马雨杭博士：寻找最优解

谢八

在中国，即便年轻如90后，也并非天然的互联网原住民。在个人电脑和互联网都不普及的上世纪90年代末，学校在某个学期新设的一门计算机课，是许多人关于电脑的初启蒙。

当各地小学生还在学习键盘打字的时候，当时才小学三年级的马雨杭也通过学校组织的兴趣班，接触到了算法设计—这样的课程，在当时可谓凤毛麟角。

“回想起来的话，初学算法设计的时候，让我觉得最有趣的一件事，可能是第一次用算法实现走迷宫和下棋，让我切实感觉到解决了生活中的一些问题。”

和更习惯出入网吧、讨论游戏、“挂QQ”升级的同龄人不太一样，马雨杭不但对算法设计兴趣更浓厚，也很早展现出过人的天赋，并在中学时获得过全国信息学竞赛一等奖，这个沉甸甸的奖牌，成为了马雨杭被推荐到北京大学元培学院的敲门砖，并在“不确定性下的最优决策问题”上，找到了个人的研究方向。

就这样，命运的齿轮不经意地转动起来，尽管前路依然充满不确定性，但马雨杭始终在清晰的兴趣下，持续“优化”着眼下的选择。

科研需“有用”

十余年前的天才少女，如今已获得美国康奈尔大学运筹学博士学位，深耕在当下最前沿的无人驾驶领域。在马雨杭博士看来，科研的出发点总是解决问题。“解决问题那一刹那的满足感，就是科研对我的意义”。谈及为何选择不确定性下的最優决策问题，马雨杭博士认为，生活中的大部分问题，都可以看待成不确定性下的决策优化问题， 因此这个领域具有广泛的应用意义。

马雨杭读博期间操刀的项目之一，是关于电商产品推荐和动态定价的应用。“当时感到很惊讶，读到大部分文献对顾客不确定性行为进行建模时，总是假设他们会看完网页上的所有产品再做出购买决定”。马雨杭认为这样简化的假设并不符合常识，由于顾客通常逐页浏览商品信息，多阶段的消费行为假设更为贴合实际。然而这种更接近现实的模型，也意味着最优算法更加复杂，对算法效率也有更苛刻的要求。

但在导师的鼓励下，马雨杭循着更能“解决问题”的方向创造了一个“更优解”。Expedia（美国出行网站）的测试结果显示，和传统的简化模型相比，马雨杭提出的更真实的模型及其算法对顾客行为的预测精度提升了4.5%，电商收入则提高了14%。而这系列发表在领域顶级刊物《运筹学》《INFORMS计算期刊》上的研究，也让年轻的马雨杭声名大噪，多次受邀在INFORMS学术大会上展示学术成果。

寻找“最优解”的先驱

在马雨杭读博初期，关于“不确定性下最优决策”领域的研究，还是一个相对小众的交叉学科，彼时的电商不过浪潮初起，纵然眼前存在诸多应用问题，也不在传统决策领域关注的目光内。

但随着人工智能近几年的大火，马雨杭博士这个寻找“最优解”的领域，也随之受重视了起来—即便不在业内，普通人大概也不难想象，在算法上实现的所谓“不确定性下的决策优化”，对于人工智能领域价值几何。在当下及可预见的近未来，人类应该如何为AI提供一套能够应对周遭未知环境并做出正确反应的算法，已经是今天这个人工智能时代最核心的问题。马雨杭博士的研究，算是在为AI“雕刻大脑”，而这些针对诸多不确定性所做出的决策，其应用范围有着超乎想象的广泛。

一个典型的不确定下的决策问题是当不确定相邻车道的车辆是否会减速让行的情况下，无人车应该怎样决策以保证安全变道。马雨杭博士提出的原创性算法大幅提高了无人车AI决策的精确性，并被世界顶尖的机器人和自动化会议收录， 且获得了美国专利。

为这些现实问题寻找最优解，是马雨杭博士在过去十年的“不确定性”研究中， 最为确定不变的一点。

以上这些只是马雨杭博士原创性贡献转化成应用的一些例子。从当初的电商推荐，到她正在攻克的无人驾驶难题，诸多研究本身都建立在与现实高度关联的问题上。为这些现实问题寻找最优解，是马雨杭博士在过去十年的“不确定性”研究中，最为确定不变的一点。

让产品落地的研究员

这个研究诸多不确定性下最优决策问题的学者，在北大读本科时便开始系统性地研究最优算法设计与应用场景的结合，从而让自己的研究能够离应用更近一些。

马雨杭博士现在就职于Aurora Innovation，一家拥有货运卡车车队的无人驾驶公司。和她同部门的不少同事也都来自学界，有着相似的科研背景。为无人卡车提高决策精确性，对马雨杭博士来说，是她在应用场景下对科研生涯的延伸和拓展。2023年初，由于马雨杭在研究岗位的杰出贡献，她被提拔为公司技术主管。作为技术主管，正是对不确定下最优决策领域的敏锐洞察力，使她引领团队攻克一个个无人车决策技术难题。她带领团队取得的成果，获得了行业和媒体广泛认可，也被记录在Netflix的纪录片《我工作故我在》中。这部纪录片从第一视角，向观众展示了自动驾驶的复杂和精密技术以及交通运输行业的未来。马雨杭博士的团队为这项技术的落地，尤其是提高自动驾驶汽车的平稳停车行为以及它们如何安全地应对其他车辆的实时决策能力，发挥了关键作用。

也许是她对个人规划的“优化”，马雨杭博士在这条“不确定性”道路中所做的种种决策，使她从一个充满好奇的学生成长为优秀的研究员以及科技行业的领导者。

随着各领域和学科的交叉和结合，马雨杭博士认为个人身处的领域迭代迅速，但她始终保持着解决问题的心态，以面对未来长远的不确定性。