中國(guó)高校開展人工智能教育的意義與現(xiàn)狀

何川 曹菲 劉剛 沈曉衛(wèi) 樊天鎖

【摘要】人工智能是引領(lǐng)中國(guó)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)。結(jié)合國(guó)家《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，本文論述了高校開展人工智能教育的意義，并對(duì)國(guó)內(nèi)人工智能教育的現(xiàn)狀，特別是學(xué)科發(fā)展情況和人工智能學(xué)院建設(shè)情況進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】人工智能 教育意義 教育現(xiàn)狀 課程體系

【中圖分類號(hào)】G423 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）14-0036-02

引言

1956年夏天，在美國(guó)的達(dá)特茅斯（Dartmouth）大學(xué)，麥卡錫、明斯基、羅徹斯特和香農(nóng)等十人用長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行了專題研討，討論了機(jī)器模擬人類智能的問題，并創(chuàng)造了“人工智能”（Artificial Interlligence，AI）一詞，到今天，人工智能已在風(fēng)雨起伏中歷經(jīng)了六十余載春秋。作為人工智能首次研討的發(fā)起者，麥卡錫和明斯基被尊為“人工智能”之父。

人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，它被認(rèn)為是二十一世紀(jì)的三大尖端技術(shù)之一（另外兩個(gè)是基因工程和納米科學(xué)）。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，人工智能展現(xiàn)出了越來越強(qiáng)大的生命力，其迅速發(fā)展將深刻的改變?nèi)祟愂澜纾澜缰饕髧?guó)都把人工智能擺在優(yōu)先發(fā)展的位置。近兩年，中國(guó)的人工智能已發(fā)展成為國(guó)家戰(zhàn)略。適應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略和社會(huì)發(fā)展需求，加強(qiáng)高校人工智能教育，是搶占新世紀(jì)科技制高點(diǎn)，完成國(guó)家富強(qiáng)和民族復(fù)興中國(guó)夢(mèng)的必然要求。

一、當(dāng)前人工智能的發(fā)展水平與趨勢(shì)

按照發(fā)展階段進(jìn)行劃分，人工智能可以分為三個(gè)階段：弱人工智能，即擅長(zhǎng)單個(gè)方面的人工智能；強(qiáng)人工智能，即可以達(dá)到人類級(jí)別的人工智能；超人工智能，即超越人類水平的人工智能。

當(dāng)前，人工智能仍處在弱人工智能時(shí)代，在某些領(lǐng)域正向強(qiáng)人工智能推進(jìn)。在某個(gè)特定的應(yīng)用領(lǐng)域，人工智能已超過人類水平，例如Google的“阿爾法狗”先后戰(zhàn)勝李世石和柯潔兩位圍棋世界冠軍，展現(xiàn)出人工智能的強(qiáng)大能力。但這并不意味著人工智能已超越人類，例如人工智能還無法做到在沒有人類教師的幫助下自主和自由的學(xué)習(xí)；也無法像人類一樣感知和理解現(xiàn)實(shí)世界；更沒有具有自我意識(shí)、情感、反思和頓悟等能力。在很長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，人工智能領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)仍是如何突破強(qiáng)人工智能的一些基礎(chǔ)理論和技術(shù)，以及將現(xiàn)有的理論研究成果與具體應(yīng)用相結(jié)合，服務(wù)人類社會(huì)。

60年來，人工智能在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、腦科學(xué)、大數(shù)據(jù)、超級(jí)計(jì)算機(jī)、傳感網(wǎng)絡(luò)等新理論和新技術(shù)以及社會(huì)發(fā)展需求的共同驅(qū)動(dòng)下，取得了巨大進(jìn)步，在國(guó)防軍事、社交媒體、自主駕駛、智能醫(yī)療、智能交通、智能社會(huì)等領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。人工智能成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎，備受世界強(qiáng)國(guó)重視，例如美國(guó)在2016年先后發(fā)布了《為人工智能的未來做好準(zhǔn)備》和《國(guó)家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》兩份重要報(bào)告，規(guī)劃人工智能的發(fā)展方向。

應(yīng)該說，雖然我國(guó)人工智能整體發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在差距，但發(fā)展人工智能仍具有較好的基礎(chǔ)，黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人也十分重視。在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，我國(guó)于2017年制定了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃在詳細(xì)分析當(dāng)前人工智能發(fā)展趨勢(shì)和我國(guó)所面臨的戰(zhàn)略態(tài)勢(shì)的基礎(chǔ)上，提出了我國(guó)人工智能發(fā)展的基本原則、戰(zhàn)略目標(biāo)和總體部署，強(qiáng)調(diào)了發(fā)展人工智能的六個(gè)重點(diǎn)任務(wù)，對(duì)我國(guó)未來數(shù)十年的人工智能科研、教育和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了指南。按照規(guī)劃，到2020年，我國(guó)人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用要達(dá)到世界先進(jìn)水平；到2025年，我國(guó)要在人工智能基礎(chǔ)理論實(shí)現(xiàn)重大突破，部分技術(shù)和應(yīng)用達(dá)到世界先進(jìn)水平；到2030年，我國(guó)人工智能理論、技術(shù)和應(yīng)用要總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。

二、高校開展人工智能教育的意義

國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，強(qiáng)調(diào)要“搶抓人工智能發(fā)展的重大機(jī)遇，構(gòu)筑我國(guó)人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢(shì)”，表明國(guó)家已把人工智能科學(xué)和產(chǎn)業(yè)放在優(yōu)先發(fā)展的位置，必將掀起人工智能研究應(yīng)用的高潮。

人工智能是引領(lǐng)中國(guó)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)，是新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力。發(fā)展人工智能，構(gòu)建開放協(xié)同的人工智能科技創(chuàng)新體系，建立新一代人工智能基礎(chǔ)理論體系，均離不開人才支持。高端人才的引進(jìn)固然能夠在短期內(nèi)起到一定效果，使我國(guó)在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到世界先進(jìn)水平。但長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，要增強(qiáng)我國(guó)人工智能的持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)國(guó)家在人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)先，應(yīng)當(dāng)更加注重相關(guān)人才的培養(yǎng)，完善人工智能教育體系，加快人工智能人才儲(chǔ)備。

在發(fā)展規(guī)劃中，國(guó)家明確提出要建設(shè)和布局人工智能學(xué)科，在相關(guān)高校設(shè)立人工智能專業(yè)，推動(dòng)人工智能一級(jí)學(xué)科建設(shè)，在試點(diǎn)院校建立人工智能學(xué)院，增加人工智能專業(yè)的博士和碩士招生數(shù)量，鼓勵(lì)拓展人工智能教育內(nèi)容，形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式。

在這樣一個(gè)大環(huán)境大背景下，高校大力發(fā)展人工智能教育，完善人工智能教育體系，加快培養(yǎng)人工智能高端人才和應(yīng)用人才，是人工智能教育領(lǐng)域應(yīng)有的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。這既是高校對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略和社會(huì)進(jìn)步的有力支撐，也是高校搶占人工智能教育新高地的良好契機(jī)。

三、中國(guó)高校人工智能教育的現(xiàn)狀

1.人工智能學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀

盡管我國(guó)從改革開放之初就派遣留學(xué)生出國(guó)學(xué)習(xí)人工智能科學(xué)與技術(shù)，1981年就成立了中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)，開展人工智能領(lǐng)域的研究也已超過四十年，但受到國(guó)際人工智能研究起伏的影響以及認(rèn)識(shí)方面的不足，我國(guó)人工智能研究領(lǐng)域的研究規(guī)模一直不算龐大，人工智能教育相較于發(fā)達(dá)國(guó)家也相對(duì)落后。

目前，在我國(guó)人工智能教育還沒有專門的一級(jí)學(xué)科作支撐。高等教育本科教育專業(yè)體系中承擔(dān)人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的二級(jí)學(xué)科是智能科學(xué)與技術(shù)。2001年12月在中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)第九次全國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議上提出成立了智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科專業(yè)，2003年12月由北京大學(xué)自主創(chuàng)立。隨后，2004年西安電子科技大學(xué)、南開大學(xué)和北京郵電大學(xué)也相繼開設(shè)了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，到目前為止，全國(guó)高校經(jīng)教育部批準(zhǔn)或在教育部備案通過的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)將近40個(gè)，其有限的培養(yǎng)規(guī)模已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的巨大需求，無法支撐我國(guó)關(guān)于人工智能領(lǐng)域的宏偉目標(biāo)。由于人工智能教育缺乏一級(jí)學(xué)科的引領(lǐng)，其學(xué)科發(fā)展碎片化、離散化、簡(jiǎn)單化地演化著。

要大力發(fā)展人工智能教育，尤其是培養(yǎng)高水平的專業(yè)人才，需要有專門的智能科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科作牽引。早在2004年，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)就著手申報(bào)智能科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科，但在2010年，申報(bào)以失敗告終。目前，新一輪的申報(bào)工作仍在準(zhǔn)備中。一級(jí)學(xué)科的成立條件非常嚴(yán)苛，需要充分的論證其不可或缺性、獨(dú)立性、不可替代性和普遍性。人工智能在推動(dòng)科技發(fā)展上具有特殊的意義，在未來將是不可替代的。智能教育與研究在高校中已較為普遍，中國(guó)科協(xié)的許多一級(jí)學(xué)會(huì)，如中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)和中國(guó)圖象圖形學(xué)學(xué)會(huì)也設(shè)立了智能專委會(huì)，國(guó)家自然科學(xué)基金委逐步加大對(duì)人工智能基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的投入，這些，都說明了人工智能在當(dāng)今中國(guó)已具有相當(dāng)?shù)钠毡樾浴Ｒ虼?，人工智能一?jí)學(xué)科的設(shè)立成為科技發(fā)展的必然結(jié)果。

2.人工智能學(xué)院建設(shè)情況

國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確指出，要加強(qiáng)人工智能學(xué)科建設(shè)，在試點(diǎn)院校建立人工智能學(xué)院，增加人工智能專業(yè)的博士和碩士招生數(shù)量。在不到一年的時(shí)間里，多所知名高校集中優(yōu)勢(shì)資源，響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，成立了人工智能學(xué)院。2017年5月，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)發(fā)文成立人工智能技術(shù)學(xué)院。這是我國(guó)人工智能領(lǐng)域首個(gè)全面開展教學(xué)和科研工作的新型學(xué)院。2017年11月，西安電子科技大學(xué)人工智能學(xué)院成立，該學(xué)院是教育部直屬高校中首個(gè)致力于人工智能高端人才培養(yǎng)、創(chuàng)新成果研發(fā)和高層次團(tuán)隊(duì)培育的智能學(xué)院。2018年1月，湖南工業(yè)大學(xué)和上海交通大學(xué)分別成立人工智能學(xué)院，3月，南京大學(xué)宣布成立人工智能學(xué)院，人工智能學(xué)院正如雨后春筍般在各地崛起。下面，主要對(duì)中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、西安電子科技大學(xué)和南京大學(xué)人工智能學(xué)院的情況加以介紹。

3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)人工智能技術(shù)學(xué)院

2017年，根據(jù)中國(guó)科學(xué)院大學(xué)“科教融合”辦學(xué)體制，由中科院自動(dòng)化所牽頭，聯(lián)合中科院計(jì)算所、軟件所、聲學(xué)所、深圳先進(jìn)院、數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)院等單位，組建了人工智能技術(shù)學(xué)院，目的是建立教育、科研、創(chuàng)業(yè)的國(guó)家級(jí)智能教育平臺(tái)。該學(xué)院課程體系結(jié)合人工智能領(lǐng)域?qū)W科前沿和重大應(yīng)用需求，涵蓋了智能領(lǐng)域的主要研究方向，體現(xiàn)基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、重大應(yīng)用相結(jié)合的特點(diǎn)。在設(shè)置上，以“控制科學(xué)與工程”一級(jí)學(xué)科基礎(chǔ)性知識(shí)為準(zhǔn)設(shè)置專業(yè)研討課。面向人工智能發(fā)展態(tài)勢(shì)和人才現(xiàn)狀，學(xué)院還將圍繞產(chǎn)業(yè)態(tài)勢(shì)，聯(lián)合學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界開設(shè)前沿系列講座、國(guó)際學(xué)術(shù)前沿暑期課程等。

學(xué)院設(shè)置6個(gè)教研室，包括人工智能基礎(chǔ)、模式識(shí)別、腦認(rèn)知與智能醫(yī)學(xué)、智能人機(jī)交互、智能機(jī)器人教研室。學(xué)院以各個(gè)教研室在學(xué)科前沿與關(guān)鍵技術(shù)方面的積累為基礎(chǔ)，借用國(guó)外教材，邀請(qǐng)領(lǐng)域內(nèi)頂級(jí)專家授課，系統(tǒng)規(guī)劃課程體系，打造精品課程，并計(jì)劃出版國(guó)內(nèi)高校認(rèn)可的課程教材，建設(shè)世界一流學(xué)科。

4.西安電子科技大學(xué)人工智能學(xué)院

西安電子科技大學(xué)在人工智能領(lǐng)域有著長(zhǎng)期的、雄厚的積累，其“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)是國(guó)家唯一的智能領(lǐng)域國(guó)家一級(jí)特色專業(yè)。在人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)方面，西安電子科技大學(xué)已累計(jì)培養(yǎng)了2000余名本科生，1600余名研究生。

西安電子科技大學(xué)擁有智能感知與圖像理解教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、智能感知與計(jì)算國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和教育部智能感知與計(jì)算國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等高水平研究平臺(tái)。從智能感知與圖像理解教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中走出了許多智能領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。以這些平臺(tái)為基礎(chǔ)，西安電子科技大學(xué)建立了人工智能學(xué)院。學(xué)院設(shè)有智能科學(xué)與技術(shù)國(guó)家級(jí)特色本科專業(yè)，在模式識(shí)別與智能系統(tǒng)和系統(tǒng)工程和智能信息處理等相關(guān)學(xué)科招收研究生。目前，學(xué)院擁有3個(gè)國(guó)家級(jí)平臺(tái)，7個(gè)省部級(jí)科研平臺(tái)和教學(xué)平臺(tái)，6個(gè)省部級(jí)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，同時(shí)，與各大知名企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，創(chuàng)建了9個(gè)聯(lián)合研究/實(shí)驗(yàn)中心。近5年，西安電子科技大學(xué)在人工智能領(lǐng)域斬獲了3項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，成功研制了我國(guó)首套類腦SAR系統(tǒng)和人臉畫像識(shí)別系統(tǒng)，形成了本-碩-博一體化培養(yǎng)體系。

5.南京大學(xué)人工智能學(xué)院

近期，南京大學(xué)成立人工智能學(xué)院，并開設(shè)兩個(gè)新專業(yè)：機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘、智能系統(tǒng)與應(yīng)用。所依托的一級(jí)學(xué)科為“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科，首任院長(zhǎng)是人工智能領(lǐng)域?qū)＜抑苤救A教授。南京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科是國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，其計(jì)算機(jī)軟件新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已連續(xù)三次在全國(guó)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域排名第一。

在課程設(shè)置方面，與計(jì)算機(jī)專業(yè)有很大的不同：一是更加強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，二是在更加強(qiáng)調(diào)計(jì)算基礎(chǔ)；三是強(qiáng)調(diào)人工智能學(xué)科專業(yè)涉及的各方面知識(shí)，如機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)表示和推理成為核心課程。技術(shù)類有模式識(shí)別與計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理、多智能體系統(tǒng)、深度學(xué)習(xí)與應(yīng)用、時(shí)序數(shù)據(jù)分析等，還會(huì)涉及智能系統(tǒng)、機(jī)器人等一些平臺(tái)和系統(tǒng)。此外，借助南大綜合性大學(xué)、多學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)，開設(shè)認(rèn)知科學(xué)、計(jì)算金融和生物信息等課程。學(xué)院將與用人單位合作，注重學(xué)生實(shí)習(xí)和解決智能應(yīng)用實(shí)際問題的能力培養(yǎng)。

四、結(jié)論

人工智能是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性技術(shù)。當(dāng)前，中國(guó)人工智能教育之路任重而道遠(yuǎn)，首先，人工智能一級(jí)學(xué)科還未申報(bào)成功，人工智能教育仍需依靠相關(guān)學(xué)科的牽引；盡管人工智能教育發(fā)展迅猛，但整體規(guī)模仍無法滿足國(guó)家戰(zhàn)略需求，各高校人工智能學(xué)院的建設(shè)仍處于起步和摸索階段；各層次人工智能教育的課程體系建設(shè)仍需要進(jìn)一步規(guī)劃和細(xì)化；人工智能產(chǎn)學(xué)研一體化建設(shè)和服務(wù)國(guó)家社會(huì)進(jìn)步的能力仍有待提高。高校開展人工智能教育可為中國(guó)人工智能發(fā)展提供人才保障和創(chuàng)新源動(dòng)力，對(duì)保障國(guó)家戰(zhàn)略具有重要意義。

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作者簡(jiǎn)介：

何川（1985-）：男，山東萊蕪人，講師，博士，主要從事電子工程專業(yè)教學(xué)科研工作。