陳建衛(wèi)
摘要:該文分析了高校人工智能實驗室建設(shè)的目標(biāo)和意義。然后以紹興文理學(xué)院為例,闡述了如何深入校企合作,共同建設(shè)和發(fā)展人工智能實驗室。
關(guān)鍵詞:人工智能;實驗室建設(shè);人才培養(yǎng)
中圖分類號:TP18? 文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-3044(2021)29-0122-02
人工智能(Artificial Intelligence,簡稱 AI)可以綜合多種生產(chǎn)要素,從而提高生產(chǎn)力水平,助力實體經(jīng)濟的發(fā)展;已經(jīng)成為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)。我國高度重視人工智能的發(fā)展,黨中央為此相繼出臺多項戰(zhàn)略規(guī)劃。2017 年,十九大報告提出推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合;2019年,中央全面深化改革委員會第七次會議審議通過了《關(guān)于促進人工智能和實體經(jīng)濟深度融合的指導(dǎo)意見》。社會急需能夠推動人工智能技術(shù)突破和創(chuàng)造性應(yīng)用的人才;高校建設(shè)人工智能實驗室、培養(yǎng)人工智能人才的熱情也在不斷地高漲。
1人工智能實驗室建設(shè)目標(biāo)
1.1為學(xué)生提供系統(tǒng)的學(xué)習(xí)平臺
實驗室需要為學(xué)生提供不同難度的學(xué)習(xí)內(nèi)容。既有人工智能方向的基礎(chǔ)課程,能讓學(xué)生獲得基礎(chǔ)的認(rèn)知;又有系統(tǒng)的實訓(xùn)項目,能讓學(xué)生動手探究和實踐。并且,基礎(chǔ)課程和實訓(xùn)項目都有從易到難的階梯分布,符合學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握的規(guī)律。如此,無論是不同專業(yè)的學(xué)生,還是相同專業(yè)不同年級的學(xué)生,都能從實驗室獲益。
1.2為師生提供廣闊的科研平臺
社會對人工智能人才的需求是多樣化的,包含機器學(xué)習(xí)、計算機視覺、語音識別、信息檢索與推薦、數(shù)據(jù)挖掘等眾多領(lǐng)域。高校師生也會結(jié)合自身的特點,對不同領(lǐng)域的研究感興趣。因此,實驗室應(yīng)具備盡可能豐富的硬件設(shè)備和軟件資源,來滿足師生不同層次、不同領(lǐng)域的科研需求。
1.3為師生提供友好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺
實驗室應(yīng)積極響應(yīng)新工科建設(shè)的號召,為高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、跨界整合能力的復(fù)合型科技人才提供一個友好的平臺。為此,實驗室應(yīng)深入校企合作,協(xié)同重構(gòu)專業(yè)培養(yǎng)方案;利用社會對人工智能的實際需求,來倒逼授課內(nèi)容的更新。
2人工智能實驗室建設(shè)的意義
2.1培養(yǎng)社會所需人才
隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,我國對AI人才的需求越來越大,部分AI職位供求比甚至高達1:10。培養(yǎng)一批理論基礎(chǔ)扎實、解決復(fù)雜工程問題能力強、價值觀正確的預(yù)備工程師,對高校來講既是一個巨大的挑戰(zhàn),也是一個難得的機會。高校人工智能實驗室為師生提供的學(xué)習(xí)、科研、創(chuàng)新平臺,是不同層次AI人才成長的樂園。
2.2促進高校自身的發(fā)展
2019年全國新增本科專業(yè)的前5名,都和人工智能技術(shù)相關(guān)[1]。人工智能實驗室為高校申報人工智能專業(yè),成立人工智能學(xué)院奠定了堅實的基礎(chǔ)。另外,人工智能實驗室能為高校爭取到更多的政策紅利、合作項目,為高校發(fā)展注入強勁的動力。
于高校而言,人工智能實驗室對外能為社會培養(yǎng)具有較強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、動手實踐能力的AI高端復(fù)合型人才,對內(nèi)能促進學(xué)科和專業(yè)的持續(xù)發(fā)展。兩者之間相輔相成、密不可分。
3人工智能實驗室建設(shè)的實踐
紹興文理學(xué)院和慧科教育科技集團有限公司深度合作,在完成實驗室基礎(chǔ)設(shè)施搭建的基礎(chǔ)上,著重進行人工智能實驗項目、實訓(xùn)項目的完善和師資隊伍的建設(shè)。
3.1硬件設(shè)備
實驗室由服務(wù)器機房、實驗教學(xué)區(qū)和機器人活動區(qū)3個部分組成。服務(wù)器機房用于布置深度學(xué)習(xí)GPU集群、人工智能主機;實驗教學(xué)區(qū)主要由實驗終端PC機、智能白板等組成,用于理論教學(xué)和深度學(xué)習(xí)實驗等;機器人活動區(qū)則用于機器人的教學(xué)、使用和存放。表1列出了實驗室最為關(guān)鍵的設(shè)備。
3.2軟件平臺
1)人工智能深度學(xué)習(xí)平臺
統(tǒng)一管理硬件資源,可實時查看任務(wù)狀態(tài)及設(shè)置調(diào)度方式,提升資源的利用率。用戶借助該平臺,可以方便地接入和使用人工智能深度學(xué)習(xí)GPU集群,降低了設(shè)備的使用門檻。還能根據(jù)自身的不同能力層次,選擇使用自動化建模、可視化建?;蛘呓换ナ浇?。同時,使用平臺自帶的豐富的機器學(xué)習(xí)算子組件和小流量實驗,有助于更快地開發(fā)模型。
2)教學(xué)實驗管理平臺
用于教學(xué)和實驗的管理。教師可方便地設(shè)置課程信息、班級信息,上傳文件、音視頻等各類課程資源,在線監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)情況等。學(xué)生可在線學(xué)習(xí)、在線測試,在線交流。查看自己不同類型學(xué)習(xí)任務(wù)的已得分?jǐn)?shù)、所占權(quán)重、得分詳情,以便隨時把握學(xué)習(xí)進度、調(diào)整學(xué)習(xí)計劃。
3.3課程資源
為培養(yǎng)不同能力層次的AI人才,實驗室配備不同的授課資源。
1)科學(xué)通識課程
Python 編程基礎(chǔ),pandas庫的操作,大數(shù)據(jù)分析的基本流程和原理,機器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)及常用算法,數(shù)據(jù)可視化的基本類型及類庫工具等。
2)專業(yè)能力教學(xué)資源
線性回歸、邏輯回歸、多層網(wǎng)絡(luò)搭建、CNN實現(xiàn)手寫字體識別、OCR實現(xiàn)車牌識別等配套實驗;每個實驗都有背景介紹,直觀的效果展示,詳細(xì)的實驗過程介紹以及訓(xùn)練所需的數(shù)據(jù)集。
3)能力融合教學(xué)資源
伺服電機的回讀編程,不同種類傳感器的原理及應(yīng)用,語音、圖像、人臉識別等人工智能算法應(yīng)用于機器人的運動、感知和認(rèn)知等。
4)綜合實踐教學(xué)資源
包含8個跟社會實際需求緊密結(jié)合的實訓(xùn)項目:通過線性回歸進行城市房價預(yù)測、通過CNN模型進行圖像分類、通過N- gram模型訓(xùn)練詞向量、通過融合推薦模型完成個性化電影推薦、通過CNN模型和RNN模型進行情感分析、通過LSTM模型完成語義角色標(biāo)注任務(wù)、手寫數(shù)字識別和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機器翻譯。
3.4師資隊伍
圍繞產(chǎn)業(yè)熱點,并結(jié)合我校信息類專業(yè)方向的人才培養(yǎng)定位,慧科集團利用自身在教學(xué)研發(fā)及運營等方面的核心能力,將AI產(chǎn)業(yè)的理念、技術(shù)、資源整合到師資培訓(xùn)中。在項目合作中組建行業(yè)經(jīng)驗豐富的講師團隊,指導(dǎo)我校教師提升動手能力和解決實際問題的能力,保證師資的先進性和實用性。
4結(jié)束語
人工智能技術(shù)融入傳統(tǒng)的行業(yè)、產(chǎn)品或者服務(wù),雖然會沖擊傳統(tǒng)的就業(yè),但同時也在創(chuàng)造新的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)機會。我國穩(wěn)定的發(fā)展環(huán)境、豐富的應(yīng)用場景,為人工智能的發(fā)展提供了獨特的優(yōu)勢。高校建立人工智能實驗室,并與企業(yè)充分合作彌補自身不足;有利于培養(yǎng)出優(yōu)秀的人工智能技術(shù)人才,為我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展集聚智力資源。
參考文獻:
[1]吳湘寧,彭建怡,羅勛鶴,等.高校人工智能實驗室的規(guī)劃與建設(shè)[J].實驗技術(shù)與管理,2020,37(10):244-250.
[2]彭偉功,李鎮(zhèn).人工智能時代“新工科”人才培養(yǎng)模式研究[J].科技資訊,2018,16(35):156-158.
[3]唐美玲,包華.校企共建共享工業(yè)機器人實驗室實踐探索[J].機電信息,2020(33):135,137.
[4]林健. 面向未來的中國新工科建設(shè)[J].清華大學(xué)教育研究, 2017,38(2):26-35.
【通聯(lián)編輯:唐一東】