《智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展問題》-于首都師范大學(xué)

1、1,《智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展問題》,2004年11月7日 于首都師范大學(xué),劉宏,中國人工智能學(xué)會北京大學(xué)智能科學(xué)系,2,主要內(nèi)容,,,,與 “智能”有關(guān)的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)進(jìn)展問題1：什么是“智能科學(xué)與技術(shù)”（IST）？問題2：新學(xué)科研究范圍如何界定？問題3：“智能科學(xué)” 學(xué)什么？問題4：如何實現(xiàn)新學(xué)科的健康發(fā)展？,3,把握國內(nèi)外智能科學(xué)技術(shù)研究和應(yīng)用的基本情況，是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)如何獲取有效的信

2、息，科學(xué)地分析，準(zhǔn)確地把握？ 畢業(yè)生？論文？學(xué)科數(shù)量？科研項目？可靠的線索——博士生招生培養(yǎng)方向：信息公開、可靠；方向前沿；與人才對應(yīng)；與科研項目密切相關(guān)；面向三級學(xué)科的分析：方向——導(dǎo)師——隊伍,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況,4,數(shù)據(jù)采集：代表性、地域性、信息的方便采集單位選擇： 北京大學(xué) 清華大學(xué) 中國科學(xué)院研究生院 復(fù)旦大學(xué) 南京大

3、學(xué) 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 浙江大學(xué) 國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 西安交通大學(xué)部分著名高校的數(shù)據(jù)收集不夠全面，本次未能列入數(shù)據(jù)來源：各單位在網(wǎng)站上正式發(fā)布的2005年博士生招生專業(yè)目錄僅收集目錄中出現(xiàn)直接“智能”兩字的研究方向與智能科學(xué)技術(shù)密切相關(guān)的，如“人工生命”、“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”、“Agent技術(shù)”、機(jī)器感知等，由于搜索上和界定上的難度而未做收集和統(tǒng)計 不排

4、除“計算機(jī)=智能”和以“智能”為標(biāo)簽的可能性；,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況,5,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況,,,6,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況,7,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況,,,,8,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況,,9,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況,,10,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況,,,11,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況,12,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究

5、情況,,,13,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況,,14,,,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況,15,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況：統(tǒng)計,,,1）三甲：浙江大學(xué) 西安交通大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)2）理工大學(xué)方向多，綜合大學(xué)實力集中3）東南、西北、東北多于京、滬,16,,,,,,,,,,,,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況：博士生研究方向數(shù)量統(tǒng)計,南京大學(xué),復(fù)旦大學(xué),清華大學(xué),國防科學(xué)技術(shù)大學(xué),北京大學(xué),中國科學(xué)

6、技術(shù)大學(xué),中國科學(xué)院研究生院,哈爾濱工業(yè)大學(xué),西安交通大學(xué),浙江大學(xué),,,,,,,,,,,17,有關(guān)“智能”的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究情況：分析,,10大研究生院，206個標(biāo)寫“智能”的研究方向 按1：2保守估計10大研究生院，400以上標(biāo)寫“智能”和未標(biāo)寫“智能”的研究方向 按1：1

7、保守估計10大研究生院，400以上從事“智能”基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的“博導(dǎo)” 按1：2.5估計10大研究生院，1000以上從事“智能” 基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的高級研究人員 按1：2估計全國各單位，2000以上從事“智能” 基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的

8、高級研究人員 按1：2估計全國各單位，4000以上從事“智能” 基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的研究生 按1：5估計人才需求規(guī)模，20000以上具有“智能” 科技基礎(chǔ)的大學(xué)本專科生,,,,,,,2萬

9、IST大學(xué)生= 50人*4個年級*100所大學(xué),18,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)進(jìn)展：二級學(xué)科,2002年10月24日國務(wù)院學(xué)位辦發(fā)布《關(guān)于做好博士學(xué)位授權(quán)一級學(xué)科范圍內(nèi)自主設(shè)置學(xué)科、專業(yè)工作的幾點意見》，2003年初批準(zhǔn)如下新學(xué)科：,19,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)進(jìn)展：研究方向,研究生專業(yè)方向初步確定人工智能理論與方法：AI理論、認(rèn)知、NN、計算智能、分布智能等智能信息處理：自然語言處理、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)上智能、機(jī)器視覺、機(jī)器聽覺、多傳感

10、、模式識別、智能接口、人機(jī)交互等智能系統(tǒng)與工程：專家系統(tǒng)、智能機(jī)器人系統(tǒng)、Agent技術(shù)、多Agent系統(tǒng)、智能機(jī)器、智能決策支持技術(shù)、智能遠(yuǎn)程教育技術(shù)、智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能控制技術(shù)、智能產(chǎn)品、智能工程等研究生階段培養(yǎng)的二級學(xué)科,本科生階段培養(yǎng)的重要依據(jù)研究生階段課程的適當(dāng)下移:交叉的基礎(chǔ) 專門的知識 寬闊的就業(yè),20,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)進(jìn)展：本科專業(yè),已經(jīng)建立IST專業(yè)并招生的單位：北京大學(xué)已經(jīng)按IST專業(yè)方向培養(yǎng)學(xué)生的

11、單位：首都師范大學(xué)籌備申報IST專業(yè)的單位： 北京郵電大學(xué) 北京科技大學(xué) 北京理工大學(xué) 南開大學(xué) 哈爾濱工程大學(xué) 天津職業(yè)師范學(xué)院等積極參與、關(guān)注IST新學(xué)科建設(shè)與發(fā)展的單位： 南京工業(yè)大學(xué) 武漢工程大學(xué) 北京工商大學(xué)等幾十所大學(xué),21,,,,,22,,中國人工智能學(xué)會 教育專業(yè)委員會組織的系列活動：2002年12月 第一屆全國

12、人工智能教育學(xué)術(shù)研討會（北航）2003年11月第十次全國人工智能大會 智能教育論壇（廣州）2004年8月 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)座談會（首師大）2004年11月第二屆全國智能科學(xué)與技術(shù)教育學(xué)術(shù)研討會初步形成的學(xué)科建設(shè)文件（專業(yè)委員會網(wǎng)站下載）《智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)規(guī)范》《智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)論證報告》《國內(nèi)外智能科學(xué)技術(shù)相關(guān)學(xué)科建設(shè)情況》《智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生課程體系》,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)進(jìn)展：交流與積累,23

13、,概念的界定（鐘義信教授提出）,什么是“智能科學(xué)與技術(shù)”（IST）？,傳感：信息獲取,通信：信息傳遞,計算機(jī)：信息處理（非認(rèn)知*處理）,控制：信息執(zhí)行,狹義智能：信息認(rèn)知與信息再生#,* 認(rèn)知：把信息提煉為知識的過程，以知識的形成為標(biāo)志,,,自動化,智能化,,,,,# 再生：把知識激活為策略的過程，一策略的形成為標(biāo)志,24,什么是“智能科學(xué)與技術(shù)”（IST）？,Intelligence Science Lab（史忠植教授提出）Int

14、elligence Science is a cross discipline which dedicates to joint research on basic theory and technology of intelligent behavior by Brain Science, Cognitive Science, Artificial Intelligence and others. Brain Science exp

15、lores the essence of brain, research on the principle and model of natural intelligence in molecular, cell and behavior level. Cognitive Science studies human mental activity, such as perception, learning, memory, think

16、ing, consciousness etc. In order to implement machine intelligenceArtificial Intelligence attempts simulation, extension and expansion of human intelligence using artificial methodology and technology. Above three disc

17、iplines work together to explore new concept, new theory, new methodology. It will be successful and create a brilliant future in 21 century.,25,新學(xué)科研究范圍如何界定？,信息社會的新趨勢人類社會已進(jìn)入了以計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，數(shù)字化、智能化為標(biāo)志的現(xiàn)代信息社會網(wǎng)絡(luò)將成為信息運動的主要載

18、體信息將成為主導(dǎo)社會生活的一種全新的力量機(jī)器人將走進(jìn)人類生活的各個領(lǐng)域，并成為重要的社會組成部分人類快速增長的物質(zhì)文化需求與有限的物質(zhì)和能源、有限的生存發(fā)展空間的矛盾空前突出人在信息社會中的地位、作用和價值將面臨越來越多的困惑和挑戰(zhàn)。。。 。。。,26,新學(xué)科研究范圍如何界定？,信息社會的新問題？科技進(jìn)步改變生活：巨大方便+難以理解的現(xiàn)象+另人困惑的問題。為什么越來越多的信息隨手可得，而人們卻感覺更加茫然和無知？

19、為什么越來越多的機(jī)器想為人服務(wù)，而人們卻感覺成了機(jī)器的奴隸？ 為什么在越來越舒適的工作和生活空間，人的健康卻面臨更多的挑戰(zhàn)？ 為什么用計算機(jī)的速度越來越快，仍然難以解決很多“簡單”的問題？ 為什么航天飛機(jī)越飛越遠(yuǎn)，面臨地球上的常見災(zāi)害卻往往無能為力？ 為什么越來越寬的城市道路上，偶然的交通事仍會破壞半個城市的交通？ … …,機(jī)器人見了她也會感覺到頭暈嗎?,27,新學(xué)科研究范圍如何界定？,1.為什么越來

20、越多的信息隨手可得，而人們卻感覺更加茫然和無知？ 信息管理和信息檢索問題（人-信息） 2.為什么越來越多的機(jī)器想為人服務(wù)，而人們卻感覺成了機(jī)器的奴隸？ 友好的人-機(jī)接口問題（人-機(jī)器） 3.為什么在越來越舒適的工作和生活空間，人的健康卻面臨更多的挑戰(zhàn)？ 人與環(huán)境的相互感知、和諧互動問題（人-環(huán)境） 4.為什么用計算機(jī)的速度越來越快，仍然難以解決很多“簡單”的問題？ 信息在機(jī)器中的表示和處理方式問題（信息-機(jī)器

21、） 5.為什么航天飛機(jī)越飛越遠(yuǎn)，面前地球上的災(zāi)害卻常常無能為力？ 環(huán)境信息的采集、處理和控制問題（信息-環(huán)境） 6.為什么道路越來越寬，偶然的交通事仍會破壞半個城市的交通？ 機(jī)器運動、時空約束與有效調(diào)度問題（機(jī)器-環(huán)境）,28,新學(xué)科研究范圍如何界定？,交互問題,環(huán)境,信息,機(jī)器,人,,,,,,,交互問題,和諧問題,和諧問題,(信息檢索/用戶接口),結(jié)合問題,結(jié)合問題,(信息處理/機(jī)器智能化),(智能環(huán)境、環(huán)境建模),(

22、人體工程學(xué)、人機(jī)互動),(機(jī)器感知、虛擬現(xiàn)實),(穿戴計算/智能家居),“機(jī)器”是具有一定自主能力的機(jī)器 “信息”是具有能動性的客觀實體 “環(huán)境”具有感知、計算能力、調(diào)整能力，“人”是作業(yè)參與者或服務(wù)對象,29,新學(xué)科研究范圍如何界定？,科技進(jìn)步的的確確改變著我們的生活，但卻使人在信息、機(jī)器高度密集的環(huán)境中，變得更為被動和無奈。如何才能更好地尊重、理解并滿足人的各種需要，最大限度地體現(xiàn)以人為本的精神，對科技發(fā)展和社會進(jìn)步提出

23、了一個重大的挑戰(zhàn)。 人是具有高度智能的社會動物，滿足人類需求最大的困難是正是由于人的智能性。研究人的智能性，并將它賦予給信息、機(jī)器和環(huán)境，是最為有效的解決途徑之一。為什么需要智能科技？因為人是有智能的，人需要在智能的條件下生存和發(fā)展；人的智能是有限的，需要復(fù)制、轉(zhuǎn)移和擴(kuò)展。因此，智能科學(xué)技術(shù)必將成為信息科學(xué)技術(shù)學(xué)科群中新最耀眼的新成員。,30,智能科學(xué)與技術(shù)面臨的中心課題 將人、信息、機(jī)器和環(huán)境等信息社會的構(gòu)成要素

24、統(tǒng)一作為有感知能力和運動能力的“智能體”來認(rèn)識，研究智能體之間的感知、理解、互動、和諧問題，為智能機(jī)器感知、智能信息處理、智能人機(jī)交互和智能系統(tǒng)集成不段提供理論、方法和技術(shù)，提高傳統(tǒng)機(jī)器和機(jī)器人的智能水平，最大限度地實現(xiàn)人與信息、與機(jī)器、與環(huán)境的高度協(xié)調(diào)，推進(jìn)全社會的智能化進(jìn)程。,新學(xué)科研究范圍如何界定？,31,“智能科學(xué)” 學(xué)什么？,新學(xué)科的基本特征將人、信息、機(jī)器和環(huán)境等信息社會的構(gòu)成要素統(tǒng)一作為有感知能力和運動能力的“智能體”來

25、認(rèn)識；以最大限度地實現(xiàn)人與信息、與機(jī)器、與環(huán)境的高度協(xié)調(diào)，推進(jìn)全社會的智能化進(jìn)程宗旨。以AI理論和智能信息處理基本方法為基礎(chǔ)，引入生命科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和腦科學(xué)的研究成果和研究方法，建設(shè)自然智能與人工智能有機(jī)結(jié)合的新學(xué)科?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)將成為智能信息處理、智能行為交互和智能系統(tǒng)集成的主要環(huán)境。 傳統(tǒng)機(jī)器智能化和智能機(jī)器人系統(tǒng)為新學(xué)科發(fā)展提供研究載體和持久動力。 智能科學(xué)與技術(shù)新學(xué)科的建立，適應(yīng)國家中長期科技發(fā)展和社會進(jìn)步的需要，是一個面

26、向未來的學(xué)科。推動信息科技實現(xiàn)跨越式發(fā)展，解決信息社會中以人為本的眾多科學(xué)技術(shù)問題，又是一個服務(wù)現(xiàn)實的學(xué)科。,32,“智能科學(xué)” 學(xué)什么？,學(xué)什么？專業(yè)界定——培養(yǎng)方案——課程設(shè)置——人才需求——社會發(fā)展相關(guān)性：硬件工程師——軟件工程師——智能工程師 智能是對信息的“深加工” 信息+網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器人互補性：很多大學(xué)計算機(jī)專業(yè)本科生規(guī)模過剩，軟件工程師“危機(jī)”特殊性：掌握軟件硬件技術(shù) + 智能科技知識針對性

27、：由于處理對象的綜合性、環(huán)境的多樣性和需求的特殊性，需要針對不同層次、不同需求探索教學(xué)內(nèi)容；堅定性：智能化將是人類長期面臨的重大課題，將成為可持續(xù)發(fā)展、廣闊的研究和應(yīng)用領(lǐng)域，“智能工程師”將成為大有前途的高尚職業(yè)。,33,“智能科學(xué)” 學(xué)什么？,特色課程是新學(xué)科區(qū)別與相關(guān)學(xué)科的重要標(biāo)志,34,“智能科學(xué)” 學(xué)什么？,,,新專業(yè)需要一個基本的課程框架：制定一個普適的方案是不可能的,35,“智能科學(xué)” 學(xué)什么？,,,新專業(yè)需要一個基本的課

28、程框架：制定一個普適的方案是不可能的,36,如何實現(xiàn)新學(xué)科的健康發(fā)展？——新學(xué)科發(fā)展環(huán)境,政策,相關(guān)學(xué)科,相關(guān)學(xué)科,傳統(tǒng)學(xué)科,社會需求,IST,,,,,,,,,,37,1）瞄準(zhǔn)社會發(fā)展和人才需求的發(fā)展趨勢，堅持一定的超前性； 5年——10年（本科四年畢業(yè)，博士10年畢業(yè)） 2）建立有效的溝通渠道：每年一度的IST教育會議（學(xué)科建設(shè)主題、課程 與教材主題、人才需求主題、智能產(chǎn)業(yè)主題） 3）充分利用相

29、關(guān)學(xué)科現(xiàn)有的教學(xué)資源：很多課程、教材、師資和實驗條 件都是可以為新學(xué)科直接使用的;充分利用傳統(tǒng)學(xué)科改造的契機(jī) 4）兼顧“自下而上”和“自上而下”兩種發(fā)展途徑，爭取國家政策的傾斜和 教育主管部門的扶持； 5）全國范圍內(nèi)的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展協(xié)調(diào)網(wǎng)，集中國內(nèi)外專 家學(xué)者的集體智能，使新學(xué)科自誕生之日起就得到科學(xué)的規(guī)劃。 6）新學(xué)科需要在一定區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)跨學(xué)科、跨學(xué)校的合作教學(xué)模式，

30、通過遠(yuǎn)程 教學(xué)實現(xiàn)課程建設(shè)上的分工和共享。,如何實現(xiàn)新學(xué)科的健康發(fā)展？——新學(xué)科發(fā)展策略,38,中國的發(fā)展——智能學(xué)科技術(shù),中國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展迎來了前所未有的大發(fā)展，但人口、環(huán)境、資源領(lǐng)域也迎來了前所未有的大挑戰(zhàn)；有限的物質(zhì)、有限的能源、有限的空間，面對龐大的人口、膨脹的需求、復(fù)雜的矛盾————社會主義和諧社會和諧需要智能：領(lǐng)導(dǎo)的智慧、群眾的智慧——機(jī)器的智慧集體的智慧也許要通過機(jī)器的智慧才能最終完美地體現(xiàn)！中國的