高校如何发力人工智能人才培养

    教育部日前印发《高等学校人工智能创新计划》，提出“完善人工智能领域人才培养体系”的目标。

    2017年我国人工智能领域论文发表量超越美国，成为世界第一，但顶尖人才仍然稀缺。目前，提出神经网络理论的加拿大团队深耕人工智能领域已超过三十年，而在国际人工智能协会（AAAI）208位院士中，中国籍仅占4席。我国在人工智能最核心、最原创的内容方面贡献不多，基础性、开创性研究能力还有待提高。作为新技术策源地的高校，如何为人工智能的长远发展打下厚实的人才基础，记者进行了采访。

人工智能需要新的教学体系

    当下人工智能的大发展直接源起于2006年深度学习的提出。作为一种复杂的机器学习算法，深度神经网络使机器模仿视听和思考等人类活动，解决了很多复杂的模式识别难题，使人工智能相关技术取得了很大进步，并引起了学界和产业界的关注。

    “现在大公司人工智能方面的人才招聘有很多，但大多岗位只需要上几个月的培训班就能做，比如说买一些GPU设备，下载一些开源的深度学习套件，然后调调参数做应用。但专业人才要能够把握这个学科发展的方向，能够在关键的时刻创新。目前最对口的是计算机学科下属的智能科学与技术专业。”北京邮电大学副校长郭军说。

    记者查阅资料发现，自2003年北京大学设立智能科学与技术本科专业起，至今教育部正式批准设立智能科学与技术本科专业的高校已达36个，仅2017年就有17所高校新增了该专业。而在研究生培养阶段，仅专业目录中设置智能科学与技术相关专业方向就已达79个，分布在计算机、自动化等诸多学科。

    “计算机专业本身是一个宽口径的专业，至少有四五个比较大的专业方向，真正能够给人工智能学科专门开设的课程可能就只有区区的几门。这就要求我们必须把知识高度浓缩，浓缩到甚至只能到高级科普的程度了。人工智能技术在解决实际问题时，往往需要很多知识融会贯通，不是说只学一两门课就真的能解决实际应用问题了，怎样在本科阶段就能打好基础，可能要在一个新的教学体系下去考虑。”南京大学人工智能学院院长、计算机科学与技术系主任周志华说。

人工智能学什么

    那么，从本科生培养的角度看，一个合格的人工智能人才应具备哪些技能呢？

    “从课程设置来说的话，我们必须考虑到人工智能的核心基础，例如机器学习、知识表示与处理。再考虑技术层，有模式识别与计算机视觉、自然语言处理、自动规划、多智能体系统、计算智能等，还有很多相关支撑技术，例如数字信号处理、时序数据分析等。再往上，到平台这一层，那就有机器学习系统平台、机器人、智能系统等。再到应用层，可能还涉及智能应用建模、系统设计、行为分析等。所有的这些东西，形成了一个庞大的知识体系，如果不经过长期的培养，很难有一个全貌性的认识。”周志华介绍。

    郭军强调了数学对人工智能的核心价值：“人工智能本质是用神经网络结构模拟复杂函数，要注重数学的整体性和层次性，除了线性代数、矩阵论等基础数学课，还要有数学分析、概率统计、优化等对人工智能很重要的内容。这些内容在本科阶段不涉及或讲得很浅，所以人工智能的数学有一个专门的体系要去学习，对于有志于理论研究的本科生更是如此。”

    北京工业大学副校长、信息学部主任乔俊飞提出，人工智能是一个领域，而不是简单的一个本科专业。人工智能人才的培养可能需要多个本科专业去支撑，这些专业可以形成一个人工智能类专业群。比如，可以设立“智能计算与感知”“智能装置与系统”“生物智能”等专业。这样可以保证每个专业拥有足够的专业课程，保证所培养的人才具有深厚的专业基础。

    人工智能人才培养不能仅仅局限于计算机专业范围，人工智能应当再次切分两三个专业方向。乔俊飞说：“类人智能涵盖的领域很广，偏计算机信息科学的，偏生物科学的，偏控制自动化的，就像土木工程要分为市政、暖通和结构等，每一个领域都有足够的内容需要研究，人工智能的发展也需要将分散的知识体系整合起来。”

    北京航空航天大学中法工程师学院院长洪冠新提醒，教学体系要将人工智能随时代发展的特性考虑进去，“人工智能学什么要在新工科的背景下看。现在教育部在推行新工科，因为应用中很多传统工科内容是与工业化、信息化融合的。人工智能的发展也是特别快，所以在制定培养方案的时候，要按照能力素养和模块，把提问、设计、建模、实验、优化等能力融合进去，这样才可能适应哪怕五年后的人才需求”。

打造人工智能师资队伍

    某平台发布的大数据报告显示，从中美人工智能人才的从业年限构成比例上看，美国拥有10年以上经验的人工智能人才比例接近50%，我国10年以上经验的人才比例不到25%。而在采访中，记者也了解到，随着近年来人工智能平台的成熟，大量研究人员从其他领域转来。“除了计算机，电子、信息通信、自动化等专业的老师们原先的项目借助人工智能很容易实现，这也就使得研究队伍越来越大。换句话说，大多数人都是从外面往里走的。”郭军说。

    面对人工智能的风口，高校纷纷开始整合资源，促进集聚。在北京邮电大学，校方正在筹备建立人工智能创新研究院的平台。郭军介绍，全校共有50多个老师从事人工智能研究，年龄多在40岁以下，在研究院的规划中，研究力量将被划分到四个方向：智慧教育、智慧医疗、智慧城市和娱乐博弈。郭军介绍：“人工智能本身是交叉学科，边界并不限定，开放合作机制，有利于灵活调动校内的研究力量做研究，为校企合作做对接，也给师资队伍的成熟壮大提供了条件。”

    2017年《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》提出，要建设人工智能学科。完善人工智能领域学科布局，设立人工智能专业，推动人工智能领域一级学科建设。教育部教育发展研究中心高教室主任马陆亭指出，一级学科本身即知识体系，同时也是一种制度安排。当一个专业方向重要到一定程度时，国家层面设立人工智能学科意味着该领域将有更多的资金和项目，吸引更多的优秀人才投身到学术共同体。同时，分散在各个院系的人才培养将更加体系化，这对于国家在新一轮科技浪潮中走在世界前列将产生推动作用。

    乔俊飞表示，科学研究是培养教师队伍最好的途径。《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》发布以来，人工智能的研究得到前所未有的重视。国家自然科学基金委专门增设了人工智能学科代码，将人工智能与计算机、自动化等学科并列设置，推动了相关课题的申报和人才的集聚。“我们学校也成立了北京人工智能研究院，提供5000多平方米的实验室、投入近百名教师，满足智能服务机器人、智慧医疗、环保智能化等北京市重大需求。政策、平台的建立将为人工智能师资队伍培养提供强大的保障。”他说。

    （本报记者 刘博超）