武漢大學(xué)人工智能專業(yè)建設(shè)構(gòu)想

梁超 黃鵬 鄭淇 肖晶

摘 要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人工智能產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展。在人工智能的浪潮下，世界各國(guó)紛紛出臺(tái)相關(guān)的發(fā)展戰(zhàn)略，以推動(dòng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)變革。中國(guó)政府對(duì)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視，統(tǒng)籌部署相應(yīng)的戰(zhàn)略規(guī)劃，將人工智能提升到促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障國(guó)土安全的新高度。武漢大學(xué)積極響應(yīng)國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展戰(zhàn)略，向建設(shè)成為世界一流綜合性大學(xué)的目標(biāo)邁進(jìn)，整合學(xué)科資源優(yōu)勢(shì)，設(shè)置人工智能本科專業(yè)，旨在培養(yǎng)適應(yīng)人工智能發(fā)展的創(chuàng)新型人才。

關(guān)鍵詞 人工智能 武漢大學(xué) 專業(yè) 建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jì)算機(jī)計(jì)算能力的不斷升級(jí)、深度學(xué)習(xí)算法的不斷優(yōu)化，人工智能獲得了前所未有的發(fā)展，2015年年初Google的AlphaGo與李世石的圍棋大戰(zhàn)更是引燃了全世界的人工智能的熱潮。作為計(jì)算機(jī)學(xué)科的重要分支，國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)一直在進(jìn)行人工智能的研究，已在深度學(xué)習(xí)處理、大數(shù)據(jù)分析等關(guān)鍵領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。工業(yè)界也一直關(guān)注、進(jìn)行人工智能的研究，國(guó)內(nèi)外大公司紛紛布局人工智能，并出現(xiàn)了一大批的創(chuàng)業(yè)公司和項(xiàng)目，人工智能人才供不應(yīng)求。

美國(guó)與歐盟先后制定了人工智能戰(zhàn)略計(jì)劃，[1-2]旨在引導(dǎo)人工智能發(fā)展，為社會(huì)提供積極效益的同時(shí)盡量減少負(fù)面影響。2017年7月，國(guó)務(wù)院發(fā)布了人工智能發(fā)展規(guī)劃，系統(tǒng)部署人工智能發(fā)展工作，明確提出要根據(jù)“構(gòu)建一個(gè)體系、把握雙重屬性、堅(jiān)持三位一體、強(qiáng)化四大支撐”的戰(zhàn)略進(jìn)行規(guī)劃，形成健康持續(xù)的發(fā)展路徑。[3]對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)已上升到國(guó)家科技發(fā)展戰(zhàn)略的高度。為貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知，[3]在2018年4月，教育部發(fā)布高校人工智能行動(dòng)計(jì)劃，[4]引導(dǎo)高校提升人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和服務(wù)國(guó)家需求的能力。同時(shí)，鑒于人工智能有可能成為第四次工業(yè)革命的主要推動(dòng)力之一，國(guó)家有關(guān)部門已在考慮是否需要設(shè)置人工智能一級(jí)學(xué)科。

武漢大學(xué)為積極響應(yīng)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，開設(shè)人工智能專業(yè)，深入開展產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和國(guó)家化培養(yǎng)，建立開放式社會(huì)化辦學(xué)體制，探索高端跨界新工科的人才培養(yǎng)的有效途徑，以培養(yǎng)面向新一代信息技術(shù)和具有跨界整合能力的高端人工智能專業(yè)人才。

1 人工智能專業(yè)

1.1 人工智能專業(yè)內(nèi)涵

人工智能（Artificial Intelligence， AI）是一門專門研究、開發(fā)用于模擬、拓展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)科學(xué)。人工智能作為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的重要分支，旨在理解人類智能的實(shí)質(zhì)，并以此生產(chǎn)出一種新的并能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。人工智能領(lǐng)域的研究包括：機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜、自然語(yǔ)言處理、人機(jī)交互、計(jì)算機(jī)視覺、生物特征識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等。[5]

人工智能的內(nèi)涵包括四個(gè)方面，即腦認(rèn)知基礎(chǔ)、機(jī)器感知與模式識(shí)別、自然語(yǔ)言處理與理解、知識(shí)工程。人工智能的外延是機(jī)器人與智能系統(tǒng)——智能科學(xué)的應(yīng)用技術(shù)，涵蓋工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等各領(lǐng)域中所使用的機(jī)器人以及智能交通、智能制造、智慧醫(yī)療、智慧城市等。[6]

1.2 開設(shè)人工智能專業(yè)的重要性

（1）國(guó)家戰(zhàn)略。為落實(shí)國(guó)務(wù)院人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知，[3]教育部于2018年4月發(fā)布高校人工智能行動(dòng)計(jì)劃，明確提出優(yōu)化高校人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新體系、完善人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)體系、推動(dòng)高校人工智能領(lǐng)域科技成果轉(zhuǎn)化與示范應(yīng)用這三項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，引導(dǎo)高校成為建設(shè)世界人工智能創(chuàng)新中心的核心力量和引領(lǐng)新一代人工智能發(fā)展的人才高地。這表明國(guó)家對(duì)高校人工智能科學(xué)研究與人才培養(yǎng)的重視，將培養(yǎng)人才的高校作為產(chǎn)業(yè)科技第一生產(chǎn)力、創(chuàng)新發(fā)展第一動(dòng)力的結(jié)合點(diǎn)，來(lái)推動(dòng)人工智能產(chǎn)業(yè)總體實(shí)力的攀升。

中國(guó)政府高度重視人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)從國(guó)家層面出發(fā)，對(duì)國(guó)家人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì)和專項(xiàng)規(guī)劃，旨在促進(jìn)人工智能領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究、關(guān)鍵核心技術(shù)取得重大突破，大力加強(qiáng)人工智能領(lǐng)域人才的培養(yǎng)與引進(jìn)，積極籌建人工智能產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新共同體，以推動(dòng)人工智能進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

（2）國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。國(guó)際上，人工智能浪潮是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)力推進(jìn)器，世界各國(guó)紛紛制定相關(guān)戰(zhàn)略，旨在占領(lǐng)人工智能高地。2016年10月，美國(guó)白宮發(fā)布國(guó)家人工智能研究與發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃，[1]宣布要對(duì)人工智能研究進(jìn)行長(zhǎng)期投資，積極應(yīng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)變革，更好的適應(yīng)國(guó)家AI研發(fā)人力需求戰(zhàn)略；2018年4月，歐盟委員會(huì)發(fā)布人工智能的政策文件，[2]提高技術(shù)和產(chǎn)業(yè)能力并使人工智能廣泛滲透到各行各業(yè)，開發(fā)有效的人類與人工智能協(xié)作方法，建立適當(dāng)?shù)膫惱砗头煽蚣堋?/p>

世界各國(guó)也高度重視人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通過制訂一系列國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃，大力推動(dòng)人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從觀念的引導(dǎo)、制度的創(chuàng)新、數(shù)據(jù)的開放等方面，多層次、全方位的為人工智能發(fā)展創(chuàng)建有力的政策環(huán)境，也為人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)及就業(yè)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.3 國(guó)內(nèi)外著名高校人工智能專業(yè)建設(shè)

（1）國(guó)內(nèi)高校人工智能專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。隨著國(guó)務(wù)院人工智能規(guī)劃[3]的推出，目前各地高校已經(jīng)開始籌建人工智能專業(yè)和人工智能學(xué)院。早在2017年的5月份，我國(guó)剛剛成立沒多久的中國(guó)科學(xué)院大學(xué)就成立了人工智能技術(shù)學(xué)院，這也是我國(guó)第一所進(jìn)行人工智能教學(xué)和科研的獨(dú)立學(xué)院。與此同時(shí)，中山大學(xué)的智能工程學(xué)院也在2017年5月成立，是深圳校區(qū)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(xué)依托于學(xué)校的重要戰(zhàn)略資源成立了人工智能學(xué)院，主要致力于人工智能領(lǐng)域高端人才培養(yǎng)、創(chuàng)新成果研發(fā)和高層次團(tuán)隊(duì)培育。進(jìn)入2018年之后，湖北工業(yè)大學(xué)和上海交通大學(xué)也分別成立了人工智能學(xué)院，特別是近日，南京大學(xué)也官方宣布要成立人工智能學(xué)院，首批招生本科生人數(shù)為60-100人。事實(shí)上，我國(guó)近些年已經(jīng)有20多所高校開設(shè)了與人工智能相關(guān)的專業(yè)，包括北京大學(xué)，清華大學(xué)，中科大，復(fù)旦大學(xué)，華中科技大學(xué)，哈工大等高校。

（2）國(guó)外高校人工智能專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。美國(guó)麻省理工學(xué)院、卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)、斯坦福大學(xué)等20多所世界頂尖高校目前都大力發(fā)展人工智能相關(guān)建設(shè)，專門從事該學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)。例如，美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)（CMU）日前宣布設(shè)立美國(guó)首個(gè)人工智能本科專業(yè)，2018年秋季開始對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的學(xué)生開放招生。人工智能專業(yè)學(xué)生需要學(xué)習(xí)包括數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)核心課程、計(jì)算機(jī)科學(xué)核心課程、人工智能核心課程、道德、AI細(xì)分方向、人類學(xué)和藝術(shù)、一般科學(xué)和工程學(xué)等大類的至少30門課程，其課程設(shè)置體現(xiàn)了CMU人工智能建設(shè)多院系多學(xué)科融合的特點(diǎn)。

2 武漢大學(xué)人工智能專業(yè)建設(shè)思路

2.1武漢大學(xué)人工智能專業(yè)建設(shè)

2.1.1 培養(yǎng)目標(biāo)

人工智能專業(yè)旨在培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德、智、體全面發(fā)展，較系統(tǒng)地掌握人工智能的基本理論與方法，能以計(jì)算機(jī)為工具，采用人工智能的手段和方法，從事數(shù)據(jù)分析、處理方面的研究、應(yīng)用和開發(fā)工作的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才。

2.1.2 課程體系建設(shè)

人工智能課程的主干學(xué)科包含計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)以及統(tǒng)計(jì)學(xué)。教學(xué)過程分為學(xué)位課程與主要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。具體如下：

（1）學(xué)位課程：人工智能專業(yè)包括基礎(chǔ)課程、核心課程及選修課程三大模塊。其中：專業(yè)基礎(chǔ)課程涵蓋了數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)等理論知識(shí)；專業(yè)核心課程側(cè)重?cái)?shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)、分析、挖掘、安全、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能理論與方法等方面的內(nèi)容；專業(yè)選修課程在專業(yè)核心課程的基礎(chǔ)上深入學(xué)習(xí)，包括“深度學(xué)習(xí)”、“云計(jì)算與大數(shù)據(jù)平臺(tái)”等，同時(shí)也在應(yīng)用方面開設(shè)了新興的行業(yè)課程。

（2）實(shí)踐教學(xué)：為加深對(duì)課程理論的理解，特開設(shè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提升學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的同時(shí)增強(qiáng)課內(nèi)教學(xué)的趣味性。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)具體包括：C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實(shí)踐、人工智能課程實(shí)踐、多智能體仿真實(shí)踐、自然語(yǔ)言處理技術(shù)課程設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。

2.1.3 實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)

武漢大學(xué)為培養(yǎng)更加適應(yīng)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才，在注重學(xué)生掌握人工智能領(lǐng)域的理論知識(shí)外，為培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，特意進(jìn)行了實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)。武漢大學(xué)與行業(yè)龍頭企業(yè)小米、?？低?、科大訊飛等聯(lián)合共建實(shí)訓(xùn)基地和產(chǎn)學(xué)研共享服務(wù)平臺(tái)，用實(shí)訓(xùn)制度文化熏陶，起到“環(huán)境育人”的作用。依托校企聯(lián)合實(shí)訓(xùn)基地，企業(yè)可以走上講臺(tái)，參與實(shí)訓(xùn)任務(wù)指導(dǎo)與鑒定，組織技能競(jìng)賽及鑒定；學(xué)生不僅有機(jī)會(huì)進(jìn)行企業(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí)，還可以參加各項(xiàng)技能競(jìng)賽，全方位提升學(xué)生的綜合實(shí)力。

在人工智能領(lǐng)域，武漢大學(xué)與校外企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，聯(lián)合培養(yǎng)具有國(guó)際水平的戰(zhàn)略科技人才、科技領(lǐng)軍人才和高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，以發(fā)展人工智能產(chǎn)業(yè)為突破口，推進(jìn)傳統(tǒng)工業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)技術(shù)的革新，以此帶動(dòng)華中地區(qū)從信息化向智能化的邁進(jìn)。

2.1.4 質(zhì)量保障體系建設(shè)

計(jì)算機(jī)學(xué)院從“以生為本，面向服務(wù)”的宗旨出發(fā)，建立“需求、目標(biāo)、規(guī)劃、實(shí)施、監(jiān)控、改進(jìn)”的全員參與、全面介入、全程管理、持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)質(zhì)量管理體系，提供人性化與個(gè)性化的優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)服務(wù)。

（1）建立專業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，完善質(zhì)量管理體系：針對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)，從人才培養(yǎng)的多元化與個(gè)性化需求出發(fā)，制定專業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而落實(shí)到教學(xué)過程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，制訂各教學(xué)環(huán)節(jié)的規(guī)章制度，作為教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的指標(biāo)體系。

（2）提高全員工作質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)全面質(zhì)量管理：人才培養(yǎng)的全面質(zhì)量管理，需要全體教職人員及有關(guān)部門的同心協(xié)力，共同實(shí)現(xiàn)健全的人才培養(yǎng)質(zhì)量保障監(jiān)督體系，并采取有效措施，培養(yǎng)出滿足需求的優(yōu)秀人才。

（3）聚焦各類質(zhì)量信息，強(qiáng)化全員質(zhì)量意識(shí)：教學(xué)質(zhì)量信息通過督導(dǎo)檢查、干部教師聽課、學(xué)生評(píng)教等途徑獲得。督導(dǎo)組對(duì)課 堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中學(xué)生到課情況分別與年級(jí)輔導(dǎo)員、分管領(lǐng)導(dǎo)相關(guān)部門通報(bào)，引起有關(guān)人員的注意；督導(dǎo)組定期檢查完試卷，將試卷中存在的問題進(jìn)行匯總后報(bào)給教學(xué)辦公室，協(xié)助教學(xué)秘書更好的規(guī)范課程考試各方面（下轉(zhuǎn)第78頁(yè)）（上接第37頁(yè)）的規(guī)范，并通知到具體的教師對(duì)問題試卷進(jìn)行整改。

2.2 武漢大學(xué)人工智能專業(yè)建設(shè)特色

武漢大學(xué)人工智能專業(yè)作為交叉型學(xué)科，相關(guān)課程涉及數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科知識(shí)，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)具有多學(xué)科交叉能力的數(shù)據(jù)智能分析人才。需要學(xué)生系統(tǒng)掌握人工智能與數(shù)據(jù)分析的基本理論與方法，能以計(jì)算機(jī)為工具，采用人工智能的手段和方法，從事數(shù)據(jù)分析、處理方面的研究、應(yīng)用和開發(fā)工作的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才。專業(yè)重點(diǎn)培養(yǎng)具有以下三方面素質(zhì)的人才：一是理論性的，主要是對(duì)人工智能與數(shù)據(jù)分析中模型的理解和運(yùn)用；二是實(shí)踐性的，主要是采用人工智能方法處理實(shí)際數(shù)據(jù)的能力；三是應(yīng)用性的，主要是利用智能數(shù)據(jù)分析方法解決具體行業(yè)應(yīng)用問題的能力。

3 結(jié)語(yǔ)

人工智能在各個(gè)領(lǐng)域已有大量應(yīng)用，進(jìn)入了為人類服務(wù)的階段，人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將成為新的生產(chǎn)力，作為新一輪工業(yè)革命的核心推進(jìn)劑。世界各國(guó)紛紛出臺(tái)相關(guān)的國(guó)家政策及行動(dòng)計(jì)劃，旨在搶占人工智能產(chǎn)業(yè)高地，提升在世界舞臺(tái)上的影響力。在人工智能的浪潮下，中國(guó)需要與時(shí)俱進(jìn)，從人工智能人才培養(yǎng)出發(fā)，才能新一輪產(chǎn)業(yè)變革中更加穩(wěn)步快速的發(fā)展。

高校開設(shè)人工智能專業(yè)，是積極響應(yīng)國(guó)家關(guān)于人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)相關(guān)政策的表現(xiàn)，有助于中國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)、技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)革新。武漢大學(xué)為響應(yīng)國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展戰(zhàn)略，向建設(shè)成為世界一流綜合性大學(xué)的目標(biāo)邁進(jìn)，整合學(xué)科資源優(yōu)勢(shì)，設(shè)置人工智能本科專業(yè)，啟動(dòng)以人工智能為主要方向和特色的本科培養(yǎng)工作，面向?qū)W科發(fā)展、行業(yè)、產(chǎn)業(yè)需求培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型的綜合素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)

[1] 李婕敏美國(guó)白宮積極布局人工智能未來(lái)發(fā)展[J].現(xiàn)代軍事，2017（Z1）：20-21.

[2] 顧鋼.歐盟將出臺(tái)系列政策推動(dòng)人工智能發(fā)展[N].科技日?qǐng)?bào)，2018-05-02（002）.

[3] 新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2017（08）：2+121.

[4] 高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃[J].重慶與世界，2018（08）：9-14.

[5] 中國(guó)《人工智能標(biāo)準(zhǔn)化白皮書2018》發(fā)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(nèi)涵與外延研究[J].中國(guó)新通信，2018.20（14）：140-141.