04.02 “人工智能”課程,大學也開始智能了


“人工智能”課程,大學也開始智能了


近日,教育部印發了《教育部關於公佈2018年度普通高等學校本科專業備案和審批結果的通知》,經申報、公示、審核等程序,根據普通高等學校專業設置與教學指導委員會評議結果,並徵求有關部門意見,確定新增審批專業名單,全國共有35所高校獲首批“人工智能專業”建設資格。

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“高大全”的人工智能專業


2018年人工智能領域呈“井噴”式發展。AI技術必將引領新一輪的“科技和產業革命”。在這之前,教育界的變革必然首當其衝。

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AI教育走進高校,這簡直是我離人工智障……

哦,不對!人工智能最近的一次。

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以前我的夢想是嫁給年薪百萬的程序猿小哥哥

沒想到母胎單身到年老色衰

暴富還得靠寄幾呀!

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於是我立下flag

本仙女要抓住時代機遇,走上人生巔峰!

在“人工智能”的春天,向“一個億”進發!

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俗話說:

文能提筆安天下,學AI 能對抗宇宙爆炸

於是我堅定地打開了“西安交通大學”的官網

本想“弱雞先飛”,瞭解瞭解課程

結果!!!

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這是西交大人工智能本科專業的課程群,什麼叫群?

“群”就是AI知識“全家桶”,他的真身是這樣的:

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看完之後,大腦一陣抽搐。

數理統計?神經科學?機器人……學?

人工智能時代,我這樣的技術廢柴真的可以嗎?

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人工智能專業獲批,相關高校必將緊鑼密鼓地進行課程體系建設。西安交通大學於1986年已經成立了人工智能與機器人研究所,其專業建設和人才培養體系已相當完備,為其他院校提供了良好參照。

課程建設應基於目前國內AI技術及產業現狀,通過用人單位對AI人才的培養要求進行衡量。浙江大學副教授、浙江大學計算機學院人工智能繫系主任楊洋創造性地提出,人工智能專業應遵循“專、通、交”為一體的課程模式。即:“核心課程中既要有‘專業化’課程(掌握系統而牢固人工智能專業知識)、也要有‘通識’課程(拓寬人工智能的知識面)以及體現若干專業學科知識匯聚的‘交叉’課程”(具備人工智能+X的知識能力)”。

人工智能是一項應用技術,一定要避免“理論”與“實踐”之間的“穀倉”。“人工智能+X”的應用模式將是未來人工智能專業教學的實踐方向。如:AI+交通、AI+醫療、AI+遊戲等。這一部分課程規劃,也將促進企業與學校之間的產學合作。企業為學校提供豐富的應用場景數據、平臺開發技術、實訓機會等;學校為企業培養具有廣泛適應能力和可持續競爭力的新型人才。

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AI人才不是“程序猿”,也不是“工程獅”

要想成為高薪“香餑餑”,AI人才需要掌握哪些技能呢?


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2017--2018人工智能產業人才發展報告| 圖片來源:即沃數據報告


我國目前仍處於數據智能階段,對 “數據分析與處理”、模型訓練與計算是核心,對R語言、Python、java等編程語言的掌握是基礎。因此既要掌握數學與統計知識如概率論、微積分等;同時也要精通計算機知識如程序設計、算法分析和系統等。

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就人工智能產業佈局來看,我國人工智能技術與產業目前主要集中在芯片、工具和計算機視覺等方面。自然語言處理、計算機視覺和機器學習應用是國內外最炙手可熱的產業發展方向。因此需要加大對自然語言處理(NLP)、機器學習等任務的進一步關注。企業更需要適用於產業方向的技術人才。

創新工場人工智能工程院執行院長王詠剛認為:中國缺少創新頂尖AI人才,另一方面是缺少複合型人才如商業人才等。成功的AI人才至少要具備三種素質:除基本的計算機和數學技術外,還需“具備對頂級技術的追蹤能力”;第三是必須要有對算法在應用場景的需求意識。

因此雖然AI行業人才爭奪薪資喜人,但是依然面臨著人才短缺的窘境。AI所需“高精尖”人才不是由數據和技術搭建起來的,而是由對“人工”、“智能”和“倫理”問題的深入認識構建而成的。

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“人工智能”的版本迭代


相較於傳統計算機教學中的“人工智能”,人工智能2.0更加貼近自身概念。

“人工”需精確的數據處理及計算能力

機器學習得以實現的基礎在於數據。訓練模型需要大量標準有效數據。這就要求對數據進行精細的清洗、採樣和拆分,以獲取高數量和高質量的標註數據。

因此,在以前的技術基礎上,機器學習對“概率論、統計學、逼近論、凸分析、算法複雜度”等數據分析和算法要求更為嚴格。作為人工智能實現的前“人工”階段,就需要大量的圖像採集、數據標註。這樣有利於形成有效的數據樣本,構建有效的數據模型,根據計算訓練不斷調優。


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針對機器學習所面臨的分類、迴歸及聚類的問題,有不同的核心算法和模型。例如監督學習中的分類算法,就需要掌握決策樹、貝葉斯、SVM、邏輯迴歸等算法。給定任務的不同,應用技術也就有所區分。

由此可見,傳統數據處理技術和串行計算技術難以滿足目前“高精細”大數據處理的需求。“機器學習”階段對數據分析和計算的要求更高。圍繞數據處理階段,也產生了諸如“數據標註員”等新興行業。

“智能”得益於認知神經科學的協同

隨著2018圖靈獎在“深度學習”領域內的落地,“深度學習”及其相關算法已經成為驅動人工智能落地的中堅力量。

近年來,深度學習的算法不斷優化調整,從神經網絡(NN)到深度神經網絡(DNN)、卷積神經網絡(CNN)、遞歸神經網絡(RNN)等等。多種算法的實現不斷推進計算機視覺、語音識別、自然語言處理等領域的高速發展。

掌握算法是必要的,但還遠遠不夠。

“深度學習”的概念由GeoffreyHinton等人提出。其出發點是為了模仿和創造一個“類人腦”的複雜機器裝置。即試圖使機器模仿大腦神經元之間的依賴和信息傳遞方式。對人類基於神經系統的認知活動以及大腦的破譯,才是實現“智能”的關鍵點。

雖然大腦和計算機都能存儲和處理信息,但大腦的認識活動具有任意複雜性。大腦本身具有複雜且連貫有序的記憶結構、認知模式。某些思考活動符合“觸發機制”,具有隨機性和特殊性。這裡麵包含著更為複雜的想象機制、經驗機制等。

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近代認知神經科學的發展為解釋“人腦”提供了可能。奇點大學校長、谷歌工程總監雷·庫茲韋爾在其《HOW TO CREATE A MIND》中提出了“思維模式識別理論”(Pattern Recongnition Theory of Mind,PRTM),大腦的感官知覺、認知及抽象概念的形成、推理行為及語言等,都是出於“大腦新皮質層”。大腦新皮質層分為6層,包含300億個神經元,又分別組成3億個模式識別器。

“人工神經網絡”的想法最初就源於對人腦處理信息過程的模擬。基於認知神經科學的不斷完善,國外現在已經能模擬包含160萬個視覺神經元的人腦視覺新皮質。可見將來,基於人腦感官、直覺的拆分和模擬訓練將為人工智能的發展提供更多模型。

要想實現真正意義上的“智能”,認知神經科學必須實現同步發展。

文科無用?“人”還需倫理加持

“人工智能”這一旨在實現“非生物”智能的技術,改變了人與人、人與自然之間的關係。AI技術的廣泛應用,也必將徹底改變生命科學、醫學、網絡信息安全以及環境生態等領域的存在關係問題。

當機器算法影響甚至決定人的認知和決策行為時,就存在一個“度”的問題。如何為“人工智能”打造“有限制的自由”,保證人類和機器互動活動的理性、公平和人性,就需要“倫理”問題的探討。

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倫理困境:電車難題

從上世紀阿西莫夫機器人三定律的提出,到而今各個科技大國的技術立法。都是從機器的角度限制和反思機器。機器失控論、AI改變勞動關係、AI情感等倫理問題得到合理解釋和解決的前提是——“人的倫理”。

因為技術是中立的,智能算法由所人賦予。人工智能模型最初由人訓練,為計算機提供大量的標註數據。智能體通過對這些數據的自動感知,運用智能算法,進行分析決策,以達成人為其設定的目標和任務。

但人在數據標註和選擇、規則的代碼化等方面存在太多不可控因素。例如:過程不透明、不公平、等問題,往往會導致算法偏差,從而導致機器歧視等現實問題。例如美國Northpointe公司開發的犯罪評估算法COMPAS,可以對罪犯的犯罪風險進行評估,法官以此作出相應判決。但這一算法,被ProPublic指出有種族歧視之嫌。根據膚色和人種對犯罪指數的預判,無疑是“前人工”階段意識或潛意識的預設。

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段偉文指出:解決人工智能的倫理問題,關鍵在於“如何用代碼編寫的算法,使人所倡導的價值取向與倫理規範得以嵌入到各種智能主體中,使其遵守道德規範並具有自主倫理抉擇能力”。事實上,不存在具有道德的代碼編法,最根本的在於“創造者”的道德法則。

“天地不仁,以萬物為芻狗”,但機器作為不受自然界“因果”關係制約的“擬生物”,其創造者“人”就務必向“仁”。人文社科帶給人的“完整性”,技術永遠無法替代。未來,人工智能需要“道德困境”的約束,隨著人工智能教學的發展,新的生命哲學也必將繁榮。

1. 段偉文:人工智能的道德代碼與倫理嵌入|人工智能的倫理尺度(一),光明理論

2. 創新工場王詠剛:中國的AI人才需求在兩方面存在缺口,億歐網

3. 鄭南寧、吳朝暉等《AI賦能人才先行——專家談人工智能專業建設與人才培養》,中國大學教學雜誌

4. 《2018年中國人工智能行業研究報告》,艾瑞網

5. 雷·庫茲韋爾著:《人工智能的未來》,浙江人民出版社,2016年3月

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