人工智能本科专业学什么?含440所AI专业高校名单大全→

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人工智能本科专业学什么?含440所AI专业高校名单大全→

2024-07-13 07:54| 来源: 网络整理| 查看: 265

自然语言处理:旨在让计算机理解和处理人类语言。与 C++、Java 等人工设计的编程语言不同,人类语言是大自然的产物,因此被称为"自然语言"。人类语言也是典型的无结构数据,由字词组合而成,如何理解一句话、一篇文章甚至一本书的意思,也是人工智能面临的挑战问题。由于语言是人类特有的传递丰富信息和知识、表达复杂思想和情绪的载体,甚至被认为是人类思考的重要工具,因此自然语言处理问题更接近人类高级认知智能,有很多重要的开放问题。

知识表示与计算:人类对世界的认识积累形成了知识,知识是人类理解外部信息、实现各种智能能力的基础。近年来随着知识图谱的广泛应用,成为研究界和工业界关注的重点问题。

正因为年轻,这些方向都充满着活力,一方面最新技术日益深远地影响着人类社会生活的方方面面,同时学科体系和技术框架也在飞速地日新月异、推陈出新,现在去翻十年前的教材很多内容都显得过时了。

从学科设置来看,国内大学遵照教育部《学位授予和人才培养学科目录》来颁发学位。最初的计算机一级学科是"计算机科学与技术",下设"计算机系统结构"、"计算机软件与理论"、"计算机应用技术"三个二级学科,其中"计算机系统结构"对应高性能计算(超算)和计算机网络体系架构(互联网),后来单独成立出"网络空间安全"一级学科;"计算机软件与理论"对应软件工程和计算机理论科学等,后来单独成立出"软件工程"一级学科;而"计算机应用技术"则对应计算机的各类应用技术,很大程度上正沿着从信息化到自动化再到智能化的路线前进,可以想见,如果现在这波 AI 浪潮还能持续几年,单独成立"人工智能"一级学科也指日可待。

从研究配置来看,AI 研究队伍主要分布在计算机、自动化、电子工程等信息科学相关院系中,这与 AI 起源有密切关系,计算机的奠基人图灵、冯诺依曼,自动化的主要理论基础"控制论"的奠基人维纳,以及电子工程和信号处理的主要组成"信息论"的奠基人香农,均为 AI 的创立贡献了思想。

所以,计算机系主要从计算理论和计算机应用的角度研究 AI,自动化系从自动控制的角度理解 AI,电子工程系则从信号处理(将 AI 关心的视觉、文本、听觉等模态理解问题看做信号处理)的角度解读 AI。

当然,在哲学、脑神经等其他领域也有从事人工智能探索的学者。不过总体而言,由于人工智能核心目标是探索如何将人类智能转化为可计算问题,因此它主要还是落在计算机领域。

人工智能学什么?

如前所述,人工智能大致还是一个计算机应用的课题。虽然这两年国内外已有很多高校开设了人工智能班和专业,课程设置还没有形成共识。我们可以从国内 AI 本科教育体系的先声——南京大学人工智能学院发布的《南京大学人工智能本科专业教育培养体系》做一些分析。

作为对比,这里列出清华大学计算机科学与技术系的选课指导清单,其中用红框标出了与人工智能有关的限选课程。

可以看到,人工智能需要学习的主要内容包括:

数学基础课:清华 CS 和南大 AI 都需要学习的有 微积分(或数学分析)、代数与几何、离散数学(或数理逻辑、图论等)、概率论。南大 AI 新增 最优化方法,这在清华 CS 为研究生课程。

学科基础课:清华 CS 和南大 AI 都需要学习的有 程序设计基础、数据结构、人工智能导论、计算机原理、数字电路、系统控制。南大 AI 新增 机器学习、知识表示、计算机视觉、自然语言处理 作为学科基础课,这在清华 CS 均为高年级选修课或研究生课程;清华 CS 需要额外学习 电路原理、信号处理、操作系统、编译原理、形式语言与自动机,这些被南大 AI 列为专业选修课。

专业选修课:南大 AI 设立了很多 AI 相关的专业选修课,如 自动规划、概率图模型、强化学习、神经网络、深度学习等,在清华 CS 均为人工智能方向研究生课程;而南大 AI 设立的很多认知科学、神经科学、计算金融、计算生物学、计算语言学等交叉课程,在清华则分散在各院系开设的课程。

由此可以总结,目前看 AI 本科专业核心课程的设置与计算机专业相比,重叠部分要远大于差异部分。可以看出南大在 AI 课程体系构建方面花费了大量心力,非常符合 AI 的当前发展特点。

所以,回到这个问题,人工智能学什么?

建议就是以计算机核心课程(数学基础课、学科基础课)为学科主线,以 机器学习、知识表示、计算机视觉、自然语言处理 为学科特色,以学科交叉为辅助。

因此,我们也可以说,无论是在以南京大学人工智能学院为代表的新成立的人工智能专业,还是以清华大学计算机系为代表的计算机专业,都可以完成对人工智能基础知识的学习。

不同之处在于,前者预置为学科基础课,后者则成为高年级时的可选方向(计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术)之一的计算机应用技术,如下是该方向的专业限选课程列表,其中超过一半课程是 AI 相关。

人工智能本科专业知识体系与课程设置

作者:郑南宁 定价:129元

内容简介

本书针对高等学校人工智能本科生专业人才培养的专业内涵、定位和知识体系,设置了数学与统计、科学与工程、计算机科学与工程核心、人工智能核心、认知与神经科学、先进机器人技术、人工智能与社会、人工智能工具与平台等专业课程群,重点介绍了八大课程群中各课程的概况和知识点,为培养具有科学家素养的工程师奠定知识和能力的基础。 本书可为各类学校人工智能专业构建宽口径、学科交叉课程体系提供参考和引导示范,同时也可为研究生相关课程体系建设和专业学习提供指引。

人工智能怎么学?

清华大学章程明确提出"价值塑造、能力培养、知识传授"三位一体的育人模式,刘知远教授认为这是高水平 AI 人才养成方式的最佳描述。

知识传授这层不必多说,师者传道受业解惑,在大学里通过课程讲授和课下实践,研习精通计算机和人工智能理论与技术,每位同学通过一门门课程成绩反映出的,正是专业知识掌握的水平。绝大部分同学都能明白课程学习的重要性。然而,大学之道不仅于此,不然大学就不过是个专业技校。

在知识传授之上就要构筑能力培养,这对 CS/AI 专业而言尤其重要。计算机和人工智能是非常年轻的学科,正处在飞速发展的朝阳时期,学科知识更新换代很快,大部分最新知识根本无法在短时间内及时沉淀到教科书中。而进入教科书的那些知识,与实际应用场景往往已有较大距离。

很多 CS/AI 高科技公司自身就站在学科最前沿,亟需有快速学习和独立解决开放问题能力的人才。这样,一方面要求同学有意识建立终身学习的理念,有较强的独立学习的能力;另一方面则要求同学注意通过实验室研究等方式锻炼科研创新能力。

CS/AI 同学们需要主动参与科研工作的全过程,树立专业志趣,培养独立学习的能力、自我学习的习惯、提出问题的意识、以及独立解决开放问题的能力,这是大学培养 CS/AI 高水平人才的必由之路。因此,大学教师在 CS/AI 开展高水平原创研究的能力,也一定程度上决定了他们对学生进行能力培养的水平。

最后一层价值塑造也许是最玄乎的,但更加重要。一个人在知识和能力确定的情况下,Ta 的努力方向和坚持程度最终决定其成长的高度。找到在术业上的坚持方向,就是价值塑造的过程。

这个过程绝不是简单粗暴的灌输和宣讲就能实现的,要有高水平的教师一起教学相长,有志存高远的同学共同努力拼搏,有各界奋斗的学长作为示范榜样,有校外海外的实践平台广开视野。实践出真知,只有自己多听多看多想,才能找到自己喜欢的、努力的方向,也才更有后劲坚持不懈。

所以,不管是人工智能、计算机专业还是其他什么专业,只要想把自己培养成为该领域的可堪大用之才,就需要从知识、能力和价值这三个层面来努力提升自己。

人工智能本科专业高校名单大全(440所)

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