| 标题 | 中国高校开展人工智能教育的意义与现状 |
| 范文 | 何川 曹菲 刘刚 沈晓卫 樊天锁 【摘要】人工智能是引领中国未来的战略性技术。结合国家《新一代人工智能发展规划》，本文论述了高校开展人工智能教育的意义，并对国内人工智能教育的现状，特别是学科发展情况和人工智能学院建设情况进行了分析。 【关键词】人工智能 教育意义 教育现状 课程体系 【中图分类号】G423 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）14-0036-02 引言 1956年夏天，在美国的达特茅斯（Dartmouth）大学，麦卡锡、明斯基、罗彻斯特和香农等十人用长达两个月的时间进行了专题研讨，讨论了机器模拟人类智能的问题，并创造了“人工智能”（Artificial Interlligence，AI）一词，到今天，人工智能已在风雨起伏中历经了六十余载春秋。作为人工智能首次研讨的发起者，麦卡锡和明斯基被尊为“人工智能”之父。 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，它被认为是二十一世纪的三大尖端技术之一（另外两个是基因工程和纳米科学）。进入二十一世纪以来，人工智能展现出了越来越强大的生命力，其迅速发展将深刻的改变人类世界，世界主要大国都把人工智能摆在优先发展的位置。近两年，中国的人工智能已发展成为国家战略。适应国家战略和社会发展需求，加强高校人工智能教育，是抢占新世纪科技制高点，完成国家富强和民族复兴中国梦的必然要求。 一、當前人工智能的发展水平与趋势 按照发展阶段进行划分，人工智能可以分为三个阶段：弱人工智能，即擅长单个方面的人工智能；强人工智能，即可以达到人类级别的人工智能；超人工智能，即超越人类水平的人工智能。 当前，人工智能仍处在弱人工智能时代，在某些领域正向强人工智能推进。在某个特定的应用领域，人工智能已超过人类水平，例如Google的“阿尔法狗”先后战胜李世石和柯洁两位围棋世界冠军，展现出人工智能的强大能力。但这并不意味着人工智能已超越人类，例如人工智能还无法做到在没有人类教师的帮助下自主和自由的学习；也无法像人类一样感知和理解现实世界；更没有具有自我意识、情感、反思和顿悟等能力。在很长的一段时期内，人工智能领域研究的热点仍是如何突破强人工智能的一些基础理论和技术，以及将现有的理论研究成果与具体应用相结合，服务人类社会。 60年来，人工智能在移动互联网、脑科学、大数据、超级计算机、传感网络等新理论和新技术以及社会发展需求的共同驱动下，取得了巨大进步，在国防军事、社交媒体、自主驾驶、智能医疗、智能交通、智能社会等领域展现出强大的应用潜力。人工智能成为国际竞争的新焦点和经济发展的新引擎，备受世界强国重视，例如美国在2016年先后发布了《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划》两份重要报告，规划人工智能的发展方向。 应该说，虽然我国人工智能整体发展水平与发达国家相比仍存在差距，但发展人工智能仍具有较好的基础，党和国家领导人也十分重视。在激烈的国际竞争环境下，我国于2017年制定了《新一代人工智能发展规划》，规划在详细分析当前人工智能发展趋势和我国所面临的战略态势的基础上，提出了我国人工智能发展的基本原则、战略目标和总体部署，强调了发展人工智能的六个重点任务，对我国未来数十年的人工智能科研、教育和产业发展提供了指南。按照规划，到2020年，我国人工智能总体技术和应用要达到世界先进水平；到2025年，我国要在人工智能基础理论实现重大突破，部分技术和应用达到世界先进水平；到2030年，我国人工智能理论、技术和应用要总体达到世界领先水平，成为世界主要人工智能创新中心。 二、高校开展人工智能教育的意义 国务院印发《新一代人工智能发展规划》，强调要“抢抓人工智能发展的重大机遇，构筑我国人工智能发展的先发优势”，表明国家已把人工智能科学和产业放在优先发展的位置，必将掀起人工智能研究应用的高潮。 人工智能是引领中国未来的战略性技术，是新一轮产业变革的核心驱动力。发展人工智能，构建开放协同的人工智能科技创新体系，建立新一代人工智能基础理论体系，均离不开人才支持。高端人才的引进固然能够在短期内起到一定效果，使我国在较短时间内达到世界先进水平。但长远来看，要增强我国人工智能的持续发展，实现国家在人工智能领域的领先，应当更加注重相关人才的培养，完善人工智能教育体系，加快人工智能人才储备。 在发展规划中，国家明确提出要建设和布局人工智能学科，在相关高校设立人工智能专业，推动人工智能一级学科建设，在试点院校建立人工智能学院，增加人工智能专业的博士和硕士招生数量，鼓励拓展人工智能教育内容，形成“人工智能+X”复合专业培养新模式。 在这样一个大环境大背景下，高校大力发展人工智能教育，完善人工智能教育体系，加快培养人工智能高端人才和应用人才，是人工智能教育领域应有的责任和担当。这既是高校对国家战略和社会进步的有力支撑，也是高校抢占人工智能教育新高地的良好契机。 三、中国高校人工智能教育的现状 1.人工智能学科发展现状 尽管我国从改革开放之初就派遣留学生出国学习人工智能科学与技术，1981年就成立了中国人工智能学会，开展人工智能领域的研究也已超过四十年，但受到国际人工智能研究起伏的影响以及认识方面的不足，我国人工智能研究领域的研究规模一直不算庞大，人工智能教育相较于发达国家也相对落后。 目前，在我国人工智能教育还没有专门的一级学科作支撑。高等教育本科教育专业体系中承担人工智能专业人才培养的二级学科是智能科学与技术。2001年12月在中国人工智能学会第九次全国学术会议上提出成立了智能科学与技术学科专业，2003年12月由北京大学自主创立。随后，2004年西安电子科技大学、南开大学和北京邮电大学也相继开设了智能科学与技术专业，到目前为止，全国高校经教育部批准或在教育部备案通过的智能科学与技术专业将近40个，其有限的培养规模已远远不能满足我国经济社会发展的巨大需求，无法支撑我国关于人工智能领域的宏伟目标。由于人工智能教育缺乏一级学科的引领，其学科发展碎片化、离散化、简单化地演化着。 要大力发展人工智能教育，尤其是培养高水平的专业人才，需要有专门的智能科学与技术一级学科作牵引。早在2004年，中国人工智能学会就着手申报智能科学与技术一级学科，但在2010年，申报以失败告终。目前，新一轮的申报工作仍在准备中。一级学科的成立条件非常严苛，需要充分的论证其不可或缺性、独立性、不可替代性和普遍性。人工智能在推动科技发展上具有特殊的意义，在未来将是不可替代的。智能教育与研究在高校中已较为普遍，中国科协的许多一级学会，如中国自动化学会和中国图象图形学学会也设立了智能专委会，国家自然科学基金委逐步加大对人工智能基础研究领域的投入，这些，都说明了人工智能在当今中国已具有相当的普遍性。因此，人工智能一级学科的设立成为科技发展的必然结果。 2.人工智能学院建设情况 国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中明确指出，要加强人工智能学科建设，在试点院校建立人工智能学院，增加人工智能专业的博士和硕士招生数量。在不到一年的时间里，多所知名高校集中优势资源，响应国家号召，成立了人工智能学院。2017年5月，中国科学院大学发文成立人工智能技术学院。这是我国人工智能领域首个全面开展教学和科研工作的新型学院。2017年11月，西安电子科技大学人工智能学院成立，该学院是教育部直属高校中首个致力于人工智能高端人才培养、创新成果研发和高层次团队培育的智能学院。2018年1月，湖南工业大学和上海交通大学分别成立人工智能学院，3月，南京大学宣布成立人工智能学院，人工智能学院正如雨后春笋般在各地崛起。下面，主要对中国科学院大学、西安電子科技大学和南京大学人工智能学院的情况加以介绍。 3.中国科学院大学人工智能技术学院 2017年，根据中国科学院大学“科教融合”办学体制，由中科院自动化所牵头，联合中科院计算所、软件所、声学所、深圳先进院、数学与系统科学院等单位，组建了人工智能技术学院，目的是建立教育、科研、创业的国家级智能教育平台。该学院课程体系结合人工智能领域学科前沿和重大应用需求，涵盖了智能领域的主要研究方向，体现基础理论、关键技术、重大应用相结合的特点。在设置上，以“控制科学与工程”一级学科基础性知识为准设置专业研讨课。面向人工智能发展态势和人才现状，学院还将围绕产业态势，联合学术界、产业界开设前沿系列讲座、国际学术前沿暑期课程等。 学院设置6个教研室，包括人工智能基础、模式识别、脑认知与智能医学、智能人机交互、智能机器人教研室。学院以各个教研室在学科前沿与关键技术方面的积累为基础，借用国外教材，邀请领域内顶级专家授课，系统规划课程体系，打造精品课程，并计划出版国内高校认可的课程教材，建设世界一流学科。 4.西安电子科技大学人工智能学院 西安电子科技大学在人工智能领域有着长期的、雄厚的积累，其“智能科学与技术”专业是国家唯一的智能领域国家一级特色专业。在人工智能领域人才培养方面，西安电子科技大学已累计培养了2000余名本科生，1600余名研究生。 西安电子科技大学拥有智能感知与图像理解教育部重点实验室、智能感知与计算国际合作联合实验室和教育部智能感知与计算国际合作联合实验室等高水平研究平台。从智能感知与图像理解教育部重点实验室中走出了许多智能领域的领军人物。以这些平台为基础，西安电子科技大学建立了人工智能学院。学院设有智能科学与技术国家级特色本科专业，在模式识别与智能系统和系统工程和智能信息处理等相关学科招收研究生。目前，学院拥有3个国家级平台，7个省部级科研平台和教学平台，6个省部级创新团队，同时，与各大知名企业强强联合，创建了9个联合研究/实验中心。近5年，西安电子科技大学在人工智能领域斩获了3项国家自然科学奖二等奖，成功研制了我国首套类脑SAR系统和人脸画像识别系统，形成了本-硕-博一体化培养体系。 5.南京大学人工智能学院 近期，南京大学成立人工智能学院，并开设两个新专业：机器学习与数据挖掘、智能系统与应用。所依托的一级学科为“计算机科学与技术”学科，首任院长是人工智能领域专家周志华教授。南京大学计算机科学与技术学科是国家一级重点学科，其计算机软件新技术国家重点实验室已连续三次在全国计算机领域排名第一。 在课程设置方面，与计算机专业有很大的不同：一是更加强调数学基础，二是在更加强调计算基础；三是强调人工智能学科专业涉及的各方面知识，如机器学习、知识表示和推理成为核心课程。技术类有模式识别与计算机视觉、自然语言处理、多智能体系统、深度学习与应用、时序数据分析等，还会涉及智能系统、机器人等一些平台和系统。此外，借助南大综合性大学、多学科交叉的优势，开设认知科学、计算金融和生物信息等课程。学院将与用人单位合作，注重学生实习和解决智能应用实际问题的能力培养。 四、结论 人工智能是国家重点发展的战略性技术。当前，中国人工智能教育之路任重而道远，首先，人工智能一级学科还未申报成功，人工智能教育仍需依靠相关学科的牵引；尽管人工智能教育发展迅猛，但整体规模仍无法满足国家战略需求，各高校人工智能学院的建设仍处于起步和摸索阶段；各层次人工智能教育的课程体系建设仍需要进一步规划和细化；人工智能产学研一体化建设和服务国家社会进步的能力仍有待提高。高校开展人工智能教育可为中国人工智能发展提供人才保障和创新源动力，对保障国家战略具有重要意义。 参考文献： [1]国务院.新一代人工智能发展规划.国发[2017]35号，000014349/2017-00142，2017.7. [2]蔡自兴.中国人工智能40年[J].科技导报，2016，34（15）：12-32. [3]王万森.适应社会需求，办好新一代人工智能教育[J].计算机教育，2017，（10）：5-5. [4]徐坚，王维平.我国人工智能教育发展及现状研究[J].信息化研究，2017，43（6）：1-6. [5]牛轶峰，张国忠，朱华勇.高等院校人工智能课程体系建设刍议[J].高等教育研究学报，2010，32（2）：52-53. [6]郑南宁，人工智能面临的挑战.自动化学报，2016，42（6）：45-45. [7]王全，王长元.本科人工智能课程创新探讨与实践[J].价值工程，2017，36（22）：230-231. 作者简介： 何川（1985-）：男，山东莱芜人，讲师，博士，主要从事电子工程专业教学科研工作。 |
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