高校如何發力人工智能人才培養

教育部日前印發《高等學校人工智能創新計劃》，提出“完善人工智能領域人才培養體系”的目標。

中新社記者 陳驥旻 攝

2017年我國人工智能領域論文發表量超越美國，成為世界第一，但頂尖人才仍然稀缺。目前，提出神經網絡理論的加拿大團隊深耕人工智能領域已超過三十年，而在國際人工智能協會(AAAI)208位院士中，中國籍僅占4席。我國在人工智能最核心、最原創的內容方面貢獻不多，基礎性、開創性研究能力還有待提高。作為新技術策源地的高校，如何為人工智能的長遠發展打下厚實的人才基礎，記者進行了采訪。

人工智能需要新的教學體系

當下人工智能的大發展直接源起于2006年深度學習的提出。作為一種復雜的機器學習算法，深度神經網絡使機器模仿視聽和思考等人類活動，解決了很多復雜的模式識別難題，使人工智能相關技術取得了很大進步，并引起了學界和產業界的關注。

“現在大公司人工智能方面的人才招聘有很多，但大多崗位只需要上幾個月的培訓班就能做，比如說買一些GPU設備，下載一些開源的深度學習套件，然后調調參數做應用。但專業人才要能夠把握這個學科發展的方向，能夠在關鍵的時刻創新。目前最對口的是計算機學科下屬的智能科學與技術專業。”北京郵電大學副校長、信息與通信工程學院執行院長郭軍說。

記者查閱資料發現，自2003年北京大學設立智能科學與技術本科專業起，至今教育部正式批準設立智能科學與技術本科專業的高校已達36個，僅2017年就有17所高校新增了該專業。而在研究生培養階段，僅專業目錄中設置智能科學與技術相關專業方向就已達79個，分布在計算機、自動化等諸多學科。

“計算機專業本身是一個寬口徑的專業，至少有四五個比較大的專業方向，真正能夠給人工智能學科專門開設的課程可能就只有區區的幾門。這就要求我們必須把知識高度濃縮，濃縮到甚至只能到高級科普的程度了。人工智能技術在解決實際問題時，往往需要很多知識融會貫通，不是說只學一兩門課就真的能解決實際應用問題了，怎樣在本科階段就能打好基礎，可能要在一個新的教學體系下去考慮。”南京大學人工智能學院院長、計算機科學與技術系主任周志華說。

人工智能學什么

那么，從本科生培養的角度看，一個合格的人工智能人才應具備哪些技能呢?

“從課程設置來說的話，我們必須考慮到人工智能的核心基礎，例如機器學習、知識表示與處理。再考慮技術層，有模式識別與計算機視覺、自然語言處理、自動規劃、多智能體系統、計算智能等，還有很多相關支撐技術，例如數字信號處理、時序數據分析等。再往上，到平臺這一層，那就有機器學習系統平臺、機器人、智能系統等。再到應用層，可能還涉及智能應用建模、系統設計、行為分析等。所有的這些東西，形成了一個龐大的知識體系，如果不經過長期的培養，很難有一個全貌性的認識。”周志華介紹。

郭軍強調了數學對人工智能的核心價值：“人工智能本質是用神經網絡結構模擬復雜函數，要注重數學的整體性和層次性，除了線性代數、矩陣論等基礎數學課，還要有數學分析、概率統計、優化等對人工智能很重要的內容。這些內容在本科階段不涉及或講得很淺，所以人工智能的數學有一個專門的體系要去學習，對于有志于理論研究的本科生更是如此。”

北京工業大學副校長、信息學部主任喬俊飛提出，人工智能是一個領域，而不是簡單的一個本科專業。人工智能人才的培養可能需要多個本科專業去支撐，這些專業可以形成一個人工智能類專業群。比如，可以設立“智能計算與感知”“智能裝置與系統”“生物智能”等專業。這樣可以保證每個專業擁有足夠的專業課程，保證所培養的人才具有深厚的專業基礎。

人工智能人才培養不能僅僅局限于計算機專業范圍，人工智能應當再次切分兩三個專業方向。喬俊飛說：“類人智能涵蓋的領域很廣，偏計算機信息科學的，偏生物科學的，偏控制自動化的，就像土木工程要分為市政、暖通和結構等，每一個領域都有足夠的內容需要研究，人工智能的發展也需要將分散的知識體系整合起來。”

北京航空航天大學中法工程師學院院長洪冠新提醒，教學體系要將人工智能隨時代發展的特性考慮進去，“人工智能學什么要在新工科的背景下看。現在教育部在推行新工科，因為應用中很多傳統工科內容是與工業化、信息化融合的。人工智能的發展也是特別快，所以在制定培養方案的時候，要按照能力素養和模塊，把提問、設計、建模、實驗、優化等能力融合進去，這樣才可能適應哪怕五年后的人才需求”。

打造人工智能師資隊伍

某平臺發布的大數據報告顯示，從中美人工智能人才的從業年限構成比例上看，美國擁有10年以上經驗的人工智能人才比例接近50%，我國10年以上經驗的人才比例不到25%。而在采訪中，記者也了解到，隨著近年來人工智能平臺的成熟，大量研究人員從其他領域轉來。“除了計算機，電子、信息通信、自動化等專業的老師們原先的項目借助人工智能很容易實現，這也就使得研究隊伍越來越大。換句話說，大多數人都是從外面往里走的。”郭軍說。

面對人工智能的風口，高校紛紛開始整合資源，促進集聚。在北京郵電大學，校方正在籌備建立人工智能創新研究院的平臺。郭軍介紹，全校共有50多個老師從事人工智能研究，年齡多在40歲以下，在研究院的規劃中，研究力量將被劃分到四個方向：智慧教育、智慧醫療、智慧城市和娛樂博弈。郭軍介紹：“人工智能本身是交叉學科，邊界并不限定，開放合作機制，有利于靈活調動校內的研究力量做研究，為校企合作做對接，也給師資隊伍的成熟壯大提供了條件。”

2017年《國務院關于印發新一代人工智能發展規劃的通知》提出，要建設人工智能學科。完善人工智能領域學科布局，設立人工智能專業，推動人工智能領域一級學科建設。教育部教育發展研究中心高教室主任馬陸亭指出，一級學科本身即知識體系，同時也是一種制度安排。當一個專業方向重要到一定程度時，國家層面設立人工智能學科意味著該領域將有更多的資金和項目，吸引更多的優秀人才投身到學術共同體。同時，分散在各個院系的人才培養將更加體系化，這對于國家在新一輪科技浪潮中走在世界前列將產生推動作用。

喬俊飛表示，科學研究是培養教師隊伍最好的途徑。《國務院關于印發新一代人工智能發展規劃的通知》發布以來，人工智能的研究得到前所未有的重視。國家自然科學基金委專門增設了人工智能學科代碼，將人工智能與計算機、自動化等學科并列設置，推動了相關課題的申報和人才的集聚。“我們學校也成立了北京人工智能研究院，提供5000多平方米的實驗室、投入近百名教師，滿足智能服務機器人、智慧醫療、環保智能化等北京市重大需求。政策、平臺的建立將為人工智能師資隊伍培養提供強大的保障。”他說。

(記者 劉博超)