九歌清華大學(xué)作詩機(jī)

九歌清華大學(xué)作詩機(jī)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?！痹伌喝眨f，“三月初春雪未消，東風(fēng)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(guān)鍵詞句，即可在數(shù)秒之內(nèi)出口成詩的人工智能機(jī)器人，名曰九歌。這位古詩界的“最強(qiáng)大腦”，誕生于清華大學(xué)自然語言處理與社會人文計(jì)算實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)方。輪椅上的人生，能走多遠(yuǎn)？“沅有芷兮澧有蘭，思公子兮未敢言。”《楚辭?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(fēng)濕性關(guān)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(guān)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(yuǎn)。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(qiáng)。11歲那年，病魔再次突襲。因?yàn)殚L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(diǎn)要了他的命。一個多月，在重癥監(jiān)護(hù)室經(jīng)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(xué)、絕望、復(fù)學(xué)、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(xué)里名副其實(shí)的學(xué)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(xué)計(jì)算機(jī)系錄取。那一年，該系在云南只招收了兩名學(xué)生，小源成為云南第一個考上清華的下肢殘疾學(xué)生。那年8月，他入讀清華園，考上大學(xué)的喜悅很快被殘酷的現(xiàn)實(shí)沖淡。在高手云集的清華計(jì)算機(jī)系，編程高手比比皆是，來自偏遠(yuǎn)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(chǔ)的打字開始。剛開學(xué)的幾個星期，別人去軍訓(xùn)，他在宿舍瘋狂練習(xí)打字軟件。不出三周，他就趕上了別人的手速，學(xué)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(diǎn)，咨詢同學(xué)，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(bǔ)得尤其辛苦，“在宿舍里，我經(jīng)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(diǎn)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(fēng)景。學(xué)校很大，課間切換教室，有時距離甚至有一兩公里?！拔揖婉{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(guān)節(jié)就隱隱作痛，偶爾還高燒?！睍糟湫χ貞?，“我經(jīng)常左手掛點(diǎn)滴，右手寫作業(yè)?！比諒?fù)一日的堅(jiān)持，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(jì)算機(jī)自動集句作詩”科研項(xiàng)目，和同伴合作建成一個收錄30多萬首古詩的數(shù)據(jù)庫，并將聞一多、朱光潛等的詩詞韻律理論與算法結(jié)合，構(gòu)建出古詩用詞的聯(lián)想網(wǎng)絡(luò)。他還與同學(xué)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?cè)雽W(xué)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(xué)生最高榮譽(yù)。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(diǎn)贊，“曉沅如愿度過了4年精彩的大學(xué)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(fēng)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(shù)會帶來曙光?！跋茸x書，還是先治??？”早在中學(xué)時，面對媽媽的提問，曉沅的回答總是：讀書。手術(shù)一拖再拖，媽媽成為他的拐杖——中學(xué)6年，每天6次，媽媽騎車接送他上下學(xué)，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(jiān)持為他按摩。等到大四下學(xué)期，提前把畢業(yè)論文寫完后，曉沅迎來了兩次關(guān)鍵的大手術(shù)，膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)置換?！搬t(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(guān)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(jìn)一個不屬于自己的東西”，過去，身體還有感覺，關(guān)節(jié)會疼痛，手術(shù)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(xué)業(yè)，定方向至關(guān)重要。近年來，隨著深度學(xué)習(xí)的興起，人工智能與文學(xué)藝術(shù)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(rèn)知。那么，在人類語言高度凝練的詩歌領(lǐng)域，AI表現(xiàn)如何？基于他本科的研究經(jīng)驗(yàn)，小源想進(jìn)一步研究文本生成的方向。他的導(dǎo)師孫茂松教授是我國自然語言處理領(lǐng)域的知名學(xué)者，歐洲科學(xué)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(jī)器人？他們鄭重地為機(jī)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(diǎn)，即源于中國數(shù)千年的詩詞文化之中；另外，“九”作為虛數(shù)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(xué)一起，全心全意地致力于九歌詩體系的發(fā)展和研究。項(xiàng)目最吃緊的時候，也是曉沅身體恢復(fù)的關(guān)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?！睘榱瞬坏⒄`進(jìn)度，他一邊吃止痛藥，一邊堅(jiān)持科研。學(xué)業(yè)之外，他還要抓緊時間做康復(fù)，每天都要花兩三個小時活動肌肉，進(jìn)行力量訓(xùn)練。在導(dǎo)師的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)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(xué)劉正皓記得，“組會上，大家圍繞九歌的技術(shù)細(xì)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(xì)，往往一次組會討論下來，四五個小時過去，就到了半夜12點(diǎn)以后?！蹦菚r，小源的腿已經(jīng)動過手術(shù)，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(lǐng)域。曉沅記得，“可參考的文獻(xiàn)比較少，人工智能領(lǐng)域關(guān)于現(xiàn)代漢語的主流技術(shù)，很多無法直接應(yīng)用于古詩文。遇到問題，沒有現(xiàn)成的解決方案，我們只好白手起家?！迸c其他團(tuán)隊(duì)通常從數(shù)學(xué)角度解決問題不同，九歌R&D團(tuán)隊(duì)從文獻(xiàn)角度解決問題。針對詩歌創(chuàng)作的特點(diǎn)和問題，他們借鑒詩歌寫作、語言學(xué)、心理學(xué)等理論，設(shè)計(jì)了專門的模型結(jié)構(gòu)。古詩詞是一種語篇結(jié)構(gòu)，講究語境的一致性，前后呼應(yīng)。這是他們必須解決的首要問題。“一夜揚(yáng)州月，凄涼萬里心。故鄉(xiāng)無限意，惆悵暮云陰?！庇袥]有發(fā)現(xiàn)，這首機(jī)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(diǎn)明時間為夜晚，第四句卻變成“暮云”，前后矛盾。如何改善？文學(xué)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(diào)有緩急；隨變適會，莫見定準(zhǔn)……故能外文綺交，內(nèi)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(gòu)建出整首詩的骨架主線，以此對上下文的內(nèi)容和主題進(jìn)行約束，做到上下緊密相關(guān)，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?，他們設(shè)計(jì)出了顯著性線索機(jī)制模型。在此模型主導(dǎo)下，上文的詩有了改進(jìn)：“憶昔揚(yáng)州月，于今又一秋。故人何處是，落葉滿汀洲?！钡诙P(guān)，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(guān)鍵詞來確定，如“春風(fēng)”“寒月”“相思”等。現(xiàn)有的系統(tǒng)要么漏生成某個關(guān)鍵詞，無法很好地表達(dá)用戶要求的主題；要么將用戶給定的關(guān)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(xué)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(guān)鍵詞和生成的上文內(nèi)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(guān)后，2017年年底，九歌1.0版正式上線，系統(tǒng)內(nèi)錄入了從唐代到清代數(shù)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(jìn)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(yuǎn)孤逸五種風(fēng)格的絕句?！皟删淙甑?，一吟雙淚流。”對于作詩的推敲之功，唐代著名詩人賈島曾如此描述。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(jī)器”聯(lián)合為詩歌潤色添彩。經(jīng)自動檢索之后，九歌還可推薦相似意境的經(jīng)典詩歌，有助于初學(xué)者開展對比學(xué)習(xí)。早在讀本科時，作為師弟，清華學(xué)生李文浩就參與了九歌的部分研發(fā)，他還經(jīng)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(xiàng)目，他是真正把它當(dāng)做一個產(chǎn)品來做，不斷研發(fā)，不斷改進(jìn)?！苯?jīng)過多年調(diào)試后，這套計(jì)算機(jī)詩詞創(chuàng)作系統(tǒng)已相當(dāng)穩(wěn)定，打開主頁，俊逸的“九歌”二字映入眼簾?；瑒又讣?，輸入關(guān)鍵字詞，風(fēng)格迥異的集句詩、絕句、藏頭詩、詞等即可創(chuàng)作成功?？v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(jī)智過人”四個字作一首藏頭詩，也能以“心有靈犀一點(diǎn)通”打頭作集句詩，且速度遠(yuǎn)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?！?018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(xiàn)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?！北究飘厴I(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(jì)算語言學(xué)大會的“最佳系統(tǒng)展示獎”，于國際頂級學(xué)術(shù)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(zhuǎn)機(jī)，再抵達(dá)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(xué)術(shù)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(zhǔn)備PPT和講稿，不過時間還是很緊張，在飛機(jī)上還一直在修改?！贝撕螅群笤诒壤麜r和澳門講學(xué)。今年2月，他本該飛往紐約參加會議，因?yàn)橐咔樾谐倘∠Ｗ?017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(tuán)隊(duì)還在GitHub上進(jìn)行開源分享，并根據(jù)留言改進(jìn)系統(tǒng)功能。曉沅說，我們當(dāng)年研發(fā)時，沒有太多經(jīng)驗(yàn)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(dǎo)師孫茂松過去寫郵件時，常作