武漢大學人工智能專業建設構想

梁超 黃鵬 鄭淇 肖晶

摘 要 隨著計算機技術的不斷進步，人工智能產業得到了飛速發展。在人工智能的浪潮下，世界各國紛紛出臺相關的發展戰略，以推動國家產業變革。中國政府對人工智能產業發展高度重視，統籌部署相應的戰略規劃，將人工智能提升到促進經濟發展、保障國土安全的新高度。武漢大學積極響應國家創新驅動的發展戰略，向建設成為世界一流綜合性大學的目標邁進，整合學科資源優勢，設置人工智能本科專業，旨在培養適應人工智能發展的創新型人才。

關鍵詞 人工智能 武漢大學 專業 建設

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.03.018

Abstract With the unceasing progressive of computer technology， the artificial intelligence industry developed rapidly. Under the tide of artificial intelligence， countries around the world have issued relevant development strategies to promote national industrial transformation. The Chinese government attaches great importance to the development of the AI industry， and has coordinated and deployed corresponding strategic plans to elevate artificial intelligence to a new height of promoting economic development and safeguarding national security. In response to the national innovation-driven development strategy， Wuhan University has made great strides towards the goal of becoming a world-class comprehensive university， integrating the advantages of subject resources and setting up the undergraduate major of artificial intelligence， aiming to cultivate innovative talents adapting to the development of artificial intelligence.

Keywords Artificial Intelligence； Wuhan University； specialty； construction

0 引言

隨著計算機計算能力的不斷升級、深度學習算法的不斷優化，人工智能獲得了前所未有的發展，2015年年初Google的AlphaGo與李世石的圍棋大戰更是引燃了全世界的人工智能的熱潮。作為計算機學科的重要分支，國內外重要學術機構一直在進行人工智能的研究，已在深度學習處理、大數據分析等關鍵領域取得突破性進展。工業界也一直關注、進行人工智能的研究，國內外大公司紛紛布局人工智能，并出現了一大批的創業公司和項目，人工智能人才供不應求。

美國與歐盟先后制定了人工智能戰略計劃，[1-2]旨在引導人工智能發展，為社會提供積極效益的同時盡量減少負面影響。2017年7月，國務院發布了人工智能發展規劃，系統部署人工智能發展工作，明確提出要根據“構建一個體系、把握雙重屬性、堅持三位一體、強化四大支撐”的戰略進行規劃，形成健康持續的發展路徑。[3]對人工智能的認識已上升到國家科技發展戰略的高度。為貫徹落實國務院新一代人工智能發展規劃的通知，[3]在2018年4月，教育部發布高校人工智能行動計劃，[4]引導高校提升人工智能領域科技創新、人才培養和服務國家需求的能力。同時，鑒于人工智能有可能成為第四次工業革命的主要推動力之一，國家有關部門已在考慮是否需要設置人工智能一級學科。

武漢大學為積極響應人工智能產業發展戰略，開設人工智能專業，深入開展產學研結合和國家化培養，建立開放式社會化辦學體制，探索高端跨界新工科的人才培養的有效途徑，以培養面向新一代信息技術和具有跨界整合能力的高端人工智能專業人才。

1 人工智能專業

1.1 人工智能專業內涵

人工智能（Artificial Intelligence， AI）是一門專門研究、開發用于模擬、拓展人類智能的理論、方法、技術及應用系統的技術科學。人工智能作為計算機科學技術的重要分支，旨在理解人類智能的實質，并以此生產出一種新的并能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。人工智能領域的研究包括：機器學習、知識圖譜、自然語言處理、人機交互、計算機視覺、生物特征識別、虛擬現實、增強現實等。[5]

人工智能的內涵包括四個方面，即腦認知基礎、機器感知與模式識別、自然語言處理與理解、知識工程。人工智能的外延是機器人與智能系統——智能科學的應用技術，涵蓋工業、農業、服務業等各領域中所使用的機器人以及智能交通、智能制造、智慧醫療、智慧城市等。[6]

1.2 開設人工智能專業的重要性

（1）國家戰略。為落實國務院人工智能發展規劃的通知，[3]教育部于2018年4月發布高校人工智能行動計劃，明確提出優化高校人工智能領域科技創新體系、完善人工智能領域人才培養體系、推動高校人工智能領域科技成果轉化與示范應用這三項重點任務，引導高校成為建設世界人工智能創新中心的核心力量和引領新一代人工智能發展的人才高地。這表明國家對高校人工智能科學研究與人才培養的重視，將培養人才的高校作為產業科技第一生產力、創新發展第一動力的結合點，來推動人工智能產業總體實力的攀升。

中國政府高度重視人工智能產業的發展，已經從國家層面出發，對國家人工智能產業發展進行了頂層設計和專項規劃，旨在促進人工智能領域的基礎理論研究、關鍵核心技術取得重大突破，大力加強人工智能領域人才的培養與引進，積極籌建人工智能產學研協同創新共同體，以推動人工智能進行產業化的發展。

（2）國際競爭。國際上，人工智能浪潮是產業發展的強力推進器，世界各國紛紛制定相關戰略，旨在占領人工智能高地。2016年10月，美國白宮發布國家人工智能研究與發展戰略計劃，[1]宣布要對人工智能研究進行長期投資，積極應對社會經濟變革，更好的適應國家AI研發人力需求戰略；2018年4月，歐盟委員會發布人工智能的政策文件，[2]提高技術和產業能力并使人工智能廣泛滲透到各行各業，開發有效的人類與人工智能協作方法，建立適當的倫理和法律框架。

世界各國也高度重視人工智能產業的發展，通過制訂一系列國家戰略計劃，大力推動人工智能產業的發展，從觀念的引導、制度的創新、數據的開放等方面，多層次、全方位的為人工智能發展創建有力的政策環境，也為人工智能專業人才培養及就業提供了堅實基礎。

1.3 國內外著名高校人工智能專業建設

（1）國內高校人工智能專業發展現狀。隨著國務院人工智能規劃[3]的推出，目前各地高校已經開始籌建人工智能專業和人工智能學院。早在2017年的5月份，我國剛剛成立沒多久的中國科學院大學就成立了人工智能技術學院，這也是我國第一所進行人工智能教學和科研的獨立學院。與此同時，中山大學的智能工程學院也在2017年5月成立，是深圳校區新工科新建院系之一。在2017年11月份，作為兩電一郵高校的西安電子科技大學依托于學校的重要戰略資源成立了人工智能學院，主要致力于人工智能領域高端人才培養、創新成果研發和高層次團隊培育。進入2018年之后，湖北工業大學和上海交通大學也分別成立了人工智能學院，特別是近日，南京大學也官方宣布要成立人工智能學院，首批招生本科生人數為60-100人。事實上，我國近些年已經有20多所高校開設了與人工智能相關的專業，包括北京大學，清華大學，中科大，復旦大學，華中科技大學，哈工大等高校。

（2）國外高校人工智能專業發展現狀。美國麻省理工學院、卡內基-梅隆大學、斯坦福大學等20多所世界頂尖高校目前都大力發展人工智能相關建設，專門從事該學科相關領域的科學研究和人才培養。例如，美國卡內基梅隆大學（CMU）日前宣布設立美國首個人工智能本科專業，2018年秋季開始對計算機科學學院的學生開放招生。人工智能專業學生需要學習包括數學和統計核心課程、計算機科學核心課程、人工智能核心課程、道德、AI細分方向、人類學和藝術、一般科學和工程學等大類的至少30門課程，其課程設置體現了CMU人工智能建設多院系多學科融合的特點。

2 武漢大學人工智能專業建設思路

2.1武漢大學人工智能專業建設

2.1.1 培養目標

人工智能專業旨在培養適應我國社會主義現代化建設需要，德、智、體全面發展，較系統地掌握人工智能的基本理論與方法，能以計算機為工具，采用人工智能的手段和方法，從事數據分析、處理方面的研究、應用和開發工作的創新型工程技術人才。

2.1.2 課程體系建設

人工智能課程的主干學科包含計算機科學與技術以及統計學。教學過程分為學位課程與主要實踐教學環節。具體如下：

（1）學位課程：人工智能專業包括基礎課程、核心課程及選修課程三大模塊。其中：專業基礎課程涵蓋了數學、統計學、人工智能、數據科學等理論知識；專業核心課程側重數據獲取、存儲、分析、挖掘、安全、計算機技術、人工智能理論與方法等方面的內容；專業選修課程在專業核心課程的基礎上深入學習，包括“深度學習”、“云計算與大數據平臺”等，同時也在應用方面開設了新興的行業課程。

（2）實踐教學：為加深對課程理論的理解，特開設實踐教學環節，提升學生動手實踐能力的同時增強課內教學的趣味性。實踐教學環節具體包括：C語言程序設計、數據結構課程實踐、人工智能課程實踐、多智能體仿真實踐、自然語言處理技術課程設計、大數據與云計算課程設計、畢業設計等。

2.1.3 實訓體系建設

武漢大學為培養更加適應人工智能產業發展的人才，在注重學生掌握人工智能領域的理論知識外，為培養學生的動手實踐能力，特意進行了實訓體系建設。武漢大學與行業龍頭企業小米、海康威視、科大訊飛等聯合共建實訓基地和產學研共享服務平臺，用實訓制度文化熏陶，起到“環境育人”的作用。依托校企聯合實訓基地，企業可以走上講臺，參與實訓任務指導與鑒定，組織技能競賽及鑒定；學生不僅有機會進行企業實踐學習，還可以參加各項技能競賽，全方位提升學生的綜合實力。

在人工智能領域，武漢大學與校外企業強強聯手，聯合培養具有國際水平的戰略科技人才、科技領軍人才和高水平創新團隊，以發展人工智能產業為突破口，推進傳統工業和支柱產業技術的革新，以此帶動華中地區從信息化向智能化的邁進。

2.1.4 質量保障體系建設

計算機學院從“以生為本，面向服務”的宗旨出發，建立“需求、目標、規劃、實施、監控、改進”的全員參與、全面介入、全程管理、持續改進的教學質量管理體系，提供人性化與個性化的優質教育教學服務。

（1）建立專業質量標準，完善質量管理體系：針對人才培養目標，從人才培養的多元化與個性化需求出發，制定專業質量標準，進而落實到教學過程的質量標準，制訂各教學環節的規章制度，作為教學質量監控的指標體系。

（2）提高全員工作質量，實現全面質量管理：人才培養的全面質量管理，需要全體教職人員及有關部門的同心協力，共同實現健全的人才培養質量保障監督體系，并采取有效措施，培養出滿足需求的優秀人才。

（3）聚焦各類質量信息，強化全員質量意識：教學質量信息通過督導檢查、干部教師聽課、學生評教等途徑獲得。督導組對課 堂教學、實驗課程教學中學生到課情況分別與年級輔導員、分管領導相關部門通報，引起有關人員的注意；督導組定期檢查完試卷，將試卷中存在的問題進行匯總后報給教學辦公室，協助教學秘書更好的規范課程考試各方面（下轉第78頁）（上接第37頁）的規范，并通知到具體的教師對問題試卷進行整改。

2.2 武漢大學人工智能專業建設特色

武漢大學人工智能專業作為交叉型學科，相關課程涉及數學、統計、計算機等學科知識，強調培養具有多學科交叉能力的數據智能分析人才。需要學生系統掌握人工智能與數據分析的基本理論與方法，能以計算機為工具，采用人工智能的手段和方法，從事數據分析、處理方面的研究、應用和開發工作的創新型工程技術人才。專業重點培養具有以下三方面素質的人才：一是理論性的，主要是對人工智能與數據分析中模型的理解和運用；二是實踐性的，主要是采用人工智能方法處理實際數據的能力；三是應用性的，主要是利用智能數據分析方法解決具體行業應用問題的能力。

3 結語

人工智能在各個領域已有大量應用，進入了為人類服務的階段，人工智能產業的發展也將成為新的生產力，作為新一輪工業革命的核心推進劑。世界各國紛紛出臺相關的國家政策及行動計劃，旨在搶占人工智能產業高地，提升在世界舞臺上的影響力。在人工智能的浪潮下，中國需要與時俱進，從人工智能人才培養出發，才能新一輪產業變革中更加穩步快速的發展。

高校開設人工智能專業，是積極響應國家關于人工智能與數據科學相關政策的表現，有助于中國在相關領域的人才培養、技術突破、產業革新。武漢大學為響應國家創新驅動的發展戰略，向建設成為世界一流綜合性大學的目標邁進，整合學科資源優勢，設置人工智能本科專業，啟動以人工智能為主要方向和特色的本科培養工作，面向學科發展、行業、產業需求培養創新型、復合型、應用型的綜合素質人才。

參考文獻

[1] 李婕敏美國白宮積極布局人工智能未來發展[J].現代軍事，2017（Z1）：20-21.

[2] 顧鋼.歐盟將出臺系列政策推動人工智能發展[N].科技日報，2018-05-02（002）.

[3] 新一代人工智能發展規劃[J].科技創新與生產力，2017（08）：2+121.

[4] 高等學校人工智能創新行動計劃[J].重慶與世界，2018（08）：9-14.

[5] 中國《人工智能標準化白皮書2018》發布[J].智能建筑，2018（02）：11.

[6] 劉克松，程廣明，李堯.人工智能概念內涵與外延研究[J].中國新通信，2018.20（14）：140-141.