我们生活在研究的黄金时代。从未有过如此快速推进计算机科学，并将其快速应用于全球范围的挑战，以帮助人们改善日常生活的机会。在我职业生涯的开始，我就对研究的“神奇循环”感到兴奋：现实世界的挑战推动了新的基础和应用研究，这反过来又对现实世界产生积极影响。
如今，凭借合适的基础设施、人才和方法，我们不仅能够在人工智能、算法、计算基础设施等方面实现快速突破，还能将这些技术应用于改善人们的日常生活并比以往更快地对社会产生影响，有时候只需几个月。我亲身见证了这种现象，因为我最近接手领导Google研究，所以我想分享我们所看到的不可思议的进展，以及研究在推动有益创新方面的重要性。我们的方法：以影响为导向的好奇心
实际上，Google本身始于研究。
1998年发表的论文“一个大规模超文本万维网搜索引擎的结构”探讨了PageRank如何提供一种基本上更好的方式在网上查找信息。但研究并未止步于论文——正是应用这些研究才诞生了Google。在过去的26年里，将研究快速实施的方法变革了我们公司，也改变了人们与世界信息互动的方式。的确，如今我们在周围看到的很多人工智能的快速进展，都是源自Google研究发明的Transformer。
在我们的所有研究中，我们问自己：我们如何实现质的飞跃，而不仅是增量的改变？今天的不可能，我们如何使之可能？我们能产生的最大影响是什么——这如何真正改变世界？今日的Google研究包含了基础和应用工作，涵盖了基础机器学习和算法，计算系统和量子人工智能，科学、人工智能及社会影响。在所有这些领域中，我们推行有关机器学习效率、人工智能系统中事实性和基础设定、新数据技术的倡议。
造福人类和地球的突破
我们以追求能推动科学进步并对全球人群和社区产生重要影响的重大问题为动力来进行研究。最有效的气候变化减缓方法是什么？我们如何帮助数十亿人更健康？我们如何创造新的体验？为实现这一切，我们能否突破计算和人工智能系统的局限？这些问题每一个都成为一个激励的研究挑战——在许多情况下，我们已经将研究转化为解决方案。
例如，为应对气候变化，我们与美国航空公司合作试点，利用人工智能帮助减少54%的飞机尾迹，证明航空公司可以确认避免尾迹，减少气候影响。为帮助解决日益严重的野火危机，我们与领先的野火当局合作开发了FireSat，一个即将推出的人工智能全球卫星星座，能够在20分钟内检测和跟踪教室大小的野火。
再考虑洪水预报问题——当Google研究团队在2018年开始这个项目时，我与专家会面，他们当时认为预测河流洪水几乎是不可能的。但通过开发能够构建全球水文模型的人工智能，我们不仅证明这是可能的，还能将其应用于为社区提供准确的预警，从而挽救生命。同时，为支持健康和福祉，我们开发了能够帮助筛查乳腺癌和结直肠癌、大规模预防失明、发现皮肤状况并基于咳嗽声音检测疾病的人工智能。
我们仍处于人工智能突破和基因组研究的早期阶段，但已有基于大语言模型的进展，我们已准备好改善数亿人的健康护理。但也许最大的一项任务涉及到自身计算的进步，以及它如何从根本上改变问题解决的范围。我们开发了最先进的注意力模型并使用图挖掘来改善检索质量。我们还在努力使大型语言模型更加基础化，比如训练模型依赖于原始文件进行总结和评估事实一致性。
这些研究带来了改进，比如在Gemini应用程序中加入的双重检查功能。通过关于猜测解码的研究、有效推论技术和级联研究，我们提升了人工智能的效率，并通过联邦学习和差异隐私改善了隐私。我们的量子计算团队刚刚在Nature上发表了新成果，显示随着我们降低量子处理器的错误率，就能达到连全球最强大经典计算机都无法比拟的计算水平——有望为世界开创全新的计算能力。这些只是Google研究各项工作的一些例子。
为什么伙伴关系对研究的影响至关重要
当然，当我们将研究转向实现影响时，我们深知技术并非自动有益——不能只“发明出来就完了”，简单地发布强大的技术，还以为它们会有帮助。这需要谨慎的管理、合作伙伴关系以及根本以人为本的视角来设计和引导新兴技术。这就是为什么我们与学术界的众多研究人员及许多人合作进行研究，同时创造支持全球研究生态系统的工具和最佳实践，致力于引导新技术朝有益的方向发展。
我们积极参与社会技术研究以加强我们的人工智能原则——包括公平数据集、可解释性和算法公正性——并且在使我们的人工智能模型更加高效、真实、强大和安全方面还有重要工作要做。与研究伙伴共同合作时，我们能产生最大影响。自2005年以来，Google与全球超过1000个研究机构合作，并在全球范围内的学术研究中投资超四亿美元，其中许多由Google研究主导。
我们找到了各个学科的专家，亲自参与研究，共同实现科学进步。在我们的连接组学研究中，我们与哈佛大学合作，利用人工智能对人类大脑中的神经元进行了迄今为止最详细的地图绘制，揭示了新发现的结构——所有这些都是为了帮助科学家理解诸如思维、学习和记忆等基本过程。
Google研究还与霍华德大学和其他历史上黑人大学一同进行了一项首创合作，构建了一个高质量的非裔美国人英语(AAE)语音数据集，Google和其他公司将使用该数据集来改进语音产品。这与我们整体上减少障碍并通过使技术能够支持更多语言来更好地服务社区的努力有关。通过与我们的合作伙伴以及通过Google自己的产品，我们利用我们的研究进展惠及数十亿人。
例如，随着全球南方地区的人口膨胀和转移，数百万人的建筑物并未在任何地图上显示，他们可能错过基本设施如电力、医疗和邮件递送的服务。因此，Google位于非洲的研究团队利用人工智能大幅改进了开放建筑数据集——将模糊、低分辨率的卫星图像转化为有用的高分辨率建筑轮廓，以便世界银行、世界资源研究所、联合国人居署、世界人口和Sunbird AI等合作伙伴能够使用它来确保全球发展惠及每一个人。
结合我们的SKAI计划，这帮助我们与联合国的合作提升了损害评估。在另一领域，我们的运筹研究团队最近展示了货运公司如何能够提高一倍利润、交付多13%的集装箱并使用15%更少的船只。这不仅对企业有帮助，还对全球供应链有利。最后，我们当然与产品团队广泛合作推动Google的创新——我们的责任还包括关注前景，探索可能性的艺术，以及想象如何在未来几年中应用我们的突破性技术以实现最大效益。
展望未来
鉴于人类面临问题的广度，我们感到迫切，但也因为我们已经能够做到的事情倍感乐观。我们的数十年记录显示Google研究在带来有益进展方面无出其右。我们带来了塑造Google公司身份的突破，帮助开启了计算机科学的新领域，并在无数的论文上推动了创新和科技的前沿。
我们共享的进步已经在帮助人们——从他们的日常任务，到他们的最大胆和最具想象力的努力——以及解决社会最紧迫的挑战，从健康保健到教育，再到气候变化和气候科学。