戴瓊海

(清華大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100084)

人工智能自1956年達(dá)特茅斯會(huì)議至今經(jīng)歷了三起三落。最近十年，由于深度學(xué)習(xí)的發(fā)展，人工智能迎來(lái)了一輪革命性的突破，在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)方面都取得了巨大的進(jìn)步。

人工智能本身就是一個(gè)交叉學(xué)科，同時(shí)它與其他學(xué)科的交叉研究領(lǐng)域也非常多。在早期，人工智能的研究主要是解決自己領(lǐng)域內(nèi)的問(wèn)題；在最近十年，深度學(xué)習(xí)的出現(xiàn)，不僅帶動(dòng)了人工智能本身的發(fā)展，也帶動(dòng)了很多交叉方向的突飛猛進(jìn)，比如在博弈求解、生物發(fā)現(xiàn)、數(shù)學(xué)證明、核聚變控制等方面都取得了很大的突破，人工智能與其他學(xué)科的交叉是非常顯著的趨勢(shì)。

從教育育人的角度來(lái)說(shuō)，人才的需求和培養(yǎng)方式是隨著時(shí)代不斷變化的。比如第一次工業(yè)革命，讓以“機(jī)械”為核心的人才培養(yǎng)成為重點(diǎn)；第二次工業(yè)革命，讓“電”成為了人才培養(yǎng)的關(guān)鍵詞；從上世紀(jì)后半葉開(kāi)始的信息技術(shù)革命，讓“信息”人才的培養(yǎng)變得至關(guān)重要；現(xiàn)在，智能的時(shí)代將要來(lái)臨，必然會(huì)讓整個(gè)社會(huì)對(duì)“智能”人才的需求日益迫切，也對(duì)培養(yǎng)“智能”人才提出更高的需求。那么在智能時(shí)代，以“智能”為核心的人才培養(yǎng)體系怎么建設(shè)，怎么發(fā)展，用什么樣的方式去切入，是教育界需要考慮和研究的。

國(guó)際上對(duì)于人工智能人才的培養(yǎng)已經(jīng)開(kāi)始了探索。比如斯坦福大學(xué)，建立了以人為本人工智能研究院，同時(shí)推進(jìn)了人工智能研究與教育方面的發(fā)展，它的目標(biāo)不僅是要培養(yǎng)人工智能領(lǐng)域的專業(yè)人才，同時(shí)也很注重培養(yǎng)了解、會(huì)利用人工智能的領(lǐng)導(dǎo)者和決策者。另外，麻省理工學(xué)院新組建了人工智能與決策系，也開(kāi)展了“專”和“通”兩個(gè)方面的教育。在“專”的方面，包括機(jī)器學(xué)習(xí)、視覺(jué)、語(yǔ)言、機(jī)器人等人工智能領(lǐng)域的專業(yè)課程；在“通”方面，他們?cè)谌ｉ_(kāi)了人工智能和社會(huì)治理方面的通識(shí)課程，還包括人工智能與健康、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的課程，希望其他領(lǐng)域的人才也能對(duì)人工智能有深刻的理解。

當(dāng)前，我國(guó)在人工智能人才數(shù)量和質(zhì)量上，都非常需要提升，與美國(guó)還有一定的差距。那么我們?cè)谌斯ぶ悄芡ㄗR(shí)和專業(yè)教育上應(yīng)該如何開(kāi)展呢？對(duì)此有一些思考，供各位專家參考。

首先我們可以注意到，人工智能現(xiàn)在已經(jīng)在很多領(lǐng)域取得了重要應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的突破。比如下圍棋，現(xiàn)在圍棋選手的培養(yǎng)都需要用到人工智能。而在科學(xué)研究方面，人工智能可以進(jìn)行蛋白質(zhì)的預(yù)測(cè)、核聚變的控制、自動(dòng)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。不難發(fā)現(xiàn)，人工智能正在逐漸成為諸多學(xué)科和領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)工具。就像計(jì)算機(jī)一樣，人工智能可能在未來(lái)的許多領(lǐng)域中都會(huì)成為需要掌握的基礎(chǔ)技能。

目前，從國(guó)外的案例來(lái)說(shuō)，很多美國(guó)高校已經(jīng)開(kāi)始了人工智能通識(shí)教育的布局，比如斯坦福大學(xué)、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)等都面向全校開(kāi)設(shè)了人工智能相關(guān)的通識(shí)課程，讓不同學(xué)科、不同領(lǐng)域和不同背景的學(xué)生了解和熟悉人工智能。

在人工智能的通識(shí)教育中，關(guān)鍵就是希望學(xué)生能夠了解人工智能的四個(gè)方面：人工智能是什么？相當(dāng)于基礎(chǔ)導(dǎo)論的內(nèi)容。人工智能能做什么？包含人工智能與其他學(xué)科的交叉可能產(chǎn)生的作用。人工智能怎么用？讓學(xué)生了解怎么樣才能構(gòu)建一個(gè)人工智能的系統(tǒng)供自己使用。人工智能有什么影響？包括對(duì)社會(huì)、倫理等方面可能產(chǎn)生的正面或負(fù)面的效應(yīng)。這四個(gè)方面的問(wèn)題，值得我們思索和探討，也是我們課程設(shè)計(jì)或者是研究生教育里面重要的方面。

相比于其他課程，人工智能開(kāi)展通識(shí)教育有其先天的優(yōu)勢(shì)。目前網(wǎng)上有很多的人工智能開(kāi)源平臺(tái)，可以為學(xué)生提供免費(fèi)且方便的實(shí)踐平臺(tái)，極大地降低學(xué)習(xí)和上手人工智能的門檻，讓不同專業(yè)的同學(xué)都可以比較輕松地使用人工智能，這是很多傳統(tǒng)學(xué)科所不具備的。所以，高校在考慮人工智能通識(shí)教育的時(shí)候，也應(yīng)該重點(diǎn)考慮如何將現(xiàn)有的開(kāi)源開(kāi)放的學(xué)習(xí)實(shí)踐平臺(tái)充分利用起來(lái)，達(dá)到更好的效果。

通過(guò)人工智能的通識(shí)教育，希望學(xué)生可以根據(jù)自己的需要，達(dá)到不同的層面。第一個(gè)層面是能理解人工智能，了解基本概念、優(yōu)缺點(diǎn)與局限性，能夠適應(yīng)智能時(shí)代的社會(huì)特征，能適應(yīng)人工智能；第二個(gè)層面是能應(yīng)用人工智能，會(huì)用成熟算法模型和開(kāi)源系統(tǒng)，給自己的工作賦能，能夠熟練地把人工智能作為基礎(chǔ)工具使用；第三個(gè)層面是能管理人工智能，熟悉人工智能風(fēng)險(xiǎn)，讓人工智能服務(wù)社會(huì)，能夠成為人工智能時(shí)代的領(lǐng)導(dǎo)者。

接下來(lái)再看看人工智能的專業(yè)教育。在當(dāng)前階段，人工智能的專業(yè)教育其實(shí)也包含幾個(gè)方面。首先是基礎(chǔ)課程，比如計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)的相關(guān)課程，包括編程、機(jī)器學(xué)習(xí)、優(yōu)化、模式識(shí)別等，這也是現(xiàn)在很多人工智能專業(yè)都涉及的。同時(shí)，我們也應(yīng)該結(jié)合人工智能的特點(diǎn)，考慮另外四個(gè)方面。包括可能對(duì)人工智能帶來(lái)變革性突破的智能基礎(chǔ)領(lǐng)域課程，比如與人工智能有關(guān)的腦科學(xué)、基礎(chǔ)數(shù)學(xué)；可能對(duì)其他學(xué)科帶來(lái)變革的交叉研究領(lǐng)域課程；體現(xiàn)人工智能賦能特性的平臺(tái)與系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)能力培養(yǎng)的課程；以及培養(yǎng)會(huì)應(yīng)用人工智能來(lái)帶動(dòng)社會(huì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才的綜合課程。

以美國(guó)的卡內(nèi)基梅隆大學(xué)為例，它的人工智能和機(jī)器人研究在國(guó)際上享有盛譽(yù)，它的人工智能人才培養(yǎng)也極具影響力。在上面這四個(gè)方面，它們都有一些課程的選項(xiàng)。對(duì)此，我們進(jìn)行了調(diào)研和分析，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的課程設(shè)計(jì)高度重視多學(xué)科融合與實(shí)踐，它的課程體系還是比較完備的，在上面各個(gè)方面都有布局，讓學(xué)生能根據(jù)自己的需求進(jìn)行學(xué)習(xí)。

人工智能在突破、交叉、賦能和應(yīng)用四個(gè)方面，能培養(yǎng)的人才類型也有比較大的差異。同時(shí)，不同的學(xué)生也會(huì)根據(jù)自己未來(lái)的定位有所選擇。因此，在人工智能專業(yè)教育上，也需要因材施教?；A(chǔ)研究人才和交叉創(chuàng)新人才、工程科技人才和產(chǎn)業(yè)化與社會(huì)人才的培養(yǎng)，培養(yǎng)的重點(diǎn)和方式可能是不一樣的，需要有針對(duì)性地進(jìn)行課程和培養(yǎng)方式的設(shè)計(jì)，給學(xué)生們更多的自主選擇。

此外，在課程設(shè)計(jì)上，人工智能本身與很多學(xué)科都有交叉。那么在交叉的時(shí)候就需要學(xué)科深入融合，要交叉課程，不是課程交叉。所謂交叉課程，就是在一門課上讓學(xué)生學(xué)習(xí)到不同學(xué)科之間的共通之處、以及不同學(xué)科之間可能的結(jié)合點(diǎn)，讓學(xué)生能夠從課程中學(xué)習(xí)到真正交叉的內(nèi)容。比如我在中央音樂(lè)學(xué)院開(kāi)設(shè)了一門關(guān)于人工智能與音樂(lè)的交叉課程，就與那里的老師深度配合，內(nèi)容交叉貫通，讓學(xué)生學(xué)會(huì)人工智能哪些方法在音樂(lè)領(lǐng)域可能有用，音樂(lè)領(lǐng)域哪些問(wèn)題和應(yīng)用是人工智能非常適合的，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣就大，而且也能讓學(xué)生真正理解到交叉領(lǐng)域的知識(shí)和重點(diǎn)。我們不能只是簡(jiǎn)單的課程交叉，只是讓學(xué)生在培養(yǎng)方案里面選兩個(gè)學(xué)科的課，各上各的，本身沒(méi)有任何的互動(dòng)，這樣的效果不好。

總之，人工智能的教育需要做到課程體系化，讓學(xué)生能夠明白人工智能是什么，能做什么，怎么用，會(huì)產(chǎn)生什么影響；在通識(shí)教育方面要讓學(xué)生能理解、能運(yùn)用、能管理人工智能，培養(yǎng)出能夠適應(yīng)并領(lǐng)導(dǎo)智能時(shí)代的研究生；還有學(xué)科交叉化，以基礎(chǔ)學(xué)科帶來(lái)人工智能領(lǐng)域新突破，以人工智能革新基礎(chǔ)研究交叉新范式，以工程實(shí)踐催生智能系統(tǒng)新平臺(tái)，以法律、倫理和社會(huì)保障人工智能造福社會(huì)。此外，也要做好教學(xué)平臺(tái)、實(shí)踐平臺(tái)、人才培養(yǎng)產(chǎn)學(xué)研融合平臺(tái)的建設(shè)，助力人工智能通識(shí)和專業(yè)人才的培養(yǎng)。