达芙妮·科勒(希伯来语:דפנה קולר;1968年8月27日出生)是一位以色列裔美国计算机科学家,斯坦福大学计算机科学系教授。她是人工智能领域的领军人物,尤其以在概率图模型方面的开创性工作而闻名,这些模型用于在不确定性下表示和推理复杂系统。她的研究侧重于这些模型的表示、推理和学习,应用范围涵盖计算机视觉和计算生物学。科勒还是一位杰出的企业家,于2012年共同创立了在线教育平台Coursera,并于2018年创立了药物发现初创公司Insitro。为表彰她的贡献,她于2004年被授予麦克阿瑟奖,并先后当选为美国国家工程院院士(2011年)、美国艺术与科学院院士(2014年)以及美国国家科学院院士(2023年)。
科勒的工作通过提供处理概率数据的原理性框架,显著影响了现代机器学习的发展。她与尼尔·弗里德曼合著的广泛使用的教科书《概率图模型》已成为该领域的基础性参考著作。她还一直是在线教育的积极倡导者,她在Coursera的努力帮助开启了大规模开放在线课程(MOOC)的时代。她的职业生涯横跨学术界、工业界和创业领域,使她成为更广泛的AI生态系统中引人注目的人物。
早年生活与教育
达芙妮·科勒于1968年8月27日出生在以色列耶路撒冷。她从小便展现出学术天赋。1985年,年仅17岁的她获得了耶路撒冷希伯来大学的学士学位,随后于1986年在该校获得硕士学位。之后,她移居美国,在斯坦福大学攻读计算机科学博士学位。她于1993年在约瑟夫·哈尔彭的指导下获得博士学位,其论文工作侧重于认知逻辑和不确定性推理。
斯坦福学术生涯
获得博士学位后,科勒于1993年至1995年在加州大学伯克利分校从事博士后研究,在人工智能领域著名研究者斯图尔特·拉塞尔的指导下工作。1995年,她加入斯坦福大学计算机科学系任教,并建立了一个研究小组,探索概率、统计学和智能系统之间的相互作用。她在斯坦福的早期工作侧重于使用贝叶斯网络和动态贝叶斯网络来建模和推断不同领域中的结构,包括机器人学、遗传学和图像分析。
在斯坦福期间,科勒还在其斯坦福人工智能实验室中担任关键角色,为充满活力的学术环境做出了贡献。2004年,她被任命为斯坦福大学本科生教学奥斯瓦尔德·G·维拉德研究员,体现了她对教学法的奉献。她经常强调严谨、原理性方法在人工智能中的重要性,鼓励学生认识到经典人工智能的基础随着规模的扩大而持续演变。
对概率图模型的贡献
科勒的主要研究领域是人工智能,她在概率图模型的表示、推理和学习方面取得了重大进展。这些模型利用图论和概率论编码随机变量之间的关系,在处理包含噪声或不完整信息的问题时被证明至关重要。在贝叶斯推理等先驱工作的基础上,她的团队扩展了这些模型从海量数据集中提取复杂模式的能力。
她的研究项目于2009年完成,与尼尔·弗里德曼合著的教科书《概率模型:原理与技术》被认为是该领域的权威著作,对基础概念和高级应用进行了全面阐述。她还开发了多种学习指数族模型的方法,并将其应用于基因调控网络分析和面部识别等一系列任务,这些场景需要高效处理结构化不确定性。
科勒研究的潜力在2004年《麻省理工科技评论》的“将改变世界的十大新兴技术”文章中得到突出展示,该文将她的贝叶斯机器学习列为这些突出领域之一。她使用概率与可扩展推理算法相结合的方法,为从机器人学和视觉到个性化医学和社会科学等广泛领域奠定了基础,并对现代人工智能的发展做出了贡献。
共同创立和发展Coursera
2012年,作为斯坦福大学教授,科勒与同事吴恩达共同创立了Coursera,这是一个营利性在线教育平台,当时为全球数百万学习者提供了大规模可访问的互动大学课程。他们的目标超越了教育商业化,旨在普及高等教育,并为全球学生提供向顶尖讲师学习的机会。他们通过创建一个提供视频讲座、测验和同伴评审作业的平台实现了这一目标。
科勒最初与吴恩达共同担任Coursera的联合首席执行官,后来担任总裁一职。在那几年里,该平台经历了飞速增长,与全球大学合作,提供从工程学到人文学科的各种课程。她将技术融入教育的努力有时会遇到阻力,但这些努力扩展了边界和覆盖面,重塑了大学如何利用数字工具的讨论。她因这一开创性贡献而获得了广泛认可:《新闻周刊》在2010年将她列为十大最重要人物之一,而在Coursera推出后一周,《时代》杂志在2012年将她列入全球100位最具影响力人物名单。《快公司》也在2014年将她列入其商业领域最具创造力人物排名中。作为大规模开放在线课程兴起的先锋,她的成果在疫情引发的在线教学转变期间迅速得到应用。科勒的愿景在推动在线学习主流化方面卓有成效。她还撰写了一篇政策论文,向政策制定者解释技术进步。
进军生物技术:Insitro和Calico
2016年离开Coursera后,科勒转任Calico的首席计算官,这是一家专注于衰老生物学的生命科学研究公司。她在那里将机器学习技术应用于生物数据集,尤其是以前无法利用的规模。
为了推动整体愿景,科勒于2018年创立了Insitro,这是一家利用机器学习和基因组学加速药物发现过程的生物技术初创公司。Insitro开发了一个平台,将自动化实验室实验与从多样化高通量数据集中学习的算法相结合。该公司的自动化机器可以测试体外疾病模型,将人工智能预测与传统湿实验室实验相结合,直接攻克药物开发中的瓶颈。Insitro的推出以及其他利用人工智能的生物工具的增长是前瞻性的。
Insitro的方法代表了将计算的可扩展性与经验生物学的严谨性相结合的雄心壮志,这是她和其他人视为现代人工智能最有前景的方向之一。此外,她的团队与大型制药公司合作,加速涉及疾病的适应症试验,利用多个与Insitro相邻的数据密集型领域,她的想法将在大数据时代迎来下一步发展。
人机交互界面与教育初创公司方面的工作
2020年,随着新冠疫情的爆发,科勒共同创立了Engaged,这是一个旨在创造比Zoom等视频会议应用更有效学习替代方案的平台。该平台侧重于参与度感知等功能,利用用户跟踪来检测讲座参与者何时失去兴趣。一个显著的设计包括实时测验(分组讨论室)来测试理解程度,提供游戏化替代方案,旨在对抗远程学习疲劳的困扰。这展示了她将人为因素与应用技术创新相结合的持续兴趣。
科勒还参与为专注于人工智能的早期公司和组织提供咨询。她曾在多家公司的技术顾问委员会任职,涵盖医疗保健、教育和对话系统等领域。
荣誉与奖项
几十年来,她积累了卓越的认可记录。除了2004年的麦克阿瑟奖外,科勒于2008年4月获得了首届价值15万美元的ACM-Infosys基金会计算科学奖。
她于2011年因在概率模型的表示、推理和学习方面的贡献(应用于机器人学、视觉和生物学)当选为美国国家工程院院士。2014年成为美国艺术与科学院院士,后来于2023年成为美国国家科学院院士。国际计算生物学学会(ISCB)于2017年选举她为会士。2019年,她因跨越计算机科学和其他学科的工作获得了ACM-AAAI艾伦·纽厄尔奖。2022年获得技术领导力ABie奖,2024年获得人工智能领域十大人物称号。她的荣誉不仅认可了她的研究,也认可了她未来的影响力。
个人生活与遗产
科勒与丹·阿维达结婚,后者是一位专注于硅谷早期初创企业的风险投资家。她还对热带环境及其可持续性感兴趣。她的学术和创业生涯影响了多个领域,她的工作历程指导了一长串学生,他们延续了她的遗产,例如她的前博士生包括莉丝·格托尔、梅赫兰·萨哈米,以及苏奇·萨里亚、埃兰·塞加尔和本·塔斯卡等人。她在实现大规模概率推理方面的工作影响已经显而易见,随着人工智能及其对人类星球的应用不断涌现,达芙妮·科勒被视为其中的重要人物之一。
几十年来,科勒一直是科学严谨性与商业执行之间的坚实桥梁,利用人工智能的具体框架来应对学术压力。