在3月19日的第54届詹姆斯·基利安教师成就奖讲座上,麻省理工学院教授迪米特里斯·贝茨马斯总结了他在运筹学领域的工作如何推动现实世界的改善,从增强国际商业物流到释放更多医院床位,再到帮助农民。
贝茨马斯还描述了人工智能如何应用于他的学术项目中,以及作为他目前指导的MIT开放学习工作的工具,这是他在该学院四十年来高产且备受赞誉职业生涯的另一个方面。基利安奖是MIT颁发给教师的最高奖项。
"我一直试图改善人类境况,"贝茨马斯在总结其工作广度和他为日常生活找到的众多应用时说道。
在MIT,贝茨马斯担任开放学习副教务长、在线教育和人工智能副院长、波音全球运营领导者管理学教授,以及MIT斯隆管理学院运筹学教授。他还曾担任MIT斯隆商业分析硕士项目的首任教师主任,并担任过商业分析副院长职位。
贝茨马斯的演讲涵盖了他过去的见解和正在进行的研究,以及他目前将AI添加到研究中的努力。在描述"鲁棒优化"概念时——这是贝茨马斯在2000年代初期帮助开发的一种极具影响力的方法——他解释了这种方法如何实现通过巴拿马运河的更可靠航运。其他优化方法旨在让更多船只每天通过运河——最多48艘——但有时会遇到重大问题。贝茨马斯的方法确定每天45艘船更好——数量稍低,但"总是可行的",他指出。
随着时间推移,贝茨马斯的工作已经帮助构建了商业物流中的各种解决方案;它甚至被用于波士顿的校车分配。
最近,正如贝茨马斯在讲座中解释的那样,他和他的合作者一直在与康涅狄格州的哈特福德医疗保健公司合作处理广泛的问题,并越来越多地将AI纳入诊断工具的开发中。在优化方面,他们的研究已经提出了减少医院患者平均住院时间的方法,从5.38天减少到4.93天。在他们研究的哈特福德主要医院中,考虑到现有床位数量,这种减少已经使每年增加了5000多次患者住院。
"这是一个完全不同的局面,"贝茨马斯说。
贝茨马斯在校园亨廷顿厅(10-250室)向300多名MIT社区成员发表了题为"生命算法:AI和运筹学改变医疗、教育和农业"的讲座。
该奖项设立于1971年,以纪念詹姆斯·基利安,他的杰出职业生涯包括担任MIT第10任校长(1948年至1959年),随后担任MIT董事会主席(1959年至1971年)。
"贝茨马斯教授的学术贡献既广泛又突破性,"MIT教师主席、大脑和认知科学系教授罗杰·列维在开场致辞中说。"他是在运筹学领域的两个知识线索上都做出重大贡献的罕见个体之一:第一,优化——组合、线性和非线性;第二,随机过程。"
确实,贝茨马斯的工作帮助开发了更好的研究和进行操作的工具,同时也有广泛的应用。正如贝茨马斯在讲座中指出的,2009年他父母的去世帮助推动他开始广泛研究运筹学如何帮助医疗保健的方法。
贝茨马斯在希腊雅典国家技术大学获得电气工程和计算机科学学士学位。来到MIT进行研究生学习后,他获得了运筹学硕士学位和应用数学与运筹学博士学位。贝茨马斯在获得博士学位后加入MIT教师队伍,从那时起一直留在该学院。
贝茨马斯还以充满活力的教师而闻名,他是106名博士生的主要导师,这个数字还在增长。
"这是我最喜欢的活动,指导我的博士生,"贝茨马斯说。"在我看来,与像我们在MIT拥有的这样优秀的年轻人合作是一种特权,他们在能力、品格和抱负方面都很出色。他们实际上让我成为了更好的科学家和更好的人。"
"MIT是我身份的一部分,"贝茨马斯开玩笑地说,同时指出他是校园内唯一一个名字中按顺序包含这三个字母的教师。
在讲座的后半部分,贝茨马斯重点介绍了他作为MIT开放学习副教务长所做的工作。他个人开发了一个基于自己材料的大型在线课程"分析优势"。在他目前的职位上,贝茨马斯说,他现在渴望MIT通过在线课程触及10亿学习者,这是他"民主化教育机会"努力的一部分。
贝茨马斯还为观众演示了他和同事们正在努力引入在线教育的一些AI工具,包括压缩材料的方法,以及将在线材料翻译成其他语言。
这只是他致力于理解现象和开发工具帮助我们驾驭它的漫长而广泛职业生涯的又一个章节。
或者正如贝茨马斯在讲座中总结其学术研究时所说,"我试图增加人类对世界运作方式的理解。"
Q&A
Q1:什么是鲁棒优化?它有什么实际应用?
A:鲁棒优化是贝茨马斯教授在2000年代初期帮助开发的一种极具影响力的优化方法。它的核心思想是寻找在各种不确定条件下都能保持可行性的解决方案。例如在巴拿马运河船只通行优化中,传统方法追求每天48艘船通过,但遇到问题时会失效,而鲁棒优化确定每天45艘船的方案,虽然数量稍低但"总是可行的"。
Q2:运筹学在医疗领域有哪些具体应用成果?
A:贝茨马斯教授与康涅狄格州哈特福德医疗保健公司合作,通过运筹学优化方法成功将医院患者平均住院时间从5.38天减少到4.93天。这个看似微小的改进在哈特福德主要医院产生了巨大影响,使该医院每年能够额外接收超过5000名患者,大大提高了医疗资源的利用效率。
Q3:贝茨马斯教授如何将人工智能应用到教育中?
A:作为MIT开放学习副教务长,贝茨马斯教授正在将AI工具引入在线教育。他开发了基于自己材料的大型在线课程"分析优势",并展示了AI在教育中的应用,包括材料压缩和多语言翻译功能。他的目标是通过在线课程让MIT触及10亿学习者,实现教育机会的民主化。
