馬雨杭博士：尋找最優解

謝八

在中國，即便年輕如90后，也并非天然的互聯網原住民。在個人電腦和互聯網都不普及的上世紀90年代末，學校在某個學期新設的一門計算機課，是許多人關于電腦的初啟蒙。

當各地小學生還在學習鍵盤打字的時候，當時才小學三年級的馬雨杭也通過學校組織的興趣班，接觸到了算法設計—這樣的課程，在當時可謂鳳毛麟角。

“回想起來的話，初學算法設計的時候，讓我覺得最有趣的一件事，可能是第一次用算法實現走迷宮和下棋，讓我切實感覺到解決了生活中的一些問題?！?/p>

和更習慣出入網吧、討論游戲、“掛QQ”升級的同齡人不太一樣，馬雨杭不但對算法設計興趣更濃厚，也很早展現出過人的天賦，并在中學時獲得過全國信息學競賽一等獎，這個沉甸甸的獎牌，成為了馬雨杭被推薦到北京大學元培學院的敲門磚，并在“不確定性下的最優決策問題”上，找到了個人的研究方向。

就這樣，命運的齒輪不經意地轉動起來，盡管前路依然充滿不確定性，但馬雨杭始終在清晰的興趣下，持續“優化”著眼下的選擇。

科研需“有用”

十余年前的天才少女，如今已獲得美國康奈爾大學運籌學博士學位，深耕在當下最前沿的無人駕駛領域。在馬雨杭博士看來，科研的出發點總是解決問題。“解決問題那一剎那的滿足感，就是科研對我的意義”。談及為何選擇不確定性下的最優決策問題，馬雨杭博士認為，生活中的大部分問題，都可以看待成不確定性下的決策優化問題， 因此這個領域具有廣泛的應用意義。

馬雨杭讀博期間操刀的項目之一，是關于電商產品推薦和動態定價的應用。“當時感到很驚訝，讀到大部分文獻對顧客不確定性行為進行建模時，總是假設他們會看完網頁上的所有產品再做出購買決定”。馬雨杭認為這樣簡化的假設并不符合常識，由于顧客通常逐頁瀏覽商品信息，多階段的消費行為假設更為貼合實際。然而這種更接近現實的模型，也意味著最優算法更加復雜，對算法效率也有更苛刻的要求。

但在導師的鼓勵下，馬雨杭循著更能“解決問題”的方向創造了一個“更優解”。Expedia（美國出行網站）的測試結果顯示，和傳統的簡化模型相比，馬雨杭提出的更真實的模型及其算法對顧客行為的預測精度提升了4.5%，電商收入則提高了14%。而這系列發表在領域頂級刊物《運籌學》《INFORMS計算期刊》上的研究，也讓年輕的馬雨杭聲名大噪，多次受邀在INFORMS學術大會上展示學術成果。

尋找“最優解”的先驅

在馬雨杭讀博初期，關于“不確定性下最優決策”領域的研究，還是一個相對小眾的交叉學科，彼時的電商不過浪潮初起，縱然眼前存在諸多應用問題，也不在傳統決策領域關注的目光內。

但隨著人工智能近幾年的大火，馬雨杭博士這個尋找“最優解”的領域，也隨之受重視了起來—即便不在業內，普通人大概也不難想象，在算法上實現的所謂“不確定性下的決策優化”，對于人工智能領域價值幾何。在當下及可預見的近未來，人類應該如何為AI提供一套能夠應對周遭未知環境并做出正確反應的算法，已經是今天這個人工智能時代最核心的問題。馬雨杭博士的研究，算是在為AI“雕刻大腦”，而這些針對諸多不確定性所做出的決策，其應用范圍有著超乎想象的廣泛。

一個典型的不確定下的決策問題是當不確定相鄰車道的車輛是否會減速讓行的情況下，無人車應該怎樣決策以保證安全變道。馬雨杭博士提出的原創性算法大幅提高了無人車AI決策的精確性，并被世界頂尖的機器人和自動化會議收錄， 且獲得了美國專利。

為這些現實問題尋找最優解，是馬雨杭博士在過去十年的“不確定性”研究中， 最為確定不變的一點。

以上這些只是馬雨杭博士原創性貢獻轉化成應用的一些例子。從當初的電商推薦，到她正在攻克的無人駕駛難題，諸多研究本身都建立在與現實高度關聯的問題上。為這些現實問題尋找最優解，是馬雨杭博士在過去十年的“不確定性”研究中，最為確定不變的一點。

讓產品落地的研究員

這個研究諸多不確定性下最優決策問題的學者，在北大讀本科時便開始系統性地研究最優算法設計與應用場景的結合，從而讓自己的研究能夠離應用更近一些。

馬雨杭博士現在就職于Aurora Innovation，一家擁有貨運卡車車隊的無人駕駛公司。和她同部門的不少同事也都來自學界，有著相似的科研背景。為無人卡車提高決策精確性，對馬雨杭博士來說，是她在應用場景下對科研生涯的延伸和拓展。2023年初，由于馬雨杭在研究崗位的杰出貢獻，她被提拔為公司技術主管。作為技術主管，正是對不確定下最優決策領域的敏銳洞察力，使她引領團隊攻克一個個無人車決策技術難題。她帶領團隊取得的成果，獲得了行業和媒體廣泛認可，也被記錄在Netflix的紀錄片《我工作故我在》中。這部紀錄片從第一視角，向觀眾展示了自動駕駛的復雜和精密技術以及交通運輸行業的未來。馬雨杭博士的團隊為這項技術的落地，尤其是提高自動駕駛汽車的平穩停車行為以及它們如何安全地應對其他車輛的實時決策能力，發揮了關鍵作用。

也許是她對個人規劃的“優化”，馬雨杭博士在這條“不確定性”道路中所做的種種決策，使她從一個充滿好奇的學生成長為優秀的研究員以及科技行業的領導者。

隨著各領域和學科的交叉和結合，馬雨杭博士認為個人身處的領域迭代迅速，但她始終保持著解決問題的心態，以面對未來長遠的不確定性。