走近“智能+”新時代，創新“智能+”專業教育

中國人工智能學會教育工作委員會主任 王萬森

在今年兩會政府工作報告中，李克強總理提出了“智能+”的概念，而不是“人工智能+”。相比之下，“智能+”具有更豐富的內涵和外延，更符合人工智能技術與我國實體經濟深度融合的需求。尤其是在人工智能所面臨的既有技術創新性落地緩慢和新的突破性技術孕育艱難的雙重壓力下，“智能+”具有更重要的現實意義和更深遠的歷史意義。該概念的提出，標志著我國人工智能發展正在進入一個“智能+”新時代。

回顧“智能+”的產生歷程，2015 年7 月4 日，國務院印發《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》，提出了“互聯網+人工智能”，人工智能開始進入國家戰略視野；2017 年7 月8 日，國務院印發《關于新一代人工智能發展規劃的通知》，人工智能正式上升為國家戰略；今年兩會“智能+”的提出，意味著以人工智能為主體的智能科學技術已登頂現代科技舞臺，并已成為引領新一輪科技革命和推動產業變革的核心動能。

如何認識“智能+”概念，可從多種不同角度考慮。從概念的結構形式看，它包含了“智能”和“+”兩層含義。

先看“智能”的含義。智能的概念可從智能科學和智能技術兩個角度去認識。從智能科學的角度，智能是對自然智能的簡稱，如無特指，通常被理解為人的智能；而從智能技術的角度，人們把用人工方法在機器上實現的智能稱為人工智能。本來智能和人工智能的含義十分清楚，但在現實生活中，人們往往又把那種用人工方法建造的人工智能機器或人工智能系統簡稱為智能機器或智能系統。這就帶來了一個嚴重問題，同樣都是被簡稱為智能，但其含義卻存在本質差異，前者指自然智能，后者指人工智能。那么，該如何理解“智能+”中的“智能”呢？可以肯定，它既不是單指自然智能，也不是單指人工智能，而應該是對智能科學與技術的簡稱。

智能科學與技術概念由我國學者提出，最早出現在2002 年12 月由中國人工智能學會教育工作委員會組織召開的“第一屆全國人工智能教育學術研討會”上。該次會議受來自于北京大學的代表啟發，達成了以“智能科學與技術”作為我國人工智能本科專業名稱和研究生培養一級學科名稱的共識；并向全國高校發出了一份《加快“智能科學與技術”學科發展的建議》。而其正式作為本科專業名稱是2004 年3 月，即教育部網站公告北京大學自主設立智能科學與技術本科專業的時間。至于智能科學與技術一級學科，中國人工智能學會早在2004 年9 月就向國務院學位委員會辦公室報送過《增設“智能科學與技術”一級學科的建議》，后來又做過大量的組織申報工作。盡管未能成功，但其影響深遠。

在中國人工智能學會的申報材料中，對智能科學與技術的解釋為：“探索自然智能機理，研究智能的機器實現理論、方法和技術，建造具有一定智能水平的機器或系統，服務人類需求。其中，前者為‘智能科學’，后者為‘智能技術’（即人工智能）”。分析其含義，可得如下簡單表示：

智能科學與技術=智能科學+智能技術+智能技術應用

=智能科學+人工智能+人工智能應用

將其進一步展開，有：

智能科學=智能機理+智能實現理論

其中的智能機理包括腦科學、認知科學、認知神經科學等；智能實現理論包括機器感知、機器學習、機器思維、機器決策、機器行為理論，以及群體智能、混合智能、類腦智能等理論。

類似地，也可將“智能技術”展開為：

智能技術=智能模擬方法+智能共性技術+智能應用技術

其中，智能模擬方法主要包括功能模擬、結構模擬、行為模擬、類腦模擬等；智能共性技術主要包括感知智能與交互智能、機器學習與數據智能、知識工程與知識服務、群體智能與混合智能、自主協同與行為智能等技術；智能應用技術主要包括圖像識別、視頻跟蹤、音頻識別、語音分析技術、自然語言處理、智能機器人等技術。

然后再看“+”的含義，它主要體現在“智能技術應用”方面，所強調的是智能技術與實體經濟的深度融合。由于這種融合主要以智能應用場景、智能垂直領域和智能垂直行業為基本形式，故可將“智能技術應用”展開如下：

智能技術應用=智能應用場景+智能垂直領域+智能垂直行業

其中，智能應用場景是指智能技術在某一應用場景被應用時所形成的新的場景；智能垂直領域是指智能技術與某具體專注細化領域結合所形成的新的領域形態；智能垂直行業是指將智能技術應用于某專門垂直行業所形成的新的行業業態。以智能垂直行業為例，它包括智能教育、智慧醫療、智能金融、智能農業、智能制造等等。上述智能應用場景、垂直領域和垂直行業的共同特征是要實現智能技術與經濟社會及實體經濟的深度融合。

綜上“智能+”概念，可得如下統一描述：

“智能+”=智能機理+智能實現理論+智能模擬方法+智能共性技術+智能應用技術+智能應用場景+智能垂直領域+智能垂直行業

該新生態充分體現了“智能+”縱向深刻、橫向寬闊、場景廣泛、應用垂直的特征。在此新生態結構下，不同的環境條件將導致不同的人才需求。例如，對智能機理、智能實現理論和前沿性智能共性技術，其主要特征為科學探索和技術創新，所需人才以專業型理論研究和縱向復合型技術研究人才為主。對基本智能共性技術和重大智能應用場景、垂直領域及垂直行業，其主要特征為技術創新和應用研發，所需人才以縱向復合型技術研究和橫向復合型技術應用人才為主；對基本智能應用場景、垂直領域和垂直行業應用，其主要特征為應用研發和工程實踐，所需人才以橫向復合型技術應用人才和專業交叉型技術應用人才為主。

基于“智能+”生態下不同環境條件的人才需求差異，“智能+”專業教育的基本架構可由4 個層次構成，即由內向外依次為內核層、衍生層、復合層和交叉層。其中，內核層為智能科學與技術專業和人工智能專業，是“智能+”專業教育的核心，以培養專業型理論研究人才和縱向復合型技術研究人才為主。衍生層由那些從核心層向外沿智能科學技術重要學科領域，結合經濟社會重大需求而衍生出來的專業所構成。如已在數據智能方向上衍生出來的數據科學與大數據技術專業、大數據管理與應用專業和在行為智能方向上衍生出來的機器人工程專業，以及還有可能在感知智能、機器學習、語言智能等方向上繼續衍生的新專業，以培養智能科學技術某一重要學科領域的專業型理論研究人才、縱向復合型技術研究人才和技術應用型人才為主。復合層由那些為促進人工智能在各行業的規模化應用，以“智能+X”為專業名稱、“X+智能”為主要教學內容、由人工智能與各行業既有專業復合而成的專業所構成。例如，與教育、醫療、農業等類專業的復合，以培養各種橫向復合型技術開發和技術應用人才為主。交叉層由人工智能與其他學科專業交叉融合而形成的專業所構成。例如，人工智能與數學、計算機、物理等專業的交叉，以培養各種交叉型技術開發和技術應用人才為主。

對上述專業架構，至少需要明確以下三點認識：第一，內核層專業+衍生層專業正在形成一個新生的人工智能專業類。第二，人工智能專業類是“智能+”專業教育的核心，其基本立足點應該是智能科學與技術，而不僅僅是人工智能。第三，復合層專業和交叉層專業的重點面向經濟社會實際需求，其基本立足點應該是人工智能，而不需要太多地考慮智能科學。

此外，也應該看到在現有“智能+”專業教育方面還存在著一些不可回避的問題，尤其是智能科學與技術專業和人工智能專業之間的關系。它們同處于“智能+”專業架構內核，其關系如何正確處理意義重大。最合理的方式為：以“智能科學與技術”作為研究生學科名稱、“人工智能”作為本科專業名稱。但考慮到目前仍無“智能科學與技術”一級學科，且這兩個本科專業并存已既成事實，故可考慮其差異化發展，即對研究型、應用研究型高校和理科類高校按智能科學與技術專業設置，而技術型、技術應用型高校和非研究型工科類高校按人工智能專業設置。待智能科學與技術一級學科確定后，將兩個專業統一更名為“人工智能”，分理科和工科兩個方向發展。

感謝《計算機教育》雜志社多年來的熱情合作！感謝沈陽工業大學為承辦今年會議所付出的辛勞！感謝各位作者和參會代表的支持！