周志華：AI教育需融合數(shù)學(xué)與計算科學(xué),AI產(chǎn)業(yè)更凸顯“個人英雄”

前言：2018中國人工智能峰會即將在9月6日開啟，南京大學(xué)人工智能學(xué)院院長周志華教授受邀出席，并將在當(dāng)日主論壇及AI人才教育高峰論壇發(fā)表相關(guān)演講。

近日來，各大高校陸陸續(xù)續(xù)迎來了自己的又一批“新鮮血液”。這之中，有一部分新生受到極大關(guān)注，他們身上帶有一個醒目的標(biāo)簽——AI專業(yè)。

今年3月，南京大學(xué)宣布成立人工智能學(xué)院，由南京大學(xué)計算機(jī)系主任、歐洲科學(xué)院外籍院士、ACM/AAAI/IEEE/AAAS/IAPR會士周志華教授擔(dān)任院長，而南京大學(xué)也成為了國內(nèi)首個成立人工智能學(xué)院的雙一流A類、C9類高校。目前，包括中國科學(xué)院大學(xué)、南京大學(xué)、東南大學(xué)等在內(nèi)，國內(nèi)已經(jīng)有10余所高校設(shè)立了人工智能獨(dú)立學(xué)院。

圖 | 南京大學(xué)人工智能學(xué)院揭牌儀式現(xiàn)場（圖源：南京大學(xué)新聞網(wǎng)）

“AI人才教育”一直以來都是業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)，也是行業(yè)公認(rèn)的發(fā)展動力。近日，鎂客網(wǎng)獨(dú)家采訪了南京大學(xué)人工智能學(xué)院院長周志華教授，圍繞AI學(xué)院人才培養(yǎng)、AI教育建設(shè)等議題進(jìn)行了探討。

設(shè)立獨(dú)立的人工智能學(xué)院

是多方驅(qū)動的必然結(jié)果

于每一所高校而言，設(shè)立新專業(yè)是很正常的事情，但這次明顯不同。全國多所高校聯(lián)動，陸續(xù)為人工智能開設(shè)了獨(dú)立學(xué)院而非既有學(xué)院的下屬專業(yè)，這在教學(xué)體系已經(jīng)基本定型的當(dāng)下格外引發(fā)關(guān)注。

周教授認(rèn)為，人工智能學(xué)院的涌現(xiàn)，是政策、產(chǎn)業(yè)、教育多方共同推動的結(jié)果。

“首先，人工智能是時代關(guān)注的焦點(diǎn)，國家政府都高度重視。比如兩院院士大會報告中三次強(qiáng)調(diào)要推動AI與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合，可見國家政府的重視程度。

第二，人工智能技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)、金融、智能制造等諸多行業(yè)，人才缺口非常大。如果希望相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展、進(jìn)一步有效提升，人才缺口必須要彌補(bǔ)。目前大家主要以挖人為主，以美國為例，大學(xué)中做AI比較出名的教授相當(dāng)大部分都已經(jīng)被企業(yè)挖走。但是挖人不會帶來增量，一流教授相繼流失，誰來培養(yǎng)下一代AI從業(yè)者？從根本來看，人才缺口必須通過加強(qiáng)培養(yǎng)來解決。

第三，人工智能是一個經(jīng)過60多年發(fā)展的學(xué)科，已經(jīng)形成了龐大自洽的專業(yè)知識體系，而解決現(xiàn)實(shí)問題通常要涉及到多種專業(yè)知識的融合。周教授介紹，2016年他在南京大學(xué)承擔(dān)了人工智能課程體系規(guī)劃的教改項(xiàng)目，在項(xiàng)目開展期間就發(fā)現(xiàn)目前的教學(xué)框架需要經(jīng)過改革才能適應(yīng)人工智能人才的培養(yǎng)。以計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科為例，本科畢業(yè)大致需修滿150個學(xué)分，其中約60學(xué)分是通識通修課程，15學(xué)分是畢業(yè)設(shè)計和就業(yè)創(chuàng)業(yè)類課程，在剩下的約75個學(xué)分中，學(xué)科平臺課和專業(yè)核心課約占55學(xué)分。到此尚未出現(xiàn)人工智能專門課程，已經(jīng)僅剩約20學(xué)分。而剩下的學(xué)分仍需考慮計算機(jī)學(xué)科“寬口徑”人才培養(yǎng)，要平衡多個專業(yè)方向的需求，這就使得能專門用于人工智能的課程數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，導(dǎo)致人工智能專業(yè)課程只能濃縮到“高級科普”程度。對于AI人才的培養(yǎng)而言，這顯然是不夠的。與其在原有框架下慢慢調(diào)整，不如從頭開始去徹底設(shè)計一個真正為AI人才培養(yǎng)所需要的體系。

值得一提的是，今年3月教育部出臺了《高等學(xué)校AI學(xué)院創(chuàng)新行動計劃》，其中明確提出，到2020年要在全國建設(shè)50個人工智能學(xué)院、研究院。因此，在這樣的多方形勢匯合下，人工智能學(xué)院的設(shè)立就成為了一件必然的事情。

AI教育需融合數(shù)學(xué)與計算科學(xué)

課程設(shè)置要有所為有所不為

“對于一個學(xué)院來講，怎樣才能更好地培養(yǎng)學(xué)生，這是最需要考慮的問題。這之中，有兩件事非常重要，那就是課程設(shè)置和師資隊伍?！?/p>

在周教授看來，人工智能學(xué)院的學(xué)生需要有非常扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計算科學(xué)基礎(chǔ)。

“人工智能技術(shù)所針對的都是一些困難問題，很多是沒有精確描述和良性定義的現(xiàn)實(shí)問題，要把它抽象成一個目前能夠解決的合適問題，就需要有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。”

周教授舉了一個案例，一位用戶在電商網(wǎng)站偶然瀏覽了壽衣，之后經(jīng)常收到喪葬用品推薦，用戶非常惱火；另一位用戶偶然瀏覽過新款女包后經(jīng)常收到時尚新包的推薦，用戶很滿意。這兩件事粗看起來是一樣的，都是用戶偶然瀏覽了某個網(wǎng)頁之后電商推薦了相關(guān)產(chǎn)品。如何解決這個問題呢？如果學(xué)生有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，可能意識到前者是概率長尾分布的部分，而前者不然，這樣去考慮，這個問題可能就解決了。但如果數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不扎實(shí)，就不太好辦。

周教授指出，人工智能技術(shù)的算法解決方案設(shè)計好之后，需要通過軟件程序來實(shí)現(xiàn)，再進(jìn)一步考慮如何利用現(xiàn)代計算設(shè)備來提升效率。因此，學(xué)生必須具備計算機(jī)科學(xué)的扎實(shí)基礎(chǔ)。

“這顯然不是簡單地把數(shù)學(xué)系與計算機(jī)系的課程拼起來就行，因?yàn)閷W(xué)生的時間精力和修讀學(xué)分是有限的”。在我國高?，F(xiàn)有教學(xué)體系下，甚至每個教學(xué)模塊內(nèi)所需修讀的學(xué)分?jǐn)?shù)，都有明確的規(guī)定。所以作為一個新的學(xué)院，要恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計課程，包括課程門類、模塊、先后順序等，這是需要下很大力氣的事情。

此外，關(guān)于學(xué)科方向的設(shè)置，周教授表示，“要有所為，有所不為。每所高校有自己的特點(diǎn)和專長，對人工智能這樣涉及面可以很廣的學(xué)科，需要有所選擇，因地制宜的來開展教育?！?/p>

以南京大學(xué)人工智能學(xué)院為例，在初期將設(shè)置兩個專業(yè)方向，分別是機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘、智能系統(tǒng)與應(yīng)用。南京大學(xué)在這方面有長期的優(yōu)勢積累，在師資力量上有相當(dāng)?shù)膬洹?/p>

AI產(chǎn)業(yè)更凸顯“個人英雄”

人才培養(yǎng)需產(chǎn)學(xué)結(jié)合

當(dāng)前，包括南京大學(xué)在內(nèi)，諸多高校的人工智能學(xué)院已經(jīng)相繼招生。在接下來的4年甚至更長時間里，他們將深度接觸AI技術(shù)。但是作為學(xué)生，他們也會面臨同樣的問題——畢業(yè)之后怎么辦？去哪里工作？

周志華教授提到，人工智能是一個“進(jìn)可攻、退可守”的專業(yè)。學(xué)生如果對科學(xué)研究感興趣，那么人工智能作為一個方興未艾的研究領(lǐng)域，一定程度上可以與上世紀(jì)二十年代的量子力學(xué)領(lǐng)域類比，有大量的重要而有趣的課題等待著優(yōu)秀年輕人去探索。學(xué)生如果對就業(yè)更關(guān)注，那么人工智能無疑提供了目前最好的就業(yè)機(jī)會。相關(guān)行業(yè)都在瘋搶人工智能人才，學(xué)生就業(yè)完全不成問題。即便以后社會上相關(guān)人才培養(yǎng)量急劇增長，作為優(yōu)勢學(xué)科單位培養(yǎng)出的學(xué)生也絕對不必為就業(yè)擔(dān)心。學(xué)生更需要關(guān)心的，是如何通過四年的學(xué)習(xí)，能夠使自己具備出色的專業(yè)能力，比非正規(guī)訓(xùn)練的社會人才更加優(yōu)秀。

周教授說，以往對人才培養(yǎng)來說，從“學(xué)”到“用”之間的間隔是天然存在的。比如對現(xiàn)代軟件業(yè)而言，很少有什么軟件是一個人就能開發(fā)出來的，必須進(jìn)行大團(tuán)隊合作，而這種能力和經(jīng)驗(yàn)需要在企業(yè)實(shí)踐中學(xué)習(xí)鍛煉。以往企業(yè)會覺得高校人才培養(yǎng)與實(shí)際需求有距離，高校也會苦惱，因?yàn)楦咝Ｖ攸c(diǎn)培養(yǎng)的是每個學(xué)生的基本素質(zhì)能力，不是職業(yè)培訓(xùn)班。而與以往不同，人工智能是一個“學(xué)以致用”性非常強(qiáng)的行業(yè)，實(shí)驗(yàn)室里取得的突破很快就可以在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中實(shí)施，這也是高度凸顯“個人英雄主義”的行業(yè)，個體取得的突破往往能推進(jìn)甚至引領(lǐng)整個領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。學(xué)生在校只要能學(xué)得好，掌握了扎實(shí)的專業(yè)能力，幾乎可以“無縫”地進(jìn)入產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中去。比如周志華教授課題組的博士生魏秀參同學(xué)，在還沒有畢業(yè)的時候就已經(jīng)被曠視聘請擔(dān)任南京人工智能研究院的院長。

盡早接觸產(chǎn)業(yè)真實(shí)的問題，也是南京大學(xué)人工智能學(xué)院人才培養(yǎng)方案中強(qiáng)調(diào)的部分?！拔覀兿Ｍ麑W(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過程中較早地接觸一些應(yīng)用問題，甚至能拿到真實(shí)數(shù)據(jù)、真實(shí)企業(yè)案例來做課程研究?！敝芙淌谔岬搅四暇┐髮W(xué)呂建校長在兩會上提出的提案，希望大學(xué)生到企業(yè)“實(shí)習(xí)”不會淪為“放羊”或“簡單打工”。南京大學(xué)人工智能學(xué)院正在這方面進(jìn)行積極的探索。比如，已經(jīng)有京東、科沃斯、曠視等多家企業(yè)到學(xué)院附近建設(shè)人工智能研究院，并且與學(xué)院簽約成為學(xué)生實(shí)訓(xùn)基地。

“學(xué)生去實(shí)訓(xùn)基地實(shí)習(xí)的時候，將可以在學(xué)院老師和企業(yè)導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確保不會是簡單打工和放羊；另一方面，企業(yè)不僅接收到實(shí)習(xí)生，還能得到學(xué)院高水平教師的協(xié)助，有可能在學(xué)生實(shí)習(xí)過程中解決真實(shí)問題；對教師來說，也提供了一個直接開展企業(yè)合作科研的機(jī)制?！?/p>

借由實(shí)訓(xùn)基地，高校與企業(yè)形成了某種程度的“價值閉環(huán)”。通過這一平臺，學(xué)生能更好地獲得實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，并為自己的未來走向提供參考；學(xué)院能夠真正做到補(bǔ)缺AI人才漏洞，幫助學(xué)生更好認(rèn)知自己、認(rèn)知社會；企業(yè)則能夠在技術(shù)研發(fā)等方面直接或間接獲得實(shí)習(xí)生、老師或?qū)W院的幫助。

中國AI產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期

南京大有可為

作為AI領(lǐng)域的尖端學(xué)者，不管是前沿研究還是AI人才教育，周志華教授都有著深刻的見地。在即將到來的9月6日 “2018中國人工智能峰會（CAIS2018）”上，他也將在現(xiàn)場分享關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)前沿發(fā)展的一些思考。

在周志華教授看來，我國的AI產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了一個高速發(fā)展期。作為南京大學(xué)人工智能學(xué)院院長，對于“大本營”南京在AI方面的發(fā)展，周志華教授也做了一番分析。他認(rèn)為，南京在發(fā)展科學(xué)技術(shù)上有扎實(shí)的基礎(chǔ)，擁有南京大學(xué)、東南大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、南京理工大學(xué)等多所高水平大學(xué)，在人工智能專業(yè)方面也有較好的人才儲備。不過，留不住人才也是一直困擾的問題。

過去北京深圳等城市高度集聚了互聯(lián)網(wǎng)、AI產(chǎn)業(yè)公司，集聚效應(yīng)導(dǎo)致更多的企業(yè)、更多的人才向其靠攏。但是，“經(jīng)過一段時間之后，南京本身的優(yōu)勢開始體現(xiàn)出來了。”相當(dāng)數(shù)量的青年人才逃離一線城市已經(jīng)開始成為現(xiàn)實(shí)，隨著南京政府出臺的各項(xiàng)人才優(yōu)惠政策，對人才的吸引力顯著增強(qiáng)。尤其是南京本地高校的人才造血能力很強(qiáng)，以往大批優(yōu)秀畢業(yè)生到別的城市求職，如果在南京本地有好的機(jī)會，有很多人會選擇留下來。最近一段時間有很多人工智能產(chǎn)業(yè)開始在南京聚集，有可能逐漸形成集聚效應(yīng)。

周志華教授表示，“近期有不少企業(yè)陸陸續(xù)續(xù)把AI研發(fā)部門搬到了南京，或是在南京開設(shè)AI研究機(jī)構(gòu)。再加上南京多個大學(xué)相繼設(shè)立人工智能學(xué)院以培養(yǎng)人才，提供了一般城市所不能具備的支撐力量。按照這個趨勢發(fā)展下去，我認(rèn)為南京在AI產(chǎn)業(yè)方面應(yīng)該是大有可為的?！?/p>