第三届未来网络发展大会
网络全球 决胜未来
大家好!我想大概谈结合南航现在的现状,来谈一下南航怎么考虑人工智能培养人才的关系。先把南航基本情况给各位老师介绍一下,南航人工智能学院是在去年7月2日成立的,当时周志华老师和我们校长一起揭牌。成立以后我们在人工智能这个领域,专任教师有42人基本上都是有博士学位的,大部分都是具有海外背景。在学术影响力和社会影响力方面应该讲,在国内人工智能领域还是有一定的影响。
最近这些年人工智能领域研究我们也获得了省级的奖项,包括科研项目和论文。特别是在人工智能学员成立之后,我们在KDD、IJCAI也发表了一些相关的论文,特别是是在学科平台我们拿到工作实验室,以及获批了跟人工智能领域相关的重要的项目。我们除了研究低端的机器学习与知识推理,认知推动学习,基础理论之外,还包括一些相关的工程技术。特别是我们最大的特色是结合南航本身的航空航天领域,也就是说围绕航空航天,结合我们在飞行器舍弃,无人机包括发动机这块儿领域把人工智能跟我们传统的优势学科进行深度的融合。
在本科生已经开设了相关的AI课程,特别是我们在专业选修课做了扩充,在研究生这儿我们也开设了很多跟AI相关的课程,这个还是我们在没有开设新专业的情况下,在我们传统课程体系上进行了一些增加。在学院成立以后我们陈含(音)教授领头的团队也获得了江苏省首届十佳研究生导师团队,申请人工智能教学实验室品质提升工程,我们也分三年建设AI教学实训、智能机器人实验等,也打算把寒武纪融入进去。
人工智能现在很热,都在说人工智能缺口非常多,现在局统计人民日报2018年的新闻,中国智能人才缺口超过500万,总的意思就是说咱们缺很多人才。目前来讲整个AI人才大家也知道,我们都是在高校或者在企业。我们对高校来讲对AI竞争都面临着企业严峻的挑战,我们一个博士如果AI的博士到企业去肯定年薪50万,如果他留校到高校去年薪有个15-20万,就是说从这个薪酬来讲,最近东大特别猛搞了一个机会,一下子把南京市场冲垮了。开玩笑,现在整体来讲我们AI人才确实是很稀缺,周志华教授也说过有多少的智能人工,就有多好的人工智能,这样一个问题还是在我们人才的培养。
教育部也签定了五个这样一个新兴专业,包括的人工智能、云计算、大数据、网络空间安全、集成电路,这些都是制约中国信息产业发展痛点的问题。最近大家都知道,中国跟美国关系非常的紧张,所以如果这样一些专业发展好,我相信我们痛点问题可能就解决了。但是事实上来讲我们现在尽管很多子美丽经常会说我们人工智能我们AI多么厉害,怎么在世界排名靠前,基本上就是中国大陆已经垄断了ESI论文前多少名,大家觉得很厉害。但是按照牛津报告分析,中国目前AI实力大概是美国的一半,我们现在想想其实也不错了。我们这个领域主要是看到哪些数据?主要是结合的硬件、数据、研究、算法,三页AI部门以及AI前列指数,最后推算出来中国和美国的对比是17比33,差不多是一半。
在我们AI发展上我们存在最大的弱项在哪呢?一个是硬件和算法的开发,人才的流失,还有我们在国际标准上,这一块儿我们占有率比较低一些,特别是在我们AI人才,AI生态系统这个还没有形成一个生态圈这个报告是来自美国人工智能研究报告。所以他们对我们了解比较深入。对于我们目前来讲,因为人工智能专业今年也批了不少,我们在这儿我们就想未来人才到底怎么培养,课程体系怎么构建?我们也提出了一些我们的思考,这些思考主要来自于AI的发展以及发展整个变化,以及我们兄弟院校的启示。
从AI发展历程来看,这个图大家可能看了很多了,就是AI发展的现在也经历了好几个低谷,我们相信未来一定还会有低谷。按照我们国家国务院在2017年新一代人工智能发展规划中,我们制定了三步走,特别是到2030年AI理论、技术与应用总体达到世界领先水平。所以美国老一看又紧张了,2030年很快就到了,如果你是搞AI的你基本上到美国去签证是非常困难的。
按照这个发展趋势我们在教育部也确定了一个政策,到2020年建立50家人工智能学院,研究院或者交叉研究中心,现在国内建了很多了,应该估计远远超过50家,人工智能学院、研究院或者交叉研究院等等,肯定已经超过50家了。今年在7号文里面把全国有35所高校,首批扩建了人工智能专业,我记得数据科学技术这个专业大概现在全国有600多家,不知道是好事还是坏事大家可以想想,我觉得人工智能未来两年有新的专业会出现。
大家有没有发现一个很奇怪的事情?人工智能代码是080717T,大家有没有看到它放在哪个专业类里面?是放在电子信息里面,不在计算机里面,这个时候可能电子信息专业可能也会对此有一些新的想法。因为现在计算机类里面现在有一个智能科学技术,我们现在没有搞清楚科学技术和人工智能这两个学科到底怎么玩现在还没有结论。整个新的专业教育部有22所,工信部有4所,省属有9所,这就是今年获批的一些高校。
从其他学校来看CMU它是首个人工智能本科专业。大家知道CMU它的强项就是跟艺术和计算机结合得非常好,也就它特别强调计算机和其他专业的交叉,它的人工智能也是一样,特别强调怎么交叉,这个是CMU人工智能本科课程体系,包括它把AI伦理道德都作为非常重要的课程来开设。这个我觉得我们未来也是要考虑AI出现以后到底怎么进行。
南大现在已经公开了,特别是是最近这本书应该很火,《南京大学人工智能本科专业教育培养体系》,他们在成立人工智能一周年之际推出这样一本书,阐述了南大人工智能培养模式。也就是说他们培养是培养在人工智能具有原创性,具备企业技术关键技术难题能力的人才,特别是强调数学功底,这个是他们非常重要的一个特点。这个在网上都能查到,南大人工智能课程表,特别是是第一学期已经开始实施课程体系。它其实在数学分析、高等代数等等,对数学加强非常多。从我个人理解包括刚才的讨论,任何一个学校培养方案,都不可能照搬到其他学校去,每个学校都要根据自己的特色来进行。因为特别是是数学,很多学校如果把数学强化肯定受不了,这个是很有可能。
国内还有我们也研究了985的一些高校开设的人工智能专业,也就是说目前来看,我们国内一些985开设工程专业大部分都是强调对数学类课程教育系统,在原有计算机基础之上,加了一些学校或者它这个领域它的一些特色的研究,比方说它对机器人研究很上,它就依托机器人来开设AI特色课程。还有一个学校它主要是沿用我们传统计算机的方案,但是把核心个人换成了机器学习与模式识别等等,又引入了一些相关特色课程,同时也特别强调实践体系。所以我们针对国内外调研我们也对人工智能这个专业,人才到底怎么培养,我们也进行了一个思考。南航是创建了一个人工智能创新实验班,每年招收30个人,希望是做精英化培养。这30个人都是从我们全院、全校进行选拔,我们希望实现一个精英化培养。
我们要从所需知识结构和自身的专业知识来考虑,所需知识结构,就是要对复杂现实进行抽象建模,在此基础之上进行算法升级,然后通过计算机系统进行软件程序实现,基于强力计算平台进行高校扩展,通过试用反馈迭代进行改善。所以这样一些高水平人工智能人才,需要数学基础好、计算和软件程序功底扎实、人工智能专业知识全面,所以它是对数学基础要求最高的分支之一。在算法分析,成立设计和计算系统方面应该具有扎实的基础,及其学习是将知识进行有效进行融合和发挥,我们可以把这些来跟我们智能制造跟我们AI和艺术都进行跨界。
从专业知识分层角度来讲,我们把它分成了四个大的层次,就是从内核基础层,目前来讲AI的核心是学习,机器学习是作为一个非常重要的一个典型的代表。第二个是知识的表示与处理,这个是内核基础层,其次是支撑技术层,我们主要是在开设模式识别,这个计算机识别,自然语言处理等这样一些相关课程。在平台系统层,因为我们还是希望AI人才要去进行实践,所以我们对机器学习平台、人工智能程序设计和智能系统、机器人我们定义在平台系统。最后我们要实现AI+X的交叉,特别是是跟我们南航特色进行交叉应用。基于这样一个思想,我们给出了我们南航人工智能人才创新培养模式。
首先是培养目标,我们希望培养AI人才我们特别强调要能参与国际竞争的人工智能领军型人才,也就是对我们30个人创新实验班我们是这样一个培养和定位。当然很多老师已经经过专业认证了,肯定马上就说这个不符合专业认证培养目标,但是我们说了这个是30个人创新实验班。所以像这个领域我们重要的就是说,几个要点要具有创新能力、全球视野、终身学习能力和引领人工智能领域技术发展的能量,这个是我们对领军型人才的定义。
培养方式上我们按照人工智能创新班的模式来办,我们先小范围来办。我们考虑人工智能人才到底怎么培养,因为我们觉得根还是在计算机数学。在大三、大四我们开是选专业,并且用AI+模式进行开设、交叉融合的课程。我们总的学科控制在150学分之内,我们这种培养模式定位就是要求数学基础扎实,实践水平强,行业特色理解,注重交叉融合和专业能力全面,特别是是我们期望国际化水平高,为了达到这样一些目标我们在科学体系建设上,对于数学基础上我们是强化数学分析,也就是说人工智能实验班我们对数学的要求还是比较高。但是我们每个人不是都能在数学上进行进一步的研究。
第二个国际化水平高,我们30个学生都是百分之百都会有出国,都是百分之百会有半年左右出国的研修的经历,我们是有明确的规划和要求。在专业能力方面,我们特别开设了计算思维,人工智能导论,这两个是决定思维模式和他在怎么了解AI体系,特别是是对几门核心课程,知识表示与处理、数据挖掘这个我们做一个专业核心课程。
在实践能力方面,我们紧密结合按照新工科的要求,特别是考虑了两块儿一个是在课堂的时候,课程的实验第二个是与我们企业的研发机构进行联合建设,第三个学生有半年的时间到企业的研发机构进行实训。目前我们把跟国内的著名在AI领域企业都签署了联合培养,联合实训协议。
在交叉融合方面,我们想分成了目前分成三块,也就是未来我们这个专业,我们这个AI创新班的学生不仅仅可以到计算机类专业去学习,它同样可以到我们分析设计专业,我们发动机专业,我们控制专业,我们的电器专业它都可以去申请,所以它可以到大三、大四的时候去进行转位的申请,我们期待是AI课程,AI+X的模式。
第四个是行业特色,我们也是结合我们南航特色来进行,所以我们整个知识体系我们就可以从数学基层层实现知识的贯通,所以特别强调数学基础。在专业素养层强调思维贯通,在核心能力强调算法贯通,由于AI得到发展就是有大数据、大模型,模型算法以及大计算,所以这一块儿我们是希望在算法层面我们跟算法模型这儿得到一个很深的研究,在学科拓展层跟我们的传统的优质特色进行深入的结合。同时又半年的国际化+海外学习的精力,学校有投入专门的经费来支持这项改革。
这是我们整个的一些,因为还有很多的非AI的课程没有放上去,因为主要把AI相关的课程我们进行了介入,放到课程进程里面去。所以这个是我们想花半小时时间给各位老师汇报一下我们南航的人工智能培养特色。
最后就是说在核心课程完了以后再专业选修这儿,主要来讲我们是五门选修课和三门跨专业的,也就我不做任何的选择,完全是根据学生的兴趣来做选修的课程。好,感谢大家。