中國高校開展人工智能教育的意義與現狀

何川 曹菲 劉剛 沈曉衛 樊天鎖

【摘要】人工智能是引領中國未來的戰略性技術。結合國家《新一代人工智能發展規劃》，本文論述了高校開展人工智能教育的意義，并對國內人工智能教育的現狀，特別是學科發展情況和人工智能學院建設情況進行了分析。

【關鍵詞】人工智能 教育意義 教育現狀 課程體系

【中圖分類號】G423 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）14-0036-02

引言

1956年夏天，在美國的達特茅斯（Dartmouth）大學，麥卡錫、明斯基、羅徹斯特和香農等十人用長達兩個月的時間進行了專題研討，討論了機器模擬人類智能的問題，并創造了“人工智能”（Artificial Interlligence，AI）一詞，到今天，人工智能已在風雨起伏中歷經了六十余載春秋。作為人工智能首次研討的發起者，麥卡錫和明斯基被尊為“人工智能”之父。

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學，它被認為是二十一世紀的三大尖端技術之一（另外兩個是基因工程和納米科學）。進入二十一世紀以來，人工智能展現出了越來越強大的生命力，其迅速發展將深刻的改變人類世界，世界主要大國都把人工智能擺在優先發展的位置。近兩年，中國的人工智能已發展成為國家戰略。適應國家戰略和社會發展需求，加強高校人工智能教育，是搶占新世紀科技制高點，完成國家富強和民族復興中國夢的必然要求。

一、當前人工智能的發展水平與趨勢

按照發展階段進行劃分，人工智能可以分為三個階段：弱人工智能，即擅長單個方面的人工智能；強人工智能，即可以達到人類級別的人工智能；超人工智能，即超越人類水平的人工智能。

當前，人工智能仍處在弱人工智能時代，在某些領域正向強人工智能推進。在某個特定的應用領域，人工智能已超過人類水平，例如Google的“阿爾法狗”先后戰勝李世石和柯潔兩位圍棋世界冠軍，展現出人工智能的強大能力。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習；也無法像人類一樣感知和理解現實世界；更沒有具有自我意識、情感、反思和頓悟等能力。在很長的一段時期內，人工智能領域研究的熱點仍是如何突破強人工智能的一些基礎理論和技術，以及將現有的理論研究成果與具體應用相結合，服務人類社會。

60年來，人工智能在移動互聯網、腦科學、大數據、超級計算機、傳感網絡等新理論和新技術以及社會發展需求的共同驅動下，取得了巨大進步，在國防軍事、社交媒體、自主駕駛、智能醫療、智能交通、智能社會等領域展現出強大的應用潛力。人工智能成為國際競爭的新焦點和經濟發展的新引擎，備受世界強國重視，例如美國在2016年先后發布了《為人工智能的未來做好準備》和《國家人工智能研發戰略規劃》兩份重要報告，規劃人工智能的發展方向。

應該說，雖然我國人工智能整體發展水平與發達國家相比仍存在差距，但發展人工智能仍具有較好的基礎，黨和國家領導人也十分重視。在激烈的國際競爭環境下，我國于2017年制定了《新一代人工智能發展規劃》，規劃在詳細分析當前人工智能發展趨勢和我國所面臨的戰略態勢的基礎上，提出了我國人工智能發展的基本原則、戰略目標和總體部署，強調了發展人工智能的六個重點任務，對我國未來數十年的人工智能科研、教育和產業發展提供了指南。按照規劃，到2020年，我國人工智能總體技術和應用要達到世界先進水平；到2025年，我國要在人工智能基礎理論實現重大突破，部分技術和應用達到世界先進水平；到2030年，我國人工智能理論、技術和應用要總體達到世界領先水平，成為世界主要人工智能創新中心。

二、高校開展人工智能教育的意義

國務院印發《新一代人工智能發展規劃》，強調要“搶抓人工智能發展的重大機遇，構筑我國人工智能發展的先發優勢”，表明國家已把人工智能科學和產業放在優先發展的位置，必將掀起人工智能研究應用的高潮。

人工智能是引領中國未來的戰略性技術，是新一輪產業變革的核心驅動力。發展人工智能，構建開放協同的人工智能科技創新體系，建立新一代人工智能基礎理論體系，均離不開人才支持。高端人才的引進固然能夠在短期內起到一定效果，使我國在較短時間內達到世界先進水平。但長遠來看，要增強我國人工智能的持續發展，實現國家在人工智能領域的領先，應當更加注重相關人才的培養，完善人工智能教育體系，加快人工智能人才儲備。

在發展規劃中，國家明確提出要建設和布局人工智能學科，在相關高校設立人工智能專業，推動人工智能一級學科建設，在試點院校建立人工智能學院，增加人工智能專業的博士和碩士招生數量，鼓勵拓展人工智能教育內容，形成“人工智能+X”復合專業培養新模式。

在這樣一個大環境大背景下，高校大力發展人工智能教育，完善人工智能教育體系，加快培養人工智能高端人才和應用人才，是人工智能教育領域應有的責任和擔當。這既是高校對國家戰略和社會進步的有力支撐，也是高校搶占人工智能教育新高地的良好契機。

三、中國高校人工智能教育的現狀

1.人工智能學科發展現狀

盡管我國從改革開放之初就派遣留學生出國學習人工智能科學與技術，1981年就成立了中國人工智能學會，開展人工智能領域的研究也已超過四十年，但受到國際人工智能研究起伏的影響以及認識方面的不足，我國人工智能研究領域的研究規模一直不算龐大，人工智能教育相較于發達國家也相對落后。

目前，在我國人工智能教育還沒有專門的一級學科作支撐。高等教育本科教育專業體系中承擔人工智能專業人才培養的二級學科是智能科學與技術。2001年12月在中國人工智能學會第九次全國學術會議上提出成立了智能科學與技術學科專業，2003年12月由北京大學自主創立。隨后，2004年西安電子科技大學、南開大學和北京郵電大學也相繼開設了智能科學與技術專業，到目前為止，全國高校經教育部批準或在教育部備案通過的智能科學與技術專業將近40個，其有限的培養規模已遠遠不能滿足我國經濟社會發展的巨大需求，無法支撐我國關于人工智能領域的宏偉目標。由于人工智能教育缺乏一級學科的引領，其學科發展碎片化、離散化、簡單化地演化著。

要大力發展人工智能教育，尤其是培養高水平的專業人才，需要有專門的智能科學與技術一級學科作牽引。早在2004年，中國人工智能學會就著手申報智能科學與技術一級學科，但在2010年，申報以失敗告終。目前，新一輪的申報工作仍在準備中。一級學科的成立條件非常嚴苛，需要充分的論證其不可或缺性、獨立性、不可替代性和普遍性。人工智能在推動科技發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，中國科協的許多一級學會，如中國自動化學會和中國圖象圖形學學會也設立了智能專委會，國家自然科學基金委逐步加大對人工智能基礎研究領域的投入，這些，都說明了人工智能在當今中國已具有相當的普遍性。因此，人工智能一級學科的設立成為科技發展的必然結果。

2.人工智能學院建設情況

國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》中明確指出，要加強人工智能學科建設，在試點院校建立人工智能學院，增加人工智能專業的博士和碩士招生數量。在不到一年的時間里，多所知名高校集中優勢資源，響應國家號召，成立了人工智能學院。2017年5月，中國科學院大學發文成立人工智能技術學院。這是我國人工智能領域首個全面開展教學和科研工作的新型學院。2017年11月，西安電子科技大學人工智能學院成立，該學院是教育部直屬高校中首個致力于人工智能高端人才培養、創新成果研發和高層次團隊培育的智能學院。2018年1月，湖南工業大學和上海交通大學分別成立人工智能學院，3月，南京大學宣布成立人工智能學院，人工智能學院正如雨后春筍般在各地崛起。下面，主要對中國科學院大學、西安電子科技大學和南京大學人工智能學院的情況加以介紹。

3.中國科學院大學人工智能技術學院

2017年，根據中國科學院大學“科教融合”辦學體制，由中科院自動化所牽頭，聯合中科院計算所、軟件所、聲學所、深圳先進院、數學與系統科學院等單位，組建了人工智能技術學院，目的是建立教育、科研、創業的國家級智能教育平臺。該學院課程體系結合人工智能領域學科前沿和重大應用需求，涵蓋了智能領域的主要研究方向，體現基礎理論、關鍵技術、重大應用相結合的特點。在設置上，以“控制科學與工程”一級學科基礎性知識為準設置專業研討課。面向人工智能發展態勢和人才現狀，學院還將圍繞產業態勢，聯合學術界、產業界開設前沿系列講座、國際學術前沿暑期課程等。

學院設置6個教研室，包括人工智能基礎、模式識別、腦認知與智能醫學、智能人機交互、智能機器人教研室。學院以各個教研室在學科前沿與關鍵技術方面的積累為基礎，借用國外教材，邀請領域內頂級專家授課，系統規劃課程體系，打造精品課程，并計劃出版國內高校認可的課程教材，建設世界一流學科。

4.西安電子科技大學人工智能學院

西安電子科技大學在人工智能領域有著長期的、雄厚的積累，其“智能科學與技術”專業是國家唯一的智能領域國家一級特色專業。在人工智能領域人才培養方面，西安電子科技大學已累計培養了2000余名本科生，1600余名研究生。

西安電子科技大學擁有智能感知與圖像理解教育部重點實驗室、智能感知與計算國際合作聯合實驗室和教育部智能感知與計算國際合作聯合實驗室等高水平研究平臺。從智能感知與圖像理解教育部重點實驗室中走出了許多智能領域的領軍人物。以這些平臺為基礎，西安電子科技大學建立了人工智能學院。學院設有智能科學與技術國家級特色本科專業，在模式識別與智能系統和系統工程和智能信息處理等相關學科招收研究生。目前，學院擁有3個國家級平臺，7個省部級科研平臺和教學平臺，6個省部級創新團隊，同時，與各大知名企業強強聯合，創建了9個聯合研究/實驗中心。近5年，西安電子科技大學在人工智能領域斬獲了3項國家自然科學獎二等獎，成功研制了我國首套類腦SAR系統和人臉畫像識別系統，形成了本-碩-博一體化培養體系。

5.南京大學人工智能學院

近期，南京大學成立人工智能學院，并開設兩個新專業：機器學習與數據挖掘、智能系統與應用。所依托的一級學科為“計算機科學與技術”學科，首任院長是人工智能領域專家周志華教授。南京大學計算機科學與技術學科是國家一級重點學科，其計算機軟件新技術國家重點實驗室已連續三次在全國計算機領域排名第一。

在課程設置方面，與計算機專業有很大的不同：一是更加強調數學基礎，二是在更加強調計算基礎；三是強調人工智能學科專業涉及的各方面知識，如機器學習、知識表示和推理成為核心課程。技術類有模式識別與計算機視覺、自然語言處理、多智能體系統、深度學習與應用、時序數據分析等，還會涉及智能系統、機器人等一些平臺和系統。此外，借助南大綜合性大學、多學科交叉的優勢，開設認知科學、計算金融和生物信息等課程。學院將與用人單位合作，注重學生實習和解決智能應用實際問題的能力培養。

四、結論

人工智能是國家重點發展的戰略性技術。當前，中國人工智能教育之路任重而道遠，首先，人工智能一級學科還未申報成功，人工智能教育仍需依靠相關學科的牽引；盡管人工智能教育發展迅猛，但整體規模仍無法滿足國家戰略需求，各高校人工智能學院的建設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仍需要進一步規劃和細化；人工智能產學研一體化建設和服務國家社會進步的能力仍有待提高。高校開展人工智能教育可為中國人工智能發展提供人才保障和創新源動力，對保障國家戰略具有重要意義。

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作者簡介：

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