人工智能專(zhuān)業(yè) 數學(xué)為基的交叉學(xué)科

　　“人工智能專(zhuān)業(yè)都要學(xué)什么課程？畢業(yè)后做什么？”近期北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)等高校集中舉辦校園開(kāi)放日，與人工智能相關(guān)的新專(zhuān)業(yè)引起考生和家長(cháng)關(guān)注。

　　今年首批35所高校啟動(dòng)人工智能本科專(zhuān)業(yè)招生。到2020年，我國將建立50家人工智能學(xué)院、研究院或交叉研究中心，培育人工智能創(chuàng )新研究團隊和專(zhuān)門(mén)高級人才。人工智能炙手可熱。

　　那么，什么樣的人適合學(xué)人工智能專(zhuān)業(yè)？有哪些專(zhuān)業(yè)和人工智能有關(guān)呢？

　　北京40所高校培養人工智能相關(guān)人才

　　剛剛在北京閉幕的國際人工智能與教育大會(huì )相關(guān)數據顯示，目前，北京地區有40所高校培養與人工智能直接相關(guān)的大學(xué)生，在校生41169人，相關(guān)教師8501人。其中，18所高校培養博士研究生，29所高校培養碩士研究生，24所高校培養本科生，5所高職院校培養高職生。

　　在研究生培養方面，博士、碩士研究生的學(xué)科主要集中在計算機科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程、軟件工程、信息與通信工程、石油天然氣等一級學(xué)科。研究方向主要是機器感知與機器學(xué)習、機器感知與智能、機器學(xué)習與模式識別、人工智能及應用、人工智能、大數據、機器學(xué)習、智能控制、機器人系統、人工智能技術(shù)、工業(yè)過(guò)程智能控制、智能檢測技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等。

　　學(xué)位類(lèi)型方面包括博士學(xué)位、碩士學(xué)位和專(zhuān)業(yè)學(xué)位。清華大學(xué)、中國農業(yè)大學(xué)、北京化工大學(xué)、北京郵電大學(xué)、中國傳媒大學(xué)、中央美術(shù)學(xué)院、北京工商大學(xué)、北京物資學(xué)院、北京信息科技大學(xué)等設有相關(guān)的專(zhuān)業(yè)學(xué)位。

　　在專(zhuān)業(yè)方向上，碩士學(xué)位研究方向名稱(chēng)中含“人工智能”的有10所高校，分別是北京大學(xué)、北京交通大學(xué)、北京科技大學(xué)、北京化工大學(xué)、北京郵電大學(xué)、中國石油大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)、首都經(jīng)濟貿易大學(xué)、北京物資學(xué)院。研究方向主要是人工智能理論與方法、人工智能的應用、人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新、人工智能與模式識別等。

　　博士學(xué)位研究方向名稱(chēng)中含“人工智能”的有6所高校，分別是北京交通大學(xué)、北京科技大學(xué)、北京郵電大學(xué)、華北電力大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)。研究方向主要包括人工智能的理論和技術(shù)研發(fā)與應用等。

　　在本科生培養上，專(zhuān)業(yè)主要集中在計算機科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化、軟件工程、信息管理與信息系統、機器人工程等。

　　中國人民大學(xué)今年成立高瓴人工智能學(xué)院，為二級獨立學(xué)院，將開(kāi)展人工智能學(xué)科和相關(guān)交叉學(xué)科領(lǐng)域本、碩、博人才培養和科學(xué)研究工作，預計2020年9月開(kāi)始招生。

　　作為全國高等教育資源最集中的城市之一，北京發(fā)展人工智能具有得天獨厚的優(yōu)勢，豐富的教育資源正在助推北京人工智能產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。公開(kāi)資料顯示，目前，北京擁有核心人工智能企業(yè)約400家，占全國人工智能企業(yè)總數近三成；北京人工智能人才約3萬(wàn)人，占全國人才總數的27.9%，人才數量居全國首位。

　　工科專(zhuān)業(yè)  數學(xué)是基礎

　　教育部于今年3月底公布了2018年度普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)備案和審批結果，全國共有35所高校獲首批人工智能新專(zhuān)業(yè)建設資格。其中，在京高校共4所，分別為北京科技大學(xué)、北京交通大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)。這些專(zhuān)業(yè)均屬于工學(xué)門(mén)類(lèi)，修業(yè)年限為4年。

　　人工智能專(zhuān)業(yè)需要學(xué)哪些課程？適合什么樣的學(xué)生報考？

　　北京航空航天大學(xué)人工智能專(zhuān)業(yè)計劃每年招收30名本科生，將聯(lián)合計算機學(xué)院、人工智能研究院、數學(xué)與系統科學(xué)學(xué)院等實(shí)施專(zhuān)業(yè)交叉培養模式。有關(guān)老師介紹，北航人工智能專(zhuān)業(yè)的核心課程體系中數學(xué)的比重高，有數學(xué)分析、概率、代數等，還設置了最優(yōu)化方法及智能計算中的數學(xué)。其中智能計算中的數學(xué)講授綜合運用數學(xué)知識解決學(xué)科專(zhuān)業(yè)核心問(wèn)題，為學(xué)生建立數學(xué)與專(zhuān)業(yè)間的橋梁。由于人工智能具有顯著(zhù)的學(xué)科交叉特性，因此人工智能專(zhuān)業(yè)必修課中還包含了認知科學(xué)與控制科學(xué)相關(guān)課程。在必修課基礎上，人工智能專(zhuān)業(yè)將規劃大數據智能、智能交互、智能計算體系結構、社會(huì )網(wǎng)絡(luò )數據工程、統計機器學(xué)習等若干參考課程模塊。

　　蘭州大學(xué)由信息科學(xué)與工程學(xué)院開(kāi)設人工智能本科專(zhuān)業(yè)，從2019年秋季開(kāi)始招收本科生，首批預計招收60人。學(xué)校在推動(dòng)多學(xué)科交叉復合培養模式上進(jìn)行了多年探索實(shí)踐。人工智能專(zhuān)業(yè)學(xué)生在低年級將學(xué)習數據建模與分析、仿生計算基礎、認知機器人學(xué)等基礎課程群，在高年級有認知神經(jīng)與腦科學(xué)、信息可視化技術(shù)、人機交互等課程群作為選修“課程包”，擴展創(chuàng )新學(xué)科交叉應用能力。

　　西安交通大學(xué)從2017年開(kāi)始籌備人工智能本科生試驗班，按課程群分類(lèi)設置，包括通識教育、數學(xué)與統計、科學(xué)與工程、人工智能、計算機科學(xué)、機器人等11個(gè)課程群。

　　清華大學(xué)今年新增人工智能學(xué)堂班（簡(jiǎn)稱(chēng)“智班”），由世界著(zhù)名計算機科學(xué)家、圖靈獎得主姚期智院士領(lǐng)銜。智班將從2019年秋季開(kāi)始招收本科生，培養特點(diǎn)為廣基礎、重交叉。在本科低年級階段，通過(guò)數學(xué)、計算機與人工智能的核心課程，為學(xué)生打下扎實(shí)寬廣的基礎；在本科高年級階段，通過(guò)交叉聯(lián)合“AI+X”課程項目的方式，讓學(xué)生有機會(huì )將人工智能與其他學(xué)科前沿相結合，在以人工智能促進(jìn)不同學(xué)科發(fā)展的同時(shí)深化對人工智能的理解，推動(dòng)人工智能前沿的發(fā)展。

　　南京大學(xué)人工智能學(xué)院將采用全新的課程設置和培養模式。院長(cháng)周志華表示，課程設置將會(huì )和一般的計算機專(zhuān)業(yè)有很大差別，除了為學(xué)生安排較強的數學(xué)基礎課程，幫助他們打牢基礎外，還將把人工智能專(zhuān)業(yè)涉及的各方面知識匯集，建立一個(gè)全面的教育課程體系。人工智能更多的是與計算機科學(xué)、數學(xué)、工程學(xué)有關(guān)，而智能科學(xué)本身更多地與認知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、腦科學(xué)有關(guān)。人工智能專(zhuān)業(yè)知識主要包括機器學(xué)習、模式識別與計算機視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、多智能體系統、啟發(fā)式搜索、計算智能、語(yǔ)音信息處理、機器學(xué)習系統平臺、人工智能程序設計、智能系統、機器人等。高水平人工智能人才需要數學(xué)基礎好，計算、軟件程序功底扎實(shí)，人工智能專(zhuān)業(yè)知識全面。因為人工智能所面對的問(wèn)題千變萬(wàn)化，所以涉及的數學(xué)工具種類(lèi)多樣，無(wú)論是在抽象建模還是模型算法分析設計環(huán)節，都依賴(lài)良好的數學(xué)基礎。事實(shí)上，人工智能的核心領(lǐng)域——機器學(xué)習是計算機科學(xué)中對數學(xué)基礎要求最高的分支之一。

　　解決現實(shí)的人工智能應用任務(wù)往往同時(shí)涉及多種人工智能專(zhuān)業(yè)知識，需有效進(jìn)行融合發(fā)揮。因此，高水平的、能解決企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)難題的人才須具備全面的人工智能專(zhuān)業(yè)知識。此外，人工智能要解決的都是充滿(mǎn)不確定性的復雜任務(wù)。如果考生不擅長(cháng)處理復雜任務(wù)，不善于處理隨時(shí)隨地出現的不確定性工作，那就不太適合這個(gè)專(zhuān)業(yè)和行業(yè)。

　　200多個(gè)新專(zhuān)業(yè)和人工智能相關(guān)

　　除了人工智能，還有很多專(zhuān)業(yè)與人工智能行業(yè)發(fā)展密切相關(guān)。教育部公布的2018年度普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)備案和審批結果名單中，101所高校新增機器人工程專(zhuān)業(yè)，96所高校新設智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)，50所高校新增智能制造工程專(zhuān)業(yè)。

　　北京大學(xué)今年開(kāi)設機器人工程本科專(zhuān)業(yè)。專(zhuān)業(yè)課程以培養學(xué)生掌握典型機器人動(dòng)力學(xué)與控制、仿生結構設計、智能感知、人機交互、微納操作等技術(shù)開(kāi)發(fā)應用為重點(diǎn)，致力于培養未來(lái)面向機器人、智能制造、人工智能等領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才。

　　今年4月，北大在科技創(chuàng )新大會(huì )上宣布成立人工智能研究院。以國家新一代人工智能發(fā)展規劃和教育部《高等學(xué)校人工智能創(chuàng )新行動(dòng)計劃》為指導，發(fā)力建設世界一流智能學(xué)科、服務(wù)國家人工智能重大戰略、培養智能學(xué)科一流人才的主要支撐平臺。研究方向包括人工智能數理基礎和認知科學(xué)基礎、智能感知、機器學(xué)習、類(lèi)腦計算、人工智能治理以及智能醫療、智能社會(huì )等方面。

　　天津大學(xué)今年新增的8個(gè)本科專(zhuān)業(yè)中，有5個(gè)人工智能相關(guān)本科專(zhuān)業(yè)，分別是數據科學(xué)與大數據技術(shù)、智能電網(wǎng)信息工程、智能制造工程、網(wǎng)絡(luò )空間安全、人工智能。天大于2018年5月正式成立人工智能學(xué)院，面向人工智能高端人才培養、人工智能基礎和技術(shù)研發(fā)、人工智能科研平臺和團隊培育以及社會(huì )服務(wù)功能進(jìn)行建設。與此同時(shí)，天大作為“新工科”教育改革的領(lǐng)跑者，在多個(gè)工科專(zhuān)業(yè)學(xué)科具有傳統優(yōu)勢，將立足人工智能學(xué)科建設，推進(jìn)人工智能與傳統工科交叉融合，在形成“人工智能+X”的復合專(zhuān)業(yè)人才培養新模式上具有獨特優(yōu)勢。

　　浙江大學(xué)新增機器人工程、人工智能本科專(zhuān)業(yè)。浙大機器人工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)主干課程有機器人導論、機器人學(xué)、機器人驅動(dòng)與控制、機器視覺(jué)、機器學(xué)習、人工智能導論等。而人工智能本科專(zhuān)業(yè)學(xué)生將納入新設立的竺可楨學(xué)院圖靈班，配備以圖靈獎獲得者Whitfield Diffie教授、潘云鶴院士、吳朝暉院士、陳純院士等為首的專(zhuān)業(yè)導師團隊，培養厚基礎、高素養、深鉆研、寬視野，引領(lǐng)世界計算機領(lǐng)域發(fā)展的拔尖創(chuàng )新人才。

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