走近“智能+”新時(shí)代，創(chuàng)新“智能+”專業(yè)教育

中國人工智能學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)主任 王萬森

在今年兩會(huì)政府工作報(bào)告中，李克強(qiáng)總理提出了“智能+”的概念，而不是“人工智能+”。相比之下，“智能+”具有更豐富的內(nèi)涵和外延，更符合人工智能技術(shù)與我國實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的需求。尤其是在人工智能所面臨的既有技術(shù)創(chuàng)新性落地緩慢和新的突破性技術(shù)孕育艱難的雙重壓力下，“智能+”具有更重要的現(xiàn)實(shí)意義和更深遠(yuǎn)的歷史意義。該概念的提出，標(biāo)志著我國人工智能發(fā)展正在進(jìn)入一個(gè)“智能+”新時(shí)代。

回顧“智能+”的產(chǎn)生歷程，2015 年7 月4 日，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》，提出了“互聯(lián)網(wǎng)+人工智能”，人工智能開始進(jìn)入國家戰(zhàn)略視野；2017 年7 月8 日，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》，人工智能正式上升為國家戰(zhàn)略；今年兩會(huì)“智能+”的提出，意味著以人工智能為主體的智能科學(xué)技術(shù)已登頂現(xiàn)代科技舞臺(tái)，并已成為引領(lǐng)新一輪科技革命和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革的核心動(dòng)能。

如何認(rèn)識(shí)“智能+”概念，可從多種不同角度考慮。從概念的結(jié)構(gòu)形式看，它包含了“智能”和“+”兩層含義。

先看“智能”的含義。智能的概念可從智能科學(xué)和智能技術(shù)兩個(gè)角度去認(rèn)識(shí)。從智能科學(xué)的角度，智能是對自然智能的簡稱，如無特指，通常被理解為人的智能；而從智能技術(shù)的角度，人們把用人工方法在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的智能稱為人工智能。本來智能和人工智能的含義十分清楚，但在現(xiàn)實(shí)生活中，人們往往又把那種用人工方法建造的人工智能機(jī)器或人工智能系統(tǒng)簡稱為智能機(jī)器或智能系統(tǒng)。這就帶來了一個(gè)嚴(yán)重問題，同樣都是被簡稱為智能，但其含義卻存在本質(zhì)差異，前者指自然智能，后者指人工智能。那么，該如何理解“智能+”中的“智能”呢？可以肯定，它既不是單指自然智能，也不是單指人工智能，而應(yīng)該是對智能科學(xué)與技術(shù)的簡稱。

智能科學(xué)與技術(shù)概念由我國學(xué)者提出，最早出現(xiàn)在2002 年12 月由中國人工智能學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)組織召開的“第一屆全國人工智能教育學(xué)術(shù)研討會(huì)”上。該次會(huì)議受來自于北京大學(xué)的代表啟發(fā)，達(dá)成了以“智能科學(xué)與技術(shù)”作為我國人工智能本科專業(yè)名稱和研究生培養(yǎng)一級(jí)學(xué)科名稱的共識(shí)；并向全國高校發(fā)出了一份《加快“智能科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科發(fā)展的建議》。而其正式作為本科專業(yè)名稱是2004 年3 月，即教育部網(wǎng)站公告北京大學(xué)自主設(shè)立智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的時(shí)間。至于智能科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科，中國人工智能學(xué)會(huì)早在2004 年9 月就向國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)辦公室報(bào)送過《增設(shè)“智能科學(xué)與技術(shù)”一級(jí)學(xué)科的建議》，后來又做過大量的組織申報(bào)工作。盡管未能成功，但其影響深遠(yuǎn)。

在中國人工智能學(xué)會(huì)的申報(bào)材料中，對智能科學(xué)與技術(shù)的解釋為：“探索自然智能機(jī)理，研究智能的機(jī)器實(shí)現(xiàn)理論、方法和技術(shù)，建造具有一定智能水平的機(jī)器或系統(tǒng)，服務(wù)人類需求。其中，前者為‘智能科學(xué)’，后者為‘智能技術(shù)’（即人工智能）”。分析其含義，可得如下簡單表示：

智能科學(xué)與技術(shù)=智能科學(xué)+智能技術(shù)+智能技術(shù)應(yīng)用

=智能科學(xué)+人工智能+人工智能應(yīng)用

將其進(jìn)一步展開，有：

智能科學(xué)=智能機(jī)理+智能實(shí)現(xiàn)理論

其中的智能機(jī)理包括腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)等；智能實(shí)現(xiàn)理論包括機(jī)器感知、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器思維、機(jī)器決策、機(jī)器行為理論，以及群體智能、混合智能、類腦智能等理論。

類似地，也可將“智能技術(shù)”展開為：

智能技術(shù)=智能模擬方法+智能共性技術(shù)+智能應(yīng)用技術(shù)

其中，智能模擬方法主要包括功能模擬、結(jié)構(gòu)模擬、行為模擬、類腦模擬等；智能共性技術(shù)主要包括感知智能與交互智能、機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)智能、知識(shí)工程與知識(shí)服務(wù)、群體智能與混合智能、自主協(xié)同與行為智能等技術(shù)；智能應(yīng)用技術(shù)主要包括圖像識(shí)別、視頻跟蹤、音頻識(shí)別、語音分析技術(shù)、自然語言處理、智能機(jī)器人等技術(shù)。

然后再看“+”的含義，它主要體現(xiàn)在“智能技術(shù)應(yīng)用”方面，所強(qiáng)調(diào)的是智能技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合。由于這種融合主要以智能應(yīng)用場景、智能垂直領(lǐng)域和智能垂直行業(yè)為基本形式，故可將“智能技術(shù)應(yīng)用”展開如下：

智能技術(shù)應(yīng)用=智能應(yīng)用場景+智能垂直領(lǐng)域+智能垂直行業(yè)

其中，智能應(yīng)用場景是指智能技術(shù)在某一應(yīng)用場景被應(yīng)用時(shí)所形成的新的場景；智能垂直領(lǐng)域是指智能技術(shù)與某具體專注細(xì)化領(lǐng)域結(jié)合所形成的新的領(lǐng)域形態(tài)；智能垂直行業(yè)是指將智能技術(shù)應(yīng)用于某專門垂直行業(yè)所形成的新的行業(yè)業(yè)態(tài)。以智能垂直行業(yè)為例，它包括智能教育、智慧醫(yī)療、智能金融、智能農(nóng)業(yè)、智能制造等等。上述智能應(yīng)用場景、垂直領(lǐng)域和垂直行業(yè)的共同特征是要實(shí)現(xiàn)智能技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)及實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合。

綜上“智能+”概念，可得如下統(tǒng)一描述：

“智能+”=智能機(jī)理+智能實(shí)現(xiàn)理論+智能模擬方法+智能共性技術(shù)+智能應(yīng)用技術(shù)+智能應(yīng)用場景+智能垂直領(lǐng)域+智能垂直行業(yè)

該新生態(tài)充分體現(xiàn)了“智能+”縱向深刻、橫向?qū)掗?、場景廣泛、應(yīng)用垂直的特征。在此新生態(tài)結(jié)構(gòu)下，不同的環(huán)境條件將導(dǎo)致不同的人才需求。例如，對智能機(jī)理、智能實(shí)現(xiàn)理論和前沿性智能共性技術(shù)，其主要特征為科學(xué)探索和技術(shù)創(chuàng)新，所需人才以專業(yè)型理論研究和縱向復(fù)合型技術(shù)研究人才為主。對基本智能共性技術(shù)和重大智能應(yīng)用場景、垂直領(lǐng)域及垂直行業(yè)，其主要特征為技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用研發(fā)，所需人才以縱向復(fù)合型技術(shù)研究和橫向復(fù)合型技術(shù)應(yīng)用人才為主；對基本智能應(yīng)用場景、垂直領(lǐng)域和垂直行業(yè)應(yīng)用，其主要特征為應(yīng)用研發(fā)和工程實(shí)踐，所需人才以橫向復(fù)合型技術(shù)應(yīng)用人才和專業(yè)交叉型技術(shù)應(yīng)用人才為主。

基于“智能+”生態(tài)下不同環(huán)境條件的人才需求差異，“智能+”專業(yè)教育的基本架構(gòu)可由4 個(gè)層次構(gòu)成，即由內(nèi)向外依次為內(nèi)核層、衍生層、復(fù)合層和交叉層。其中，內(nèi)核層為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和人工智能專業(yè)，是“智能+”專業(yè)教育的核心，以培養(yǎng)專業(yè)型理論研究人才和縱向復(fù)合型技術(shù)研究人才為主。衍生層由那些從核心層向外沿智能科學(xué)技術(shù)重要學(xué)科領(lǐng)域，結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會(huì)重大需求而衍生出來的專業(yè)所構(gòu)成。如已在數(shù)據(jù)智能方向上衍生出來的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)、大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)和在行為智能方向上衍生出來的機(jī)器人工程專業(yè)，以及還有可能在感知智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、語言智能等方向上繼續(xù)衍生的新專業(yè)，以培養(yǎng)智能科學(xué)技術(shù)某一重要學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)型理論研究人才、縱向復(fù)合型技術(shù)研究人才和技術(shù)應(yīng)用型人才為主。復(fù)合層由那些為促進(jìn)人工智能在各行業(yè)的規(guī)模化應(yīng)用，以“智能+X”為專業(yè)名稱、“X+智能”為主要教學(xué)內(nèi)容、由人工智能與各行業(yè)既有專業(yè)復(fù)合而成的專業(yè)所構(gòu)成。例如，與教育、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等類專業(yè)的復(fù)合，以培養(yǎng)各種橫向復(fù)合型技術(shù)開發(fā)和技術(shù)應(yīng)用人才為主。交叉層由人工智能與其他學(xué)科專業(yè)交叉融合而形成的專業(yè)所構(gòu)成。例如，人工智能與數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、物理等專業(yè)的交叉，以培養(yǎng)各種交叉型技術(shù)開發(fā)和技術(shù)應(yīng)用人才為主。

對上述專業(yè)架構(gòu)，至少需要明確以下三點(diǎn)認(rèn)識(shí)：第一，內(nèi)核層專業(yè)+衍生層專業(yè)正在形成一個(gè)新生的人工智能專業(yè)類。第二，人工智能專業(yè)類是“智能+”專業(yè)教育的核心，其基本立足點(diǎn)應(yīng)該是智能科學(xué)與技術(shù)，而不僅僅是人工智能。第三，復(fù)合層專業(yè)和交叉層專業(yè)的重點(diǎn)面向經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)際需求，其基本立足點(diǎn)應(yīng)該是人工智能，而不需要太多地考慮智能科學(xué)。

此外，也應(yīng)該看到在現(xiàn)有“智能+”專業(yè)教育方面還存在著一些不可回避的問題，尤其是智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和人工智能專業(yè)之間的關(guān)系。它們同處于“智能+”專業(yè)架構(gòu)內(nèi)核，其關(guān)系如何正確處理意義重大。最合理的方式為：以“智能科學(xué)與技術(shù)”作為研究生學(xué)科名稱、“人工智能”作為本科專業(yè)名稱。但考慮到目前仍無“智能科學(xué)與技術(shù)”一級(jí)學(xué)科，且這兩個(gè)本科專業(yè)并存已既成事實(shí)，故可考慮其差異化發(fā)展，即對研究型、應(yīng)用研究型高校和理科類高校按智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)設(shè)置，而技術(shù)型、技術(shù)應(yīng)用型高校和非研究型工科類高校按人工智能專業(yè)設(shè)置。待智能科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科確定后，將兩個(gè)專業(yè)統(tǒng)一更名為“人工智能”，分理科和工科兩個(gè)方向發(fā)展。

感謝《計(jì)算機(jī)教育》雜志社多年來的熱情合作！感謝沈陽工業(yè)大學(xué)為承辦今年會(huì)議所付出的辛勞！感謝各位作者和參會(huì)代表的支持！