智能時代多語種信息處理技術的創新與發展

魏雪峰 王強 曾海軍 沈陽

[摘? ?要] 吾守爾·斯拉木院士闡述了多語種信息處理技術的發展現狀，圍繞新興技術與多語種智能信息處理的結合對教育的影響、民族語言信息化在“一帶一路”建設中的特色和優勢，以及多語種智能信息處理的產學研一體化發展等方面提出了諸多有價值的建議。吾守爾院士團隊開拓了計算機民文信息處理新領域，突破和解決了民文信息處理領域的許多關鍵理論及核心技術;分析了大數據和人工智能技術在多語種智能信息處理中的應用，研發了智能雙語教學系統，有效解決了民族教育發展不均衡、優質教育資源不能充分利用的問題;結合“一帶一路”倡議，建設教育信息化“絲綢之路”，針對不同沿線國家共建需要開展“多語種+”跨文化教育;分析了人工智能與多語種智能信息化處理相融合的交叉學科對學科建設和人才培養的影響。

[關鍵詞] 智能時代; 人工智能; 多語種; 信息處理

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A

[作者簡介] 魏雪峰（1981—），男，山東萊蕪人。教授，博士，主要從事人工智能與教育研究。E-mail：xuefengwei99@163.com。沈陽為通訊作者，E-mail：shenyang@bnu.edu.cn。

一、多語種信息處理技術的溯源及發展現狀

訪談者：吾守爾院士，您好！非常感謝您撥冗接受我們的采訪。您是維吾爾族唯一的院士，研發出20多種多語種信息處理系統軟件和工具，開拓了計算機民文信息處理新領域，突破和解決了民文信息處理領域的許多關鍵理論及核心技術。作為多語種信息化領域的著名專家、帶頭人，請您給大家介紹一下多語種信息處理的內涵和發展歷程。

吾守爾·斯拉木：20世紀80年代初，計算機、互聯網等現代信息技術的出現給世界科技和產業等各領域帶來巨大的沖擊和變革，信息化成為歷史的發展趨勢并逐漸滲透、改變人們的生活和發展方式。當時的計算機剛引入國內，操作系統為英文，如何讓計算機能識別并處理少數民族語言文字，這在當時完全是一個不可企及的夢，要知道操作系統從英文到中文的本地化，匯聚了國內學術界大批優秀人才和工業界上百個企業的力量才實現。通過分析解剖Dos的輸入、輸出及數百個功能調用模塊，在IBM PC/XT電腦上成功研發完成基于Dos2.0操作系統的多語種綜合信息處理系統，實現了維哈柯文與漢語、英語完全兼容的混合處理功能，達到同類漢語操作系統的同等水平[1]。1986年4月，我們團隊開發的多語種綜合信息系統軟件在新疆人大會議上應用，實現了會議管理、會議資料和參會代表資料的維哈柯文錄入、打印、排版。這一成果轟動了新疆乃至中西亞各界。

通過不斷研發Dos3.0至Dos6.2系列操作系統及應用軟件，針對維哈柯文獨有的自動選型、雙向混合處理等特點，研發出不同版本的維哈柯文輸入法、維漢聲圖文一體化系統。針對維哈柯文獨有的字符連筆、不等寬、右向輸入等文字特點，創造出維哈柯文變寬字符選形插入連接、連筆字左右字符智能判斷、智能組合、光標不等寬管理等特殊技術和機制[2]，使方塊字處理技術發展成為變寬連筆字處理技術，基于上述技術基礎實現Windows3.1/95/98/2000系列及其他許多應用軟件、多媒體軟件、網絡應用軟件的維哈柯文版本，并在全新疆及部分中西亞國家推廣應用，其技術達到國際先進水平，屬國內首創。

20世紀90年代初，通過剖析Windows系列體系結構及內核機制，提出并創建了外掛式嵌入方法，攻克了維哈柯文的混合智能輸入編輯、嵌入式在線處理、分音節、分欄混排等多個關鍵技術[3]，解決了維哈柯文信息的網絡傳送接收等國際難題[3]。徹底淘汰了原來辦公用的維哈柯文機械打字機和蠟紙刻錄方式，促使其進入電與光的時代，推動維哈柯文鉛印排版革新為電子印刷排版，為維哈柯文信息處理進入電子化、自動化、網絡化、多媒體化、智能化打下良好基礎。

通過剖析Linux系列系統及嵌入式系統內核結構、國際化機制，創建了維哈柯文信息混合處理、輸入編輯、存取檢索、發送接收等技術及國際化、本地化機制，研發出具有自主知識產權的Linux系列維哈柯文操作系統桌面版、服務器版及應用軟件，開發了多語種智能輸入聯想式3G、幾種CDMA及飛利浦手機，為多語種國產軟件奠定了基礎[3]。創立了維哈柯文的附加管道——嵌入式字庫技術，在線顯示處理和IME技術，解決了維哈柯聲、圖、文混合文件的傳輸和接收展示問題，實現不安裝民文軟件也能正常瀏覽網站信息，解決了維哈柯文信息處理與交換面向全國、面向國際的難題，為新疆信息化事業保駕護航、為新疆信息化事業的多語種化、多媒體化、網絡化提供技術支撐。

近年來，帶領團隊對自然語言理解、智能語音交互、機器翻譯、視頻圖文處理等方面展開研究，針對典型反恐場景，結合可實際運行的示范應用場景，突破現有地區安全精細化程度不足的重大應用問題，構建了面向公共安全的多語言輿情監測、預警系統，實現了苗頭性涉政涉恐事件提前發現、提前預警等功能，為實現地區安全能力升級、社會穩定和長治久安提供關鍵理論與技術支撐。

訪談者：您和研究團隊經過長期攻關，將維吾爾文、哈薩克文、柯爾克孜文嵌入計算機系統，方便使用民族語言對計算機進行操作，這在技術方面遇到了哪些挑戰？

吾守爾·斯拉木：維吾爾文、哈薩克文、柯爾克孜文（以下簡稱維哈柯文）屬于阿爾泰語系，其書寫方式為自右向左，具有字符變形、連筆、不等寬等與漢英文完全不同的特點[4]，另外當時前后端使用的字庫相互不兼容，會導致“前后端不一致”的問題，這些問題深深困擾著照排輸出用戶。20世紀90年代，針對上述問題，自主研發出民文信息處理系統使用的點陣字體和矢量字體，在微軟和Adobe公司聯合推出的Trutype字體基礎上編制出16×16、16×8全角、半角點陣維吾爾字庫和矢量字庫，制定了符合國家G18030標準的信息交換維、哈、柯文信息技術三項國家標準，后來又研制了4種與此對應的OpenType字體，使OpenType字體技術首次在新疆使用，提高了維哈柯文在新聞、圖書、報刊電子印刷等方面的印刷質量和系統健壯性，為系統開發人員帶來方便。1987年，最早研發的維哈柯文信息文輸入法1發展成自動選型輸入技術，該技術僅僅把33個維文字母布置到鍵盤上，讓計算機自動選型（首連體、中連體、尾連體、獨立體），大大提高了維哈柯文的輸入效率[5]。同時制定了鍵盤布局的國家標準，提出創立了文字雙向輸入及混合編輯技術、光標不等寬控制技術、多語言混排技術，設計出相關詞庫，后來又研制出維哈柯智能輸入法、語音輸入法等技術，為維哈柯操作系統、辦公套件的智能化、產業化應用打下堅實基礎。

為了推進維、哈、柯文信息處理的標準化、規范化，把原來的維文56個基本字符、哈文50個字符、柯文49個基本字符輸入鍵盤布局技術，發展成獨立字母自動選型輸入鍵盤布局技術，制定了維哈柯信息技術鍵盤布局國家標準。這些標準為多種文字共用計算機帶來極大的方便，意義非常大[6]。

二、民族語言信息化：夯實民族教育發展之基

訪談者：我國政府始終高度重視雙語教育，國務院印發的《國務院關于加快發展民族教育的決定》規定： “科學穩妥推行雙語教育”的方針。在教學方面，您合作研發了智能雙語教學系統，您能介紹一下智能雙語系統在教學中的應用以及效果嗎？

吾守爾·斯拉木：新疆是一個多民族、多語言的地區，尚未掌握或根本不懂漢語的少數民族占大多數，特別是熟練掌握漢語的雙語人口比例很低，這就導致教育資源匱乏的新疆更加落后。漢語作為國家通用語言，加快推廣普及工作，對于偏遠地區的教育均衡、脫貧攻堅更是至關重要。掌握好漢語對于加強各民族間的交流溝通，增進民族團結，維護祖國統一，實現新疆的社會穩定和長治久安具有重要而深遠的意義。發揮“互聯網+”技術的作用，利用人工智能、多語種智能互譯等技術手段研制“能聽會說”的教學設備、觸手可及的教學資源，可以有效解決當前教育發展不均衡、優質教育資源不能充分利用的問題。通過“云端”的點對點教學模式，可以讓每位學習者擁有一位AI老師實時幫助學習者糾正發音、高效學習，從而促進多樣化、個性化學習，讓學生隨時隨地學習，讓教學變得更加專注和深入。智能遠程教育打破了時空限制，支持遠程多地互動教學，可以為少數民族和偏遠地區的孩子構建班級標準的語言環境，實現優質教學資源共享，助力國家通用語言文字工作和推動脫貧攻堅邁上全新的臺階。

訪談者：您的研究團隊開發了智能語音識別系統，能識別少數民族語言文字、聽“懂”少數民族語言，也能根據文字讀出文章內容。目前，智能語音識別系統已在教學中應用，您覺得對我國少數民族教育事業的發展會產生什么影響？

吾守爾·斯拉木：實現語言互通最便捷的方式就是利用語音識別、語音合成、機器翻譯手段實現智能語音交互，并在教育、文化、旅游、通信、安全等領域推廣應用。為此，我們研究了多語言的詞法、句法、語義、篇章、情感、蘊含、信息抽取等語言分析方法，研究復雜形態語言和長距離語言模型、聲學模型、跨語言文法推導方法等，重點突破同語系和跨語系語言機器翻譯方法和訓練模型，開展維漢等語音識別、語音合成、機器翻譯研究開發[7]，研發出維漢雙向語音翻譯系統，目前，我們維漢互譯已經達到實用化水平，部分語音識別準確率已達到95%以上。在此基礎上，通過互聯網把語音云、智能識別等技術應用到少數民族的遠程教育、雙語教育中。這些可以擴大優質資源覆蓋面，助力優質教育資源輸血給教育資源欠缺地區，對于促進教育發展均衡，改變偏遠地區落后教育現狀起了重大作用。另外，隨著“一帶一路”建設的深入推進，中央提出加快培養拔尖創新人才、非通用語種人才、國際組織人才、國別和區域研究人才等，在新形勢下，“多語種+”的研究可以助力打破學科壁壘和專業藩籬，培養復合型人才，提高新疆少數民族學生學業成就、知識水平，開闊他們的視野，培養經濟社會發展所需的民漢兼通性人才，加強各民族文化交流、交融，讓他們深入理解中華民族優秀傳統文化，增強國家和民族認同感，推動民族團結進步，鑄牢中華民族共同體意識[8]。

三、多語種智能信息處理技術：拓寬國際教育信息化的“絲綢之路”

訪談者：在信息化發展歷程中，大數據與人工智能等技術將被廣泛應用于教育領域。您帶領團隊致力于研究基于云平臺的多語種大數據處理、智能分析技術，從跨民族、跨文化教育的視角來看，將催生怎樣的技術發展新趨勢？

吾守爾·斯拉木：利用現代化技術手段，建立大規模、跨語言、多模態的多媒體語言資源工作對于開展語言研究進而突破同語系、跨語言互通意義深遠，結合教育場景來看，其深遠意義在于夯實跨文化、跨民族教育的基礎。

我們團隊的維哈柯語料庫平臺[9]，主要包含大型平行語料庫、詞性標注語料庫、語法信息詞典、語言形態分析庫、詞頻統計庫、語義知識庫等，建設了大規模、多層次綜合型多語言知識庫系統。重點研究多種自然語言智能理解技術、同語系和跨語系自然語言機器翻譯方法和模型，研究阿爾泰語系、印歐語系等中西亞語系的詞法、句法、語義、篇章、情感、蘊含、信息抽取等語言分析方法，突破了同語系相似語言的互譯對齊和跨語系的序列遷移學習和深度學習等技術，基于黏著語的形態豐富與黏著性特點、同語言多文字等問題，開展了編碼轉換、語種識別、文字校對、詞干提取、詞類標注、命名實體識別與關系抽取、句法分析、框架語義構建與語義角色標注等方面的研究[10]，研發了維哈柯文字校對中間件、維哈編碼轉換與語種識別系統、維語句法分析軟件、維文命名實體識別中間件、維語框架語義平臺以及維、哈詞法分析軟件等10余項多語言語料智能處理與管理系統，填補了我國面向黏著語的自然語言處理技術的空白，為進一步研究中西亞語言的自然語言處理奠定基礎。

我認為，隨著“一帶一路”建設深入推進，需要進一步整合語種資源、數據資源，利用云計算、人工智能、大數據等技術深入開展智能語音交互、多語言翻譯、視頻圖像處理、人臉識別、智慧教育等方面的研究，重點開發一批高度本地化、個性化及產業化的基礎共性軟件及信息化平臺、跨語言智能化系統、應用軟件，從根本上解決“一帶一路”信息技術支撐體系和云服務產業;構建大數據信息融合處理平臺、網絡信息安全服務體系，開展跨語言網絡信息內容安全研究，跨媒體多語言社會輿情分析與監測系統研發;搭建“一帶一路”區域信息走廊及其服務體系，軍民融合、國家化應用機制;研究多語言信息交換、信息抽取、自動文摘、跨語言檢索、人機智能問答、機器翻譯等技術，構建“互聯網+”語言服務模式，通過云平臺、智能平臺、在線翻譯等服務平臺提供智能教育、遠程教學平臺、多語言多媒體課件、雙語教育等現代教育服務，提升互聯網條件下的現代化教學服務效率和專業化水平;推動人才培養模式、教學方法改革，促進構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系。

訪談者：隨著“一帶一路”倡議構想的逐步實施，我國與沿線各國的經濟貿易、區域合作、金融文化交流與合作、互聯互通，勢必需要利用信息與網絡平臺和新媒體手段，通過教育信息化“絲綢之路”的建設，來進一步深化文化與信息交流。國家語委與新疆大學共同建設新疆多語種信息技術研究中心，請您介紹一下如何發揮該中心在信息技術與新疆及中西亞多語種的融合上所具有的特色和優勢，服務“一帶一路”建設？

吾守爾·斯拉木：2017年，國家語委與新疆大學簽約共建新疆多語種信息技術研究中心（以下簡稱中心），這是國家語委與西部高校共建的第一家科研機構，中心以國家“一帶一路”倡議、新疆社會穩定和長治久安、國家通用語言文字的普及、語言文字信息化建設、國家語言文字服務能力提升、各民族語言文字的科學保護等國家所面臨的重大需求為導向，根據國家語言文字事業發展規劃，以新疆維吾爾語、哈薩克語、柯爾克孜語、錫伯語等民族語言為主要研究對象，在漢語和維哈柯語之間的信息轉換和交流的基礎上進一步擴充，研發漢語和烏茲別克語、吉爾吉斯語等中西亞語言的信息交換的智能化工具和平臺;開展在統一框架下的中西亞阿爾泰語系語言的語音聲學參數數據庫建設，開展少數民族語言和中西亞國家多語言、多模態資源與知識庫建設及相關標準、規范的制定;發揮在Windows/Linux系列、嵌入式操作系統、辦公套件、手機軟件等方面的優勢與特色，研發中西亞語言的多語種操作系統平臺及其多文種Office等基礎軟件，以及電子商務、物流網、數據中心等多語種跨境電子平臺系統，為國家軟件出口及服務外包戰略提供有力支撐[11];開展新疆少數民族語言和中西亞國家語言文字自然語言理解、智能語音交互、機器翻譯、面向公共安全的輿情監測等技術研究，推動在相應國家的外貿銷售、文化交流，促進我國多語種信息處理技術和成果在“一帶一路”建設中的輻射、引領性作用;開展“絲綢之路經濟帶多種自然語言互譯平臺”研究與建設;開展國家通用文字普及、學習與評測平臺的研發;開展服務特殊人群的語言文字信息技術研究。

根據人工智能一級學科建設進程，中心致力于推動多語言自然語言處理、語音識別成為人工智能學科下的二級學科，建設多語言自然語言處理及語音識別的課程體系、培養方案，開展高水平學術活動，探索教學和實踐的人才培養模式，豐富學科發展，為國家和自治區培養優秀的現代化人才。以國家語言文字需求為發展導向，以學術研究為基礎，積極推動多語言自然語言處理、智能語音交互等技術手段在新疆及中西亞國家的應用;積極承擔國家和自治區的重大科研項目，攻關“卡脖子”問題，為“一帶一路”提供科技支撐;積極開展與中西亞國在語言、文化、科技、教育等方面的國際交流，培養跨文化人才，助力國家“一帶一路”倡議的實施。

訪談者：您之前提到需要在漢語和維吾爾語之間的信息轉換和交流的基礎上進一步擴充，開發漢語和哈薩克語、烏茲別克語、吉爾吉斯語、土耳其語，乃至阿拉伯語信息交換的智能化工具和平臺，為“一帶一路”的信息交流和人文交流提供智能化的工具和平臺。您認為民族語言信息化對“一帶一路”沿線國家的跨文化人才培養有什么影響？

吾守爾·斯拉木：自習近平總書記提出“一帶一路”倡議以來，全世界都高度關注，沿線許多國家也都積極響應。民心相通是“一帶一路”建設的重要內容，也是“一帶一路”建設的人文基礎，然而沿線60多個國家在歷史傳統、語言文化、社會制度、風俗習慣等方面存在較大差異，因此，如何消除語言障礙和文化隔閡是“一帶一路”建設的重要環節。古絲綢之路的開辟，始于漢武帝派張騫出使西域，有了對沿線風土人情的考察和了解。今天的“一帶一路”建設，也要從文化交融入手，在沿線60多個國家中有200多種語言都是非通用語言，通過對我國民族語言的信息化建設，研究復雜形態語言和長距離語言模型、跨語言文法推導方法等，突破同語系和跨語系語言機器翻譯方法和模型、多語種信息化智能化技術，可以消除語言隔閡，為“一帶一路”建設提供技術支撐。總體而言，我國在跨語言人才培養中尚存在一些缺陷和不足，一是了解西方主要發達國家語言文化和社會制度的人員比較多，而了解中小發展中國家相關情況的人員比較少;二是能夠聽、寫國外語言的人雖然多，但真正深入了解外國政策法規、決策程序、民心走向的人比較少。

通過對我國民族語言信息化平臺的建設，可以為我國培養高水平人才，讓更多青年學生對“一帶一路”沿線中小國家的語言產生興趣、引發關注。最后，“一帶一路”建設需要健全的跨文化教育體系、搭建跨境人文教育交流平臺，多語種信息化就可以搭建交流平臺，實現一民族對其它民族文化信息的獲取和學習交流，努力打造好利益共同體、責任共同體、命運共同體，為“一帶一路”營造良好的人文交流環境。

四、“產學研一體化”加速推進民族教育

信息化步入快軌

訪談者：從黨的十八大報告中指出的“產學研相結合”到黨的十九大報告中的“產學研深度融合”，反映了國家對產學研協同性的高度重視和更高期待。您及您的團隊打造出多語種信息技術研發、生產、經營、服務一體化的產學研基地，您認為實驗室多語種信息技術的研發向產業化轉化對新疆信息化建設有何意義？

吾守爾·斯拉木：黨的十九屆四中全會審議通過的《中共中央關于堅持和完善社會主義制度、推進國家治理體系和治理現代化若干重大問題的決定》（以下簡稱《決定》），立足加快建設創新型國家的全局，重申黨的十九大報告關于“建立企業為主體、市場為導向、產學研深度融合的技術創新體系”的總體要求，將其作為“完善科技創新體制機制”系列部署中的關鍵環節，對我國企業、高校、科研院所的協同創新，開創合作共贏新局面提出了更高的要求。這就要求高校和企業相互跟進搭建產學研協同創新、深度融合的資源服務平臺，聯合組建攻關團隊，促進我國產學研協同創新、深度融合發展。

新疆是“一帶一路”建設的核心區、橋頭堡，新疆大學是新疆信息化建設的排頭兵，一向高度重視產學研的深度融合。2019年，清華大學與新疆大學成立了新疆大學人工智能創新團隊清華指導委員會，新疆大學成立了人工智能研究院，聯合國家計算網絡信息安全管理中心籌建了新疆網絡空間安全聯合實驗室，聯合電子科技大學、清華大學等申報了“一帶一路”國際聯合實驗室。這些研究平臺首先極大推進了新疆企業、高校、科研機構資源共享、優勢互補，共建絲路文化資源庫，共同利用數字化手段對新疆深厚、博大的文化資源進行挖掘梳理，提升新疆的文化軟實力，擴大中華文化的影響力。其次可以整合已有的民文信息技術成果，完善其標準及技術支撐體系，建立一套與我國漢語信息處理技術體系相融合的民文信息處理技術體系架構，重點研發一批我國多語種基礎共性軟件，從根本上解決民文信息處理的核心技術和產業化[11]。最后通過共同開展科技創新，推動成果轉化來提升產業基礎能力和產業鏈現代化水平，助力國家及新疆信息化建設。

訪談者：近兩年，許多高校相繼開設人工智能專業，您研究的語音識別系統、智能雙語教學系統也體現了人工智能技術，您認為人工智能與多語種信息化處理融合的交叉學科對學科建設和人才培養帶來什么影響？

吾守爾·斯拉木： 自2013年我國提出“一帶一路”倡議以來，中國企業和文化走出去的步伐進一步加快，使得語言服務在“一帶一路”建設中的重要性和基礎地位更加凸顯出來，非通用語言、小語種的服務需求急劇上升，當今世界正步入一個“多語種+”的時代，高校必須積極為國家儲備面向未來需要的人才。各高校應注意“差別化發展”，堅持將大數據、云計算、人工智能、深度學習、智慧教學等技術方法與自身優勢相結合，走特色發展之路，突出自己的特色、突出創新特質，才能求得發展。當然特色并不意味著盲目跟風，被牽著鼻子走，堅持“特色”也絕非固步自封，我們要堅持的是特色中追求一流，謀取發展，以點帶面，形成良性循環。各高校、各學科要打破專業、學科壁壘，注意培養學生思考和認識世界的能力，促進學生對中西文化的深刻理解，培養具有人文情懷、全球視野、創新精神和實踐能力的跨文化、跨國別的“多語種+”國際化人才。

國家“一帶一路”倡議需要語言服務來鋪軌架橋，要實現民心相通，首要核心問題就是語言服務，語言服務能力已成為國家參與全球化事務的戰略資源。當前高校多注重通用語種、大語種，然而“一帶一路”沿線眾多國家文化、國情民情、需求利益差異很大，非通用語言已超過200種。當前我國對一些非通用語言和小語種的關注還不夠，存在一定的“赤字”。我們團隊始終堅持從理論、方法、工具、系統等四個方面，結合新疆的特色與優勢，展開阿爾泰語系、阿拉伯語系、印度—伊朗語族的智能語音交互、多語言機器翻譯、語音合成等研究工作，有針對性地發展交叉學科，在特色上狠下功夫、深入鉆研，提高我國語言服務的核心競爭力;在人才培養上，科學制訂具有不同特點的交叉培養方案，將“精領域”和“通國家”相結合，培養能夠參與全球事務的“通才”和“專才”;在科學研究上，要加強基礎理論研究，支持科學家勇闖人工智能科技前沿的“無人區”，努力在人工智能發展方向和理論、方法、工具、系統等方面取得變革性、顛覆性突破;緊緊抓住人工智能基礎研究與原始創新、技術研發、場景應用三個關鍵環節，不斷開拓新疆少數民族信息的處理新時代，推動民文信息系統智能化、多媒體化、網絡化的發展，發揮新疆核心區優勢，助力國家“一帶一路”建設[12]。

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