浙江大学吴飞:新一代人工智能:The Next——科教融合,科研育人
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吳飛教授向大家介紹了國(guó)務(wù)院于2017年7月發(fā)布的《新一代人工智能國(guó)家發(fā)展規(guī)劃》,這是中國(guó)政府本世紀(jì)以來發(fā)布的第一個(gè)有關(guān)人工智能的國(guó)家級(jí)規(guī)劃,規(guī)劃中特別重視教育的作用,在整個(gè)規(guī)劃當(dāng)中出現(xiàn)了18次有關(guān)“教育”的字眼,分布在戰(zhàn)略態(tài)勢(shì)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施等條目中。
教育部為了落實(shí)國(guó)務(wù)院新一代的人工智能規(guī)劃,在2018年4月4日也發(fā)布了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》,該計(jì)劃從三個(gè)大類、18項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)、3個(gè)細(xì)化專欄對(duì)人工智能人才培養(yǎng)和科研創(chuàng)新發(fā)展等工作進(jìn)行了布局。2020年1月,教育部、發(fā)改委和財(cái)政部為了推動(dòng)“雙一流”高校加快培養(yǎng)人工智能碩士研究生以上的人才,推出了《關(guān)于“雙一流”建設(shè)高校,促進(jìn)學(xué)科融合,加快人工智能領(lǐng)域研究生培養(yǎng)的若干意見》。
剛剛結(jié)束的黨十九屆五中全會(huì)審議通過了《關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》,該建議的核心是12個(gè) “十四五”發(fā)展的重大任務(wù),“堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)”被列在12個(gè)重大任務(wù)首位,強(qiáng)調(diào)堅(jiān)持創(chuàng)新在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位,把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。這是國(guó)家首次把“科技創(chuàng)新”單列出來,作為“十四五”的規(guī)劃執(zhí)行。該建議對(duì)人才尤為關(guān)心,“人才”這一字眼在規(guī)劃《建議》中出現(xiàn)了25次,這是因?yàn)槿肆Y源是構(gòu)建新發(fā)展格局的重要依托。
接著,吳飛教授介紹了浙江大學(xué)人工智能人才培養(yǎng)的相關(guān)情況。當(dāng)前,計(jì)算機(jī)教育正從“知識(shí)本位教育”(Knowledge Based Education)轉(zhuǎn)向“能力本位教育”(CompetencyBased Education),從而實(shí)現(xiàn)知和行的統(tǒng)一。
浙江大學(xué)于2019年設(shè)立圖靈班,與全國(guó)35所高校開始招收第一批人工智能本科專業(yè)學(xué)生。在學(xué)生培養(yǎng)過程中,樹立“厚基礎(chǔ)、促交叉、重實(shí)踐”的教學(xué)理念,即要求學(xué)生系統(tǒng)了解人工智能的基本概念和基礎(chǔ)算法,掌握人工智能脈絡(luò)體系,體會(huì)具能、使能和賦能的手段,從算法層面對(duì)人工智能技術(shù)“知其意,悟其理,守其則,踐其行”。
國(guó)家自然科學(xué)基金委設(shè)置了一個(gè)新的學(xué)部,叫“交叉學(xué)部”,國(guó)務(wù)院學(xué)位辦設(shè)立了一個(gè)新的學(xué)科門類,叫做“交叉學(xué)科門類”,可以看到這是國(guó)家不同的機(jī)構(gòu)正在快速的把以學(xué)科交叉融合推動(dòng)人工智能的人才培養(yǎng)和科研創(chuàng)新積極科研育人的任務(wù)。浙江大學(xué)在學(xué)科交叉方面做了很多工作,吳飛教授針對(duì)其中幾個(gè)典型進(jìn)行了講述。
吳飛教授首先講述了司法智能機(jī)器人“小智”的例子。浙江省法官一年要斷345個(gè)案子,法官每天都在疲于閱讀卷宗,進(jìn)行斷案和審判,但很多案件是同案同判,因此法官們迫切需要一個(gè)人工智能的機(jī)器人輔助他們判案。在浙江省高等法院支持下,浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院和法學(xué)院、阿里巴巴達(dá)摩院等一起研發(fā)了一款司法智能機(jī)器人“小智”,小智閱讀了7000多萬裁判文書以及老師和研究生精標(biāo)出來的10萬+的文書,通過結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)學(xué)習(xí),就能夠圍繞民間借貸和金融詐騙輔助法官進(jìn)行斷案。
12月6日,在中國(guó)憲法日,浙江大學(xué)法學(xué)院、浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院和阿里達(dá)摩院舉辦了“法智未來,法律人工智能挑戰(zhàn)賽”,這是我國(guó)首個(gè)法律合同審查人機(jī)挑戰(zhàn)賽,總共有5個(gè)小組進(jìn)行對(duì)決。其中兩組是人機(jī)混合組(即該兩組分別由3位學(xué)生和一臺(tái)機(jī)器組成),兩組人類選手組(即該組完全由三位人類選手構(gòu)成)、一組機(jī)器組(即該組只有人工智能算法)。裁判給這個(gè)五組各5份租房合同,請(qǐng)各組分析評(píng)判合同有什么不合理之處。最后表明人機(jī)混合組取得了前兩名成績(jī)。這也說明今后人工智能的發(fā)展不是機(jī)器碾壓人類,也不是人類嘲諷機(jī)器的暴力計(jì)算,而是人機(jī)結(jié)合起來,機(jī)器幫助人類完成復(fù)雜任務(wù)。
吳飛教授講述的第二個(gè)案例是與浙江大學(xué)邵逸夫醫(yī)院姚玉峰教授合作的人工智能輔助角膜病診斷案例。姚玉峰教授經(jīng)過20多年的積累,收錄了1萬5千多位角膜病患者的就診圖像及其完整的病歷信息,累計(jì)角膜病影像16萬多張。這些收集的病例,都經(jīng)過臨床過程多角度、長(zhǎng)時(shí)間的過程印證,相當(dāng)于積累了16萬多張角膜圖像的最客觀標(biāo)注信息,為人工智能算法研究和學(xué)習(xí)提供了最客觀、最可靠的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。從2017年9月份,浙江大學(xué)人工智能研究所老師和姚老師團(tuán)隊(duì)在上述角膜病數(shù)據(jù)上進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),已開發(fā)出“角膜炎序列深度特征學(xué)習(xí)和識(shí)別算法”,該算法診斷準(zhǔn)確率達(dá)到了80%,與來自全國(guó)不同醫(yī)院421名不同級(jí)別的眼科醫(yī)生進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,其性能超過了96%被測(cè)試醫(yī)生的水平(人類醫(yī)生識(shí)別準(zhǔn)確率平均50%左右)。
然后,吳飛教授講述了浙江大學(xué)和其他平臺(tái)的合作。浙江大學(xué)在兄弟高校的支持之下,最近也在為人才的培養(yǎng)做一些生態(tài)的搭建,有一個(gè)比較好的平臺(tái)叫“全國(guó)高校人工智能與人才科技莫干山論壇”,已經(jīng)舉辦了三屆。
為了加強(qiáng)人工智能人才培養(yǎng),高等教育出版社聯(lián)合國(guó)家新一代人工智能戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)在北京組織成立了“新一代人工智能系列教材”編委會(huì),由潘云鶴院士擔(dān)任編委會(huì)主任,鄭南寧院士、高文院士、吳澄院士、陳純?cè)菏亢土纸鸢哺笨偩庉嫇?dān)任編委會(huì)副主任。來自浙江大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、桂林電子科技大學(xué)等老師,參與編寫了涵蓋人工智能基礎(chǔ)理論、算法模型、技術(shù)系統(tǒng)、硬件芯片和倫理安全以及“智能+”學(xué)科交叉等方面內(nèi)容的教材。目前《人工智能導(dǎo)論:模型與算法》、《可視化導(dǎo)論》、《智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)》三本教材已經(jīng)出版,且均在愛課程(中國(guó)大學(xué)MOOC)發(fā)布了在線課程,選修人員超過了15萬。“新一代人工智能系列教材”中已經(jīng)出版教材所對(duì)應(yīng)的在線課程《人工智能導(dǎo)論:模型與算法》和《設(shè)計(jì)思維與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》,已入選首批國(guó)家級(jí)一流本科課程(線上課程)。
2020年7月1日,浙江大學(xué)發(fā)布了“智海——新一代人工智能科教平臺(tái)”(www.wiscean.cn),寓意為“有智之能,方可驅(qū)動(dòng)時(shí)代變革,有海之容,便可賦能萬物更新”。“智海”匯聚了前沿技術(shù)和產(chǎn)業(yè)資源,聯(lián)動(dòng)政校企力量,搭建開源、開放、互通的新一代人工智能生態(tài)體系,深度聚焦人工智能人才培養(yǎng)、學(xué)科交叉和人工智能生態(tài)建設(shè),推動(dòng)人工智能交叉學(xué)科范式變革、賦能場(chǎng)景應(yīng)用。“智海”的算法實(shí)訓(xùn)平臺(tái)為“智海在線”(http://www.wiscean.cn/online/)和“智海-Mo平臺(tái)”(momodel.cn)。在2020年12月1日舉辦的第三屆全國(guó)高校人工智能人才與科技莫干山論壇上,浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、南京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、高等教育出版社、華為、百度、商湯10家機(jī)構(gòu)成為智海平臺(tái)首批生態(tài)合作伙伴,潘云鶴院士為這10家機(jī)構(gòu)授牌。
在2020年秋季學(xué)期,浙江大學(xué)圖靈班人工智能本科專業(yè)必修課程《人工智能基礎(chǔ)》和電子信息工程類碩士專業(yè)學(xué)位必修課程《人工智能算法與系統(tǒng)》已經(jīng)開始使用智海平臺(tái)。學(xué)生們?cè)谥呛F脚_(tái)上實(shí)現(xiàn)了以邏輯推理為核心的“斑馬問題與八皇后問題”、以搜索求解為核心的“黑白棋”、以線性回歸為核心的“圖像恢復(fù)重建”、以統(tǒng)計(jì)建模為核心的“特征人臉識(shí)別”、以深度學(xué)習(xí)為核心的“視覺計(jì)算”、以博弈對(duì)抗為核心的“德州撲克”等算法。
面向航天領(lǐng)域人才對(duì)人工智能技術(shù)的需求,智海平臺(tái)于2019年和2020年參加了兩期思源聯(lián)盟“灰犀牛”智能技術(shù)特訓(xùn)班(簡(jiǎn)稱特訓(xùn)班)。特訓(xùn)班通過1個(gè)月的脫產(chǎn)課堂理論學(xué)習(xí)和平臺(tái)編程實(shí)踐,打造高層次人工智能人才培養(yǎng)平臺(tái),培養(yǎng)航天人工智能技術(shù)人才梯隊(duì),解決人工智能領(lǐng)域科技問題。中國(guó)航天科技集團(tuán)公司科技委顧問張履謙院士為特訓(xùn)班題詞“發(fā)展人工智能技術(shù),加快航天強(qiáng)國(guó)建設(shè),推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展,促人類社會(huì)進(jìn)步”。中國(guó)航天科技集團(tuán)科技委主任包為民院士希望能夠積極探索從培訓(xùn)班到研修班跨越的人才培養(yǎng)模式,將知識(shí)轉(zhuǎn)化運(yùn)用,推動(dòng)各自領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。同時(shí),也在積極探索“徐工集團(tuán)”的行業(yè)培訓(xùn)。
為了促進(jìn)學(xué)科交叉融合,探索科教融合、產(chǎn)教協(xié)同的人工智能一流人才培養(yǎng)模式,浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、南京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)將于2021年聯(lián)合推出“人工智能”微專業(yè),為構(gòu)筑人工智能發(fā)展先發(fā)優(yōu)勢(shì)培養(yǎng)戰(zhàn)略資源力量,從提高學(xué)習(xí)質(zhì)量角度推動(dòng)人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的學(xué)習(xí)革命,智海在人工智能微專業(yè)這一新型人才培養(yǎng)模式中將發(fā)揮重要作用。
2020年的6月16日,潘云鶴院士與其他人工智能領(lǐng)域的年輕學(xué)者,在《自然》子刊《機(jī)器智能》上發(fā)布了《中國(guó)邁向新一代人工智能》的文章,全景式掃描了中國(guó)新一代人工智能的形成過程和發(fā)展現(xiàn)狀[2]。同時(shí)指出,中國(guó)今后新一代人工智能發(fā)展將面臨如下挑戰(zhàn):大力培養(yǎng)人工智能本土一流人才;加強(qiáng)學(xué)科交叉下的人工智能理論突破;規(guī)范人工智能倫理道德;全面構(gòu)建起中國(guó)人工智能發(fā)展生態(tài)。
中國(guó)目前已經(jīng)初步構(gòu)建了人工智能發(fā)展生態(tài):科技部設(shè)立了15個(gè)開放創(chuàng)新平臺(tái),包括百度,飛槳是很重要的支撐力量。科技部也設(shè)立了13個(gè)新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗(yàn)區(qū),包括今天所在的杭州。工信部設(shè)置了3個(gè)人工智能創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū),教育部的215所高校設(shè)置了人工智能本科專業(yè)以及185所高校設(shè)置了智能科學(xué)本科專業(yè)。
最后,吳飛教授對(duì)報(bào)告進(jìn)行了總結(jié),人工智能從1955年登上人類歷史的技術(shù),現(xiàn)在成為使能技術(shù),像水和電一樣賦能社會(huì)。相信人工智能的未來一定會(huì)沿著賦能實(shí)體經(jīng)濟(jì)、賦能人才培養(yǎng),推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的健康軌道不斷前進(jìn)。
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總結(jié)
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