会感知计算”将使我们传统的生活发生革命性的变化，它的出现使得感知物理世界，分析社会交互，支持宏观社会成为可能，同时，也为中国计算机的研究与发展带来了新的机遇，通过计算机科学与人文社会科学、认知科学、社会心理学的交叉融合，感知揭示人类社会内在活动规律，体现了重大基础和原始创新研究。

现阶段，於志文正在就“社会感知计算”的研究项目不断加强与国际的联系。他先后担任国际人本计算会议（HumanCom 2012）、国际社群智能会议（SCI 2011）、国际普适智能与计算会议(UIC 2010)、国际智能家庭会议(SmarTel’09/07)、第五届全国普适计算学术会议(PCC 2009) 等程序委员会主席或联合主席11次，担任国际普适计算领域顶级会议 UbiComp 2011的研讨会主席，PerCom 2010 和 PERVASIVE 2008 的宣传主席。担任包括重要国际会议IEEE PerCom、IJCAI、DEXA、Euro-Par、GLOBECOM等在内的四十余次国际会议程序委员会委员。在日本京都大学、早稻田大学、德国曼海姆大学等国内外著名高校做邀请报告10余次。与美国卡内基-梅隆大学、德州大学阿灵顿分校、法国国立电信学院、德国曼海姆大学、日本京都大学、名古屋大学、Microsoft、Nokia等开展广泛密切的合作。

於志文相信：“开展社会感知计算研究，形成具有独立自主知识产权的理论体系和支撑技术，提供社会性辅助和支持，提高社会活动的效益和水平，增强社会凝聚力并实现和谐社会，将具有重大的科学意义和社会价值。”

专家档案：

於志文，博士，教授，博士生导师，洪堡学者，西北工业大学计算机学院副院长、普适与智能计算研究所所长。主要从事普适计算、移动互联网、社会感知计算等领域的研究工作。主持或参加了国家自然科学基金、973计划、863计划、国际合作等十余项课题。已在国际顶级学术期刊和会议上发表论文90余篇，被SCI、EI收录60余篇次。担任多个国际期刊编委和国际会议的程序委员或主席。担任IEEE高级会员、中国计算机学会普适计算专业委员会常务委员、CCF YOCSEF西安分论坛副主席 (2011-2012)。