人工智能：拓展人类智慧的边界
制造智能机器是人类长久以来伟大的梦想。但时至今日，机器智能和人类智能之间还存在无法跨越的界限。年初至今，ChatGPT无疑是最火的话题之一，它所展现出的语言合成、图像生成、内容推荐等能力令人惊叹，甚至有人认为ChatGPT是通用人工智能的奇点，人类又站在了一个重要的“十字路口”。
2023年高考即将拉开帷幕，在近几年高校新增专业中，人工智能专业可谓妥妥的“爆款”。让我们跟随西安交通大学人工智能学院副院长魏平教授、中国科学院大学人工智能学院副院长肖俊教授，一起来了解这个“火爆”的专业。
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目录一、专业解析二、专业与就业三、报考指南 回顶部一、专业解析研制智能机器人工智能问世几十年，但对其定义仍然仁者见仁，智者见智。据中国科学院大学人工智能学院副院长肖俊教授介绍：“人工智能其实到现在并没有公认且统一的定义，但其目的和研究内容还是基本一致的，其目的是探索智能的本质，研制具有类人智能的智能机器，其研究内容是能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术和应用系统。因此，人工智能专业也就是研究使机器模拟、延伸和扩展人的智能的学科和专业。”
“人工智能的目标是让机器拥有像人一样甚至超越人的智能，从而让机器为人类服务、造福人类和社会。”西安交通大学人工智能学院副院长魏平教授说：“人工智能专业是一门多学科交叉的新兴学科，深度融合自动化、计算机、电子信息、通信、数学统计等各专业领域的知识，旨在培养扎实掌握人工智能基础理论、基本方法和应用技术，未来能在我国人工智能科学与技术产业发展中发挥作用的优秀人才。”
智能科学与技术和人工智能肖俊教授介绍：“近年来人工智能技术取得了很大的进步，并已经逐渐形成了一门独立的交叉学科——智能科学与技术。”
智能科学技术本科教育的开端，可以追溯到2003年北京大学智能科学与技术专业的建立。在教育部公布的2022年版《普通高等学校本科专业目录》中，智能科学与技术专业为“特设”专业，放在计算机类专业之下，可授予理学和工学学位。
2018年，“人工智能”专业首次出现在教育部新增审批本科专业名单中，在新版《普通高等学校本科专业目录》中，人工智能专业放在电子信息类专业之下，授予工学学位。
人工智能专业和智能科学与技术专业有何区别？肖俊教授说：“从专业知识结构来看，两者基本是一样的，没有本质区别，只是说法不同。从学科的角度来讲，智能科学与技术是一级学科名称，人工智能可以看做是专业名称。”
人工智能专业教什么？人工智能专业的专业核心课程体系包括人工智能概论、认知科学、机器学习、模式识别、深度学习、知识工程、数据挖掘、物联网等系列课程。不同层次和类型的高校，人工智能专业培养体系也不尽相同。
以西安交通大学为例，本科阶段课程设置八大课程群，共包含37门课程，其中必修25门、选修12门。此外，还特设了“专业综合性实验”课程群，培养学生综合运用所学知识动手解决实际问题的能力。基础课程包含了数学分析、线性代数与解析几何、计算机科学与人工智能的数学基础、概率统计与随机过程、博弈论、信息论、大学物理、电子技术与系统、数字信号处理、现代控制工程，计算机相关的课程包含了计算机程序设计、数据结构与算法、计算机体系结构等，人工智能核心课程包含了计算机视觉与模式识别、自然语言处理、机器学习、强化学习与自然计算、机器人学等。
中国科学院大学人工智能专业的本科生，除常规的数理基础课程外，所学习的课程还包括数学与统计学基础（离散数学、人工智能的数学基础）、工程科学基础（电路分析基础、信号与系统、数字电路、自动控制原理）、计算机科学基础（理论计算机科学、数据结构与算法）、人工智能核心课（人工智能原理、模式识别与机器学习、认知神经科学、复杂系统决策智能）和人工智能伦理课等专业必修课；以及按不同方向划分的专业选修课，专业方向包括：人工智能基础、模式识别与机器感知、语言与知识处理、智能机器人以及人工智能交叉学科等；此外，还有人工智能科研实践课程。
回顶部二、专业与就业国以才兴“20世纪50年代初，图灵发表论文《计算机器与智能》并提出了图灵测试的概念，标志着人工智能的诞生。1956年达特茅斯会议第一次确立了名词‘人工智能’，自此人工智能很快成为一个新兴的研究领域。进入21世纪特别是2010年后，随着大数据、高算力、云计算以及神经网络等技术的巨大进步，人工智能进入了新的发展高潮。世界各国均高度重视人工智能的发展，陆续出台人工智能相关战略和政策，加快人工智能技术和产业发展。”西安交通大学人工智能学院副院长魏平教授这样为我们介绍人工智能专业的发展背景。
近年来，布局发展人工智能已经成为世界许多国家的共识与行动。中国高度重视人工智能的发展，习近平总书记在中共中央政治局第九次集体学习时强调，人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题。
2017年7月，国务院正式发布《新一代人工智能发展规划》，将我国人工智能技术与产业的发展上升为国家重大发展战略，提出要“完善人工智能教育体系”。2018年4月教育部印发了《高等学校人工智能创新行动计划》,明确提出了设立人工智能专业、推动人工智能领域一级学科建设、建立人工智能学院以及完善人工智能领域人才培养体系等重要任务。
业以才立据人力资源和社会保障部统计，全球人工智能人才储备中，中国只占5%左右，人工智能人才缺口超过500万人，供求比例为1：10。人社部发布的《新职业——人工智能工程技术人员就业景气现状分析报告》中显示，人工智能企业可划分为基础层、技术层和应用层。基础层以AI芯片、计算机语言、算法架构等研发为主；技术层以计算机视觉、智能语言、自然语言处理等应用算法研发为主；应用层以AI技术集成与应用开发为主。
人工智能工程技术人员主要工作任务：
1.分析、研究人工智能算法、深度学习等技术并加以应用；
2.研究、开发、应用人工智能指令、算法；
3.规划、设计、开发基于人工智能算法的芯片；
4.研发、应用、优化语言识别、语义识别、图像识别、生物特征识别等人工智能技术；
5.设计、集成、管理、部署人工智能软硬件系统；
6.设计、开发人工智能系统解决方案。
上述分析报告指出，人工智能行业的高薪主要分布在京津、长三角、珠三角及部分内陆省会城市。北京、上海、深圳及杭州的薪水位列第一方阵，月薪在1.8万左右；苏州、南京、广州及厦门位列第二方阵，月薪在1.4万左右；其他沿海及内陆省会城市，如成都、重庆、长沙及济南等位于第三方阵，月薪在1.3万左右。热门职位中，深度学习算法工程师月薪可以达到2.2万，职位量方面，算法工程师需求遥遥领先。
回顶部三、报考指南生源呈现三大特点近年来，人工智能专业人才培养规模持续扩大，可谓妥妥的“爆款”。从生源情况看，人工智能专业报考呈现三个特征：一是录取分数线高，如浙江大学人工智能专业，近两年在浙江省的录取分数段排名都是在全省前300名左右；西安电子科技大学人工智能专业本科招生的计算机类新工科实验班，近两年在陕西省的录取平均分不低于610分。二是专业兴趣高，在近期北京举办的高招咨询会活动中，很多考生对人工智能专业的展现出了强烈的兴趣，学生最感兴趣的方向是机器学习、深度学习、计算机视觉、自然语言处理、语音识别等。三是继续深造意愿强，大部分学生和家长都表示会在本科毕业后选择继续深造。
新增数量最多的专业之一2018年教育部批准设立人工智能本科专业。经过四轮增开，截止2023年共有499所高校（2018年审批首批35个本科专业点，2019年备案180个，2020年为130个，2021年和2022年分别备案95个和59个）经批准备案设置人工智能本科专业，为近年来新增开设数量最多的专业之一。
不完全统计，全国已有40多所高校成立了独立的人工智能学院。不同高校人工智能专业培养体系不尽相同。例如，依托所在高校计算机学院或数学学院派生发展起来的高校，侧重于架构和算法；依托自动化学院、电子信息学院或交叉组合的人工智能学院，侧重于智能控制和机器人、信息处理和模式识别等特色应用方向。很多高校结合自身学科建设的特色和基础开展人工智能专业的培养，实力较强的代表院校如清华大学、北京大学、中国科学院大学、南京大学、西安交通大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、西安电子科技大学等。
各具特色的人工智能清华大学2019年成立人工智能学堂班（简称“智班”）并招生，与计算机科学与技术系、软件学院等诸多院系保持紧密合作，以广基础、重交叉的培养模式，深化学生对人工智能的理解。
北京大学2021年12月正式成立智能学院，通过整合原智能科学系、王选计算研究所和人工智能研究院的力量，将“智能科学与技术”纳入北京大学“双一流”建设学科。分别依托元培学院和信息学院，打造了“北大通班”、“北大智班”两个旗舰班。
中国科学院大学人工智能学院成立于2017年5月，是我国人工智能领域首个全面开展教学和科研工作的学院。人工智能本科专业依托中国科学院自动化研究所开展教学和培养工作，因此具有非常强的师资力量和非常好科研条件及环境，重在培养人工智能领域的科技领军人才。
南京大学于2018年成立人工智能学院，人工智能专业从计算机学科长期发展孕育，依托南京大学计算机软件新技术国家重点实验室，形成了一支以周志华教授为首的在人工智能领域具有国际影响力的优势团队，并结合南京大学文理工医学科形成交叉优势，开展人工智能本科专业人才培养。
西安交通大学人工智能专业由我国人工智能权威专家、中国工程院院士郑南宁教授于2017年领衔创办，2018年开始招生并于2019年获教育部首批“人工智能”本科新专业建设资格，2019年成立人工智能学院。专业依托人机混合增强智能全国重点实验室、视觉信息与应用国家工程研究中心、认知科学与工程国际研究中心等教学研究机构，秉承和发扬1986年在国内最早成立的人工智能专职研究机构“人工智能与机器人研究所”发展过程中形成的独特的科研和人才培养优势，开展人工智能专业人才培养工作。
哈尔滨工业大学人工智能专业凝聚了哈工大计算机学科人六十余年专业发展的结晶，于2019年由教育部批准建立，2021年黑龙江省教育厅批准为省级一流专业建设点。人工智能专业独具特色，服务国防、服务航天，并逐渐支撑了哈工大声、图、文、特色的计算机学科。
浙江大学设置工科实验班（竺可桢学院图灵班）人工智能专业，目前人工智能有认知机理、人工智能理论等5个培养方向。2018年建立教育部人工智能协同创新中心，2019年成立人工智能系并开始人工智能专业本科招生。
西安电子科技大学的人工智能专业是国家一流本科专业，主要方向为智能算法设计、类脑感知与计算等领域，培养“智能+信息处理”为特色的人工智能领域专业人才。
（排名不分先后，仅为介绍顺序）
专业风采：人工智能专业
Q1.该专业的培养定位是什么？
依托安徽师范大学计算机科学与技术一级学科硕士点、网络与信息安全安徽省重点实验室、安徽省医疗大数据智能系统工程研究中心，集中学院具有海外教育背景（或直接从国外聘请教师）的骨干教师组建教师团队，专业学术气氛浓厚，聚力人才培养，坚持“以本为本”，将本科教学置于各项工作的核心，凝心聚力培育人才。专业核心课程均由学院权威教授担任主讲教师，每个学生配备学业和学术导师，坚持科研反哺教学、学生全方位立体式专业实践等措施全面提高学生的综合素质。通过与国内国外知名高校合作，搭建优秀教育资源平台，借鉴引入国内国际优质教育资源，开创“因材施教”和“深耕精耕”相结合的精英化人才培养模式。面向国家新一代人工智能发展的现实需求，培养具有良好的人文科学素养，具备扎实的数学理论、计算机科学基础和人工智能专业基础，熟悉国内外计算机科学前沿领域、具有一定的科研实践能力，并具有高度的社会责任感，创新意识突出的智能类人才。
Q2.该专业的办学特色有哪些？
本专业坚持人工智能算法与应用“两翼齐飞”的建设思路，在研究人工智能算法的同时，以智能系统的具体需求来推动人工智能方法的发展，在服务于国家和地方经济建设的同时，推动人工智能学科的发展，人才培养特色鲜明。在培养目标及就业方向上形成自己的鲜明特色，建立具有自己特色的理论教学体系和实践教学体系。本专业旨在培养扎实掌握人工智能基础理论、基本方法和应用技术，熟悉人工智能相关交叉学科知识，具备突出的科学素养、创新能力、系统思维能力与国际视野，未来能在我国人工智能技术与产业中成为一流工程师、科学家和企业家的优秀拔尖人才。人工智能专业拥有一支能力突出、结构合理的高水平教学科研团队。学生理论基础厚，实践能力强，团队意识好，具有创新精神。在课堂教学方面，要求专业基础和必修课程都要开展研究型教学，鼓励和支持教师指导大学生撰写课程论文并推荐发表；在课外科研方面，鼓励本科生参与教师的科研项目和横向课题工作。
Q3.学习该专业的学生需要具备什么特质？
人工智能是技术更新迭代最快的行业之一，人工智能技术已渗透到生活的各个方面。人工智能从业人员需要不断更新知识储备，学习掌握新的技能，跟进前沿人工智能态势。作为走在时代前沿的新兴学科，快速发展变化的时代潮流也令人工智能有着独特的创新性，人们甚至无法想象人工智能技术下一秒给世界带来怎样的变化。这就要求学生既要有创新意识、实践能力、协作精神和国际视野，又要对相关知识和技术怀有强烈的好奇心。
Q4.该专业在学习的过程中，可能遇到的困难是什么？
人工智能专业的学习通常要求具有很好的数学基础。人工智能的问题其实归根到底还是数学问题，数学这块没有整明白，算法不清楚，学习起来就比较困难。另外，人工智能专业对学生的理论知识和实践能力要求都比较高，如何将专业知识和应用相结合，将理论知识转化为实践能力是一个逐步完成的过程，需要同学们有积极探索、锲而不舍的精神，独立思考的能力。
Q5.社会上是否存在对该专业的理解误区？有哪些？
有些人认为学习人工智能就可以像科幻作品中的人工智能那样展现出趣味性和艺术性，实现那些没有被方方面面束缚的天马行空的想象。而人工智能具有多学科综合、高度复杂的特征，培养具备人工智能研究与开发能力、能够解决人工智能领域复杂问题的创新型高素质人才是一个系统工程，不是通过短期培训班就能完成的。通过四年的本科课程学习，同学们将具有良好的人文科学素养，具备扎实的数学理论、计算机科学基础和人工智能专业基础，具有丰富的实践动手能力和创新能力，能在人工智能领域及相关领域从事技术研发、工程应用、项目管理等工作。
Q6.社会生活中有哪些问题需要通过该专业的人才来解决？
随着互联网的普及、传感器的泛在、大数据的涌现、电子商务的发展、在线社区的兴起，数据和知识在人类社会、物理空间和信息空间之间的交叉融合与相互作用，人工智能正快速走向新的阶段。社会生活中的智慧城市、智能医疗、智能交通、智能物流、智能制造、智能农业等应用中的新目标、新问题，都迫切需要通过该专业的人才来解决。
Q7.该专业的学生毕业后主要去了哪些行业？比例如何？有哪些典型案例？
发展人工智能已经是国家级战略，这也是我国各个领域不断稳步发展的必然结果。在人工智能产业高速发展的背后，是人工智能人才非常短缺。根据中国教育部门测算，目前我国人工智能人才缺口超过500万。但全球每年人工智能领域的毕业学生仅2万人左右，远远不能满足市场对人才的需求。人工智能专业毕业后，能够从事的职业有很多，比如：数据分析工程师、算法工程师、人工智能维护工程师、人工智能研发工程师、算法开发工程师等。