九歌清華大學作詩機

九歌清華大學作詩機訴別離，它說，“離別恨難分，琵琶不忍聞。斷腸空有淚，明月已無魂。”憶荷塘，它說，“荷葉滿池塘，月色波光聚。萬頃琉璃漾碧漪，秋水澄清露?！痹伌喝?，它說，“三月初春雪未消，東風吹送柳絲飄。綠楊枝上鶯聲急，紅杏梢頭蝶夢遙?！彼钦l？它是“熟讀”詩歌90萬首，通曉平仄、押韻、對仗等“潛規(guī)則”，只需輸入關鍵詞句，即可在數秒之內出口成詩的人工智能機器人，名曰九歌。這位古詩界的“最強大腦”，誕生于清華大學自然語言處理與社會人文計算實驗室，其主要研發(fā)者矣曉沅，是清華園里一位輪椅上的博士，在與“不死的癌癥”做斗爭的同時，他潛心科研，花了五年時間，與同伴攜手打造出這套線上作詩系統(tǒng)。無形的九歌，寄托了他的志向，把他引向了詩意的遠方。輪椅上的人生，能走多遠？“沅有芷兮澧有蘭，思公子兮未敢言?！薄冻o?九歌?湘夫人》中，沅澧兩岸的芳草，常被后人用來比喻品德高潔的人。這也是曉沅名字的由來。原本，他叫矣典。6歲起，身體被類風濕性關節(jié)炎糾纏，這種有著“不死的癌癥”之稱的疾病，猶如病毒一般，會逐漸侵蝕人體關節(jié)，從此，他的身體“切換”為慢節(jié)奏，跑不快，跳不高，甚至走不遠。之后，家人將他的名字從矣典改為矣曉沅。父母期盼，長大后的曉沅，如沅芷澧蘭那般高潔，那么頑強。11歲那年，病魔再次突襲。因為長期服用激素藥物，小男孩的免疫力下降，一場水痘，從身體蔓延至食道、肺部，差點要了他的命。一個多月，在重癥監(jiān)護室經歷生死之劫后，他的命終于被搶救回來，然而迎接他的卻是股骨頭壞死、雙腿萎縮、力量孱弱，從此，受困的身體只能與輪椅為伴，連撿鉛筆這樣的小事兒也無能為力。休學、絕望、復學、送讀……無法自由行走的曉沅，多了思考的時間，對他而言，一支筆，一本書，就是全部世界。他讀書，他思考，他演算理科題，他是中學里名副其實的學霸。2012年高考，小源以玉溪市理科第二名、云南省理科第十六名的成績被清華大學計算機系錄取。那一年，該系在云南只招收了兩名學生，小源成為云南第一個考上清華的下肢殘疾學生。那年8月，他入讀清華園，考上大學的喜悅很快被殘酷的現實沖淡。在高手云集的清華計算機系，編程高手比比皆是，來自偏遠地區(qū)的曉沅，別說編代碼，連C語言、C++都沒聽說過。趕上了，從最基礎的打字開始。剛開學的幾個星期，別人去軍訓，他在宿舍瘋狂練習打字軟件。不出三周，他就趕上了別人的手速，學會了盲打。大一期中考，物理也遭遇“暴擊”，掛科了?！拔也环?，我一定要趕上來！”之后幾個月，曉沅拿出備戰(zhàn)高考的勁頭，刷題、背公式、歸納知識點，咨詢同學，請教老師，期末考試，終以90多分的成績成功“逆襲”。最核心的編程，他補得尤其辛苦，“在宿舍里，我經常對著題目一道一道苦練，往往一寫就是四五個小時，再一看時間已是深夜了，第二天還得六點半起床去上早課。”清華園里，輪椅上“飛馳”的曉沅的確是一道特殊的風景。學校很大，課間切換教室，有時距離甚至有一兩公里。“我就駕駛我的輪椅在人群中穿梭，有時候雨特別大，又著急趕時間，身體會被淋濕，之后關節(jié)就隱隱作痛，偶爾還高燒?！睍糟湫χ貞?，“我經常左手掛點滴，右手寫作業(yè)?！比諒鸵蝗盏膱猿?，終有所獲。曉沅的編程水平和專業(yè)能力大有提升，大三時，還參與“計算機自動集句作詩”科研項目，和同伴合作建成一個收錄30多萬首古詩的數據庫，并將聞一多、朱光潛等的詩詞韻律理論與算法結合，構建出古詩用詞的聯(lián)想網絡。他還與同學合作，開發(fā)出一款會作詩的APP——“詩意”，輸入“折柳”“明月”等意象，軟件就能一鍵成詩。曉沅的成績也迎來“逆襲”，從剛入學專業(yè)排名90多名，到大三時的第九名，再到大四斬獲全校僅10個的清華學生最高榮譽。2016年7月，畢業(yè)典禮上，坐著輪椅的曉沅來到體育館，迎接人生中的重要時刻，清華校長邱勇也為他點贊，“曉沅如愿度過了4年精彩的大學生活，他始終洋溢的笑容感染了許多人。輪椅上的曉沅，就是清華園中一道亮麗的風景?！边@樣的鉆骨之痛是確定的希望，還是渺茫的期盼？想要擺脫輪椅，手術會帶來曙光。“先讀書，還是先治??？”早在中學時，面對媽媽的提問，曉沅的回答總是：讀書。手術一拖再拖，媽媽成為他的拐杖——中學6年，每天6次，媽媽騎車接送他上下學，背著他上下樓；本科4年，研究生5年，媽媽全程陪伴，每天送他上課，抱著他坐到椅子上，每天晚上則堅持為他按摩。等到大四下學期，提前把畢業(yè)論文寫完后，曉沅迎來了兩次關鍵的大手術，膝關節(jié)和髖關節(jié)置換。“醫(yī)生把我原本的骨頭鋸掉，換成了鈦合金和鈷鉻鉬的膝蓋和髖關節(jié)，身上多了四道傷口，每道有三四十厘米長?！陛p描淡寫的背后，是常人難以想象的痛苦，曉沅形容，“好像身體里面被硬塞進一個不屬于自己的東西”，過去，身體還有感覺，關節(jié)會疼痛，手術之后，他親身體會，什么叫做“腿部麻木”。2016年8月，出院后，僅休息了幾周，曉沅就開始讀研究生。研究生的學業(yè)，定方向至關重要。近年來，隨著深度學習的興起，人工智能與文學藝術碰撞出炫目的火花，AI繪畫、AI識圖、AI編曲、AI下棋……不斷刷新人類的認知。那么，在人類語言高度凝練的詩歌領域，AI表現如何？基于他本科的研究經驗，小源想進一步研究文本生成的方向。他的導師孫茂松教授是我國自然語言處理領域的知名學者，歐洲科學院外籍院士，古詩詞愛好者。師徒一拍即合，為什么不做一個自動吟詩機器人？他們鄭重地為機器人取名“九歌”。曉沅解釋，《九歌》既是自己名字的來源，也是《楚辭》名篇，由戰(zhàn)國時期著名詩人屈原創(chuàng)作，這一命名意在致敬屈原，同時寄托了九歌的起點，即源于中國數千年的詩詞文化之中；另外，“九”作為虛數意味“多”，“歌”作為“詩歌”的泛稱，是大家對系統(tǒng)未來的期許，希望九歌能“創(chuàng)作”出更多優(yōu)秀的詩作。一整年來，易與楊澄、、梁建南等同學一起，全心全意地致力于九歌詩體系的發(fā)展和研究。項目最吃緊的時候，也是曉沅身體恢復的關鍵時段，“剛開始，我在電腦前工作半個小時就疼得直冒汗，只好躺下休息一二十分鐘，再爬起來工作。”為了不耽誤進度，他一邊吃止痛藥，一邊堅持科研。學業(yè)之外，他還要抓緊時間做康復，每天都要花兩三個小時活動肌肉，進行力量訓練。在導師的學術團隊中，曉沅每周至少參加兩次例會，除了全組的大會，還有每周末為九歌單開的小會。同學劉正皓記得，“組會上，大家圍繞九歌的技術細節(jié)深入研究，那時，曉沅身體不好，但孫老師和他都摳得特別細，往往一次組會討論下來，四五個小時過去，就到了半夜12點以后?！蹦菚r，小源的腿已經動過手術，血液循環(huán)不暢。坐久了，下肢變得僵硬。會后他媽媽心疼他，趕緊給他按摩。詩歌的世界，有了AI助力，會迎來驚人一變嗎？四五年前，人工智能作詩，算是比較小眾的研究領域。曉沅記得，“可參考的文獻比較少，人工智能領域關于現代漢語的主流技術，很多無法直接應用于古詩文。遇到問題，沒有現成的解決方案，我們只好白手起家?！迸c其他團隊通常從數學角度解決問題不同，九歌R&D團隊從文獻角度解決問題。針對詩歌創(chuàng)作的特點和問題，他們借鑒詩歌寫作、語言學、心理學等理論，設計了專門的模型結構。古詩詞是一種語篇結構，講究語境的一致性，前后呼應。這是他們必須解決的首要問題?！耙灰箵P州月，凄涼萬里心。故鄉(xiāng)無限意，惆悵暮云陰?！庇袥]有發(fā)現，這首機器生成的五言絕句，看似文從字順，首尾卻露出馬腳，第一句“月”字點明時間為夜晚，第四句卻變成“暮云”，前后矛盾。如何改善？文學創(chuàng)作理論中隱藏著答案。嘗試不少思路之后，有一天，孫茂松拋來《文心雕龍》的《章句》篇中一句——夫裁文匠筆，篇有小大；離章合句，調有緩急；隨變適會，莫見定準……故能外文綺交，內義脈注，跗萼相銜，首尾一體。大家豁然開朗。曉沅說，這段闡述的是“意脈”的概念，這是告訴世人，在寫作中，要動態(tài)地、靈活地構建出整首詩的骨架主線，以此對上下文的內容和主題進行約束，做到上下緊密相關，意脈連貫。同時又要斷續(xù)離合、蕩開筆墨，允許一定的自由與發(fā)揮的空間，不能約束得太死板?；诖耍麄冊O計出了顯著性線索機制模型。在此模型主導下，上文的詩有了改進：“憶昔揚州月，于今又一秋。故人何處是，落葉滿汀洲?！钡诙P，扣題。通常，人類作詩，往往在腦海中先選定一個主題，再圍繞主題展開創(chuàng)作。對于自動作詩系統(tǒng)，主題一般以用戶輸入的一個或多個關鍵詞來確定，如“春風”“寒月”“相思”等。現有的系統(tǒng)要么漏生成某個關鍵詞，無法很好地表達用戶要求的主題；要么將用戶給定的關鍵詞直接生搬硬套地嵌入生成的詩歌中。他們從心理語言學角度切入，提出了基于工作記憶模型的詩歌生成方法。該方法使用不同的記憶模塊存儲用戶輸入的不同關鍵詞和生成的上文內容。模型不斷動態(tài)讀取和更新“自我”記憶，以此來提升扣題的緊密度和靈活性。猶如升級打怪一般，攻下一個又一個難關后，2017年年底，九歌1.0版正式上線，系統(tǒng)內錄入了從唐代到清代數千名詩人的30多萬首詩，能自動創(chuàng)作出集句詩、絕句和藏頭詩。一年半之后，九歌2.0版上線。矣曉沅說，通過改進算法，九歌2.0版提升了系統(tǒng)作詩的效果，并新增了多個功能，既能做律詩，又能生成蕭瑟凄涼、憶舊感喟、孤寂惆悵、思鄉(xiāng)憂老、渺遠孤逸五種風格的絕句?！皟删淙甑茫灰麟p淚流?！睂τ谧髟姷耐魄弥Γ拼娙速Z島曾如此描述。而在九歌系統(tǒng)中，算法與人腦聯(lián)手，推敲不再是苦吟。曉沅提到，2.0版的系統(tǒng)中，增加了交互功能，如果用戶對生成的詩歌不滿意，可以自定義修改，讓“人+機器”聯(lián)合為詩歌潤色添彩。經自動檢索之后，九歌還可推薦相似意境的經典詩歌，有助于初學者開展對比學習。早在讀本科時，作為師弟，清華學生李文浩就參與了九歌的部分研發(fā)，他還經常跑到曉沅宿舍討論問題。令他印象深刻的是，“曉沅師兄在做九歌時，不止于發(fā)幾篇文章，做幾個項目，他是真正把它當做一個產品來做，不斷研發(fā)，不斷改進?！苯涍^多年調試后，這套計算機詩詞創(chuàng)作系統(tǒng)已相當穩(wěn)定，打開主頁，俊逸的“九歌”二字映入眼簾。滑動指尖，輸入關鍵字詞，風格迥異的集句詩、絕句、藏頭詩、詞等即可創(chuàng)作成功。縱橫古今的九歌，是否會讓人生迎來別樣精彩？疾病困住了雙腳，卻無法束縛思想，九歌的誕生，讓曉沅迎來更加廣闊的舞臺。早在2017年年底，九歌1.0版誕生之后，坐著輪椅的曉沅就登上了央視舞臺。作為核心研發(fā)成員，曉沅帶著自己的作品鎮(zhèn)定迎戰(zhàn)青年詩人，他的九歌會用“機智過人”四個字作一首藏頭詩，也能以“心有靈犀一點通”打頭作集句詩，且速度遠超人類，他還喊出那句著名的口號，“古有曹植七步成詩，今有九歌七秒成詩。”2018年，曉沅登上了央視知名文化類節(jié)目《朗讀者》，并用九歌系統(tǒng)現場作了一首藏頭詩送給主持人董卿和節(jié)目組：“朗誦新詩信步窮，讀書源自有真功。者般本是平生事，妙里何須造化工。”本科畢業(yè)時，曉沅曾許諾，希望未來有一天，帶著媽媽環(huán)游世界，感謝媽媽多年陪讀的付出。讀研5年，基于九歌，他連續(xù)兩年獲得中國計算語言學大會的“最佳系統(tǒng)展示獎”，于國際頂級學術會議發(fā)表多篇論文，累累碩果助他坐著輪椅，帶著媽媽，飛越重洋。2018年7月，曉沅帶著論文參加了國際人工智能聯(lián)合會議，這是AI界頂級會議之一，從北京飛到迪拜轉機，再抵達瑞典，18個小時的旅途，無法躺下，他只能坐著或者靠著。第一次在國際學術會議上做報告，他一共演講了15分鐘，并做了海報展示，“我花了兩周時間來準備PPT和講稿，不過時間還是很緊張，在飛機上還一直在修改?！贝撕?，他先后在比利時和澳門講學。今年2月，他本該飛往紐約參加會議，因為疫情行程取消。自2017年9月正式上線至今，九歌系統(tǒng)的訪問量已超過1000萬人次。研發(fā)團隊還在GitHub上進行開源分享，并根據留言改進系統(tǒng)功能。曉沅說，我們當年研發(fā)時，沒有太多經驗可以參考，希望通過分享，讓同行們少走彎路。一個頗有成就感的變化是，導師孫茂松過去寫郵件時，常作