电子与计算机工程
专业名称:电子与计算机工程
专业导游:王宏伟教授
选择浙江大学电子与计算机工程专业的N个理由
随着互联网技术与信息智能技术的蓬勃发展,人类全面进入了数字和智能经济时代。云计算、大数据、人工智能、物联网等新兴技术与传统产业深度融合,产生了智能制造、智慧医疗、智能交通等改变人们生活的新领域,这也意味着具备国际化视野和学科交叉运用能力的电子与计算机工程专业人才是未来宝贵和稀缺的资源。
浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院(ZJUI)的电子与计算机工程专业是国内首个“4+0”模式的专业,依托浙江大学和美国伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区(UIUC)的优势学科打造,突破传统电子工程和计算机工程的学科边界,旨在培养具有跨学科工程应用能力的、具备高度科学工程素养的未来电子信息与智能科学领域领军人才。
本专业依托浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院开设,是国家级一流本科建设专业,所引进师资力量100%具有境外学习和工作经历,采用全英文授课模式,按照最前沿的学科交叉领域划分专业方向。学生毕业后获得浙江大学和UIUC两所世界著名高校的学士学位,大多数学生将到人工智能、计算机科学、电子工程等方向的世界顶级名校继续深造。
Q1:电子与计算机工程专业的学习(研究)对象是什么?
本专业主要学习(研究)电子和计算机领域前沿知识,涵盖了计算机技术、人工智能、电子工程等多个方向,尤其注重培养学生学习如何创新应用计算机知识来探索人类社会亟待解决的跨学科问题,从知识、能力、素养等方面培养学生成为新兴领域具有国际竞争力的未来领军科技人才。
Q2:电子与计算机工程专业本科核心课程有哪些?
电子与计算机工程专业本科核心课程有:硬件类,如逻辑与计算机设计、计算机组成、计算机体系结构等,讲述嵌入式系统、实时系统和智能机器人系统;算法与语言类,如算法分析、数据结构、C语言、Java等,讲述编制计算机程序所需的语言基础及方法;系统类,如操作系统、计算机网络、并行计算、移动计算等,讲述不同级别的计算机系统的原理及方法;人工智能和数据科学类,如人工智能、计算机图形学、计算机视觉、大数据技术等,讲述不同领域进行应用程序开发所需的计算机知识;安全类,如操作系统安全、数据库系统与数据库安全、网络安全等,讲述保障计算机系统及数据安全所需的相关知识。
Q3:电子与计算机工程专业的学生需要具备什么特质?
学生首先应该对电子与计算机工程技术领域具有强烈的好奇心和浓厚的探索兴趣;人工智能和大数据等新兴领域不断发展,本专业的技术更新速度远超过其他学科,学生也应该具有较强的学习能力和创新能力;学科交叉的培养方案强调问题解决能力,学生应具有较强的动手和实践能力;国际化的教育环境也要求下一代的领军人才具有较高的外语应用能力和交流能力。
Q4:电子与计算机工程专业有哪些对外交流项目?
专业培养方案中包括赴UIUC长学期交流环节。本专业的师资100%具有境外学习或者工作的背景,都是在国际交流合作的环境下开展研究工作,具有丰富的境外合作资源,可以帮助学生建立与境外导师的联系,提供更多的对外交流学习和项目访问的机会。
Q5:电子与计算机工程专业的深造与就业前景怎样?
本专业依托浙江大学和伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区的优势学科建立,培养具有国际化视野和学科交叉能力的学生。本专业毕业生因为国际化的学习背景、深受认可的两所世界著名大学的本科学位、丰富的对外交流项目资源等,多数毕业后可以到世界顶级大学继续深造,有意在境内继续深造的学生也有很多机会免试推荐到境内专业领域最强的高校继续深造。本专业面向新兴前沿技术领域,设立学科交叉的专业方向,毕业生具有非常好的就业前景,可以到互联网、人工智能、云计算、大数据等热门领域就业,也可以依托这些技术领域与传统行业的深度融合,到传统行业锻炼成长为智能技术领军人才。学院毕业生拥有浙江大学和美国伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区双学位,2020—2022届毕业生赴境内外知名大学深造率超过90%。
电子与计算机工程专业最吸引我的——
电子与计算机工程作为新兴前沿学科,不断改变人们的生活并诞生了一个个创业神话,这也是吸引我选择计算机学科的主要原因。电子与计算机工程最大的特点就是无所不在的“创新性”。20年前我们还无法想象会有智能手机、平板电脑等便利我们生活的电子产品出现;20年前我们也无法想象我们的学生可以自己动手制作计算机、自己组建团队开发人工智能应用。创新带来的活力令我们的学习、研究项目丰富多彩:人工智能、智能终端、互联网技术等都渗透于我们的课程中;国际大学生程序设计竞赛、全球超级计算大会、全国大学生嵌入式设计大赛、全国大学生信息安全竞赛等都是最吸引同学们的课外活动。电子与计算机工程给予了我们尽可能多的创新机会,国际化视野和学科交叉的培养模式让我们更有能力抓住这些机会。
——王宏伟 教授
作为前沿交叉学科的电子与计算机工程专业,其专业知识的广度覆盖了信息技术的各个方面,在信息时代背景下给予了更加高效的专业技能与更有潜力的个人发展,这也是我选择电子与计算机工程专业的缘由。ZJUI依托中外合作办学优势,坐拥浙江大学和UIUC庞大的教学资源,其课程内容注重专业知识的多样性、连贯性和实用性,在宏大叙事中回顾专业发展脉络、在项目实践中巩固专业技能技术,给予我们更广阔的专业视野与更灵活的未来选择。“胜日寻芳泗水滨,无边光景一时新。”学在电子与计算机工程专业,寻其灵韵,似是品海浪,前赴后继而滔滔不绝。从晶体管到计算机,从门级逻辑到编程语言,从操作系统到软件工程,从数理计算到人工智能……本科四年的学习将线编织成网,让我得以窥见信息领域的冰山一角,也让我满怀着好奇与憧憬而继续探寻。
——2017级毕业生 俞承廷
电子与计算机工程相对于土木、机械、电气等传统专业来说是一门年轻而综合的学科:它融汇了电子信息和计算机科学与技术之所长,我们既有机会学习到电子电路知识,也可以学习到许多实用先进的编程方法。它凝练了从信息革命伊始至今的许多重要科技,从一个小小的收音机,到一台超精密计算机;从一颗结构简单的LED灯珠,到一枚复杂的芯片。它也是一门连接理论和实践的学科,在ZJUI学习的过程中,我们从理论到实践,学习如线性代数、微分方程等数学知识是如何应用到我们的实际电子元件当中,学习当前火热的人工智能代码如何运行到一块CUDA显卡上;我们也从实践到理论,通过学习计算机结构,深度理解了为什么代码可以这么写,看到了代码语言从基础的0和1到汇编,从编译再到解释型语言这样一级级层层攀升的过程。它同时也是一门关于工程的专业,我们在其中学到的重要一点是如何像一名工程师一样创新思考、一样交流合作、一样完成看起来非常艰巨的项目。
电子与计算机工程最吸引我的莫过于完成各种各样的项目,我们在课内课外有非常多的机会去动手做一些东西:在大一上学期,我们就进入实验室完成多功能小车的制作;在大一下学期,我们需要完成简易自动售货机的制作;在大二学年,我们需要动手搭建收音机,并用各种数据结构编写城市医院挂号系统;在大三学年,我们需要通过FPGA板实现各类游戏的制作。此外,我们也有很多机会进入教授们的课题组中,真正上手参与人工智能、芯片制造或机器人控制等项目。我非常喜欢这种用一些微小零件搭建出某个附加器件的过程,或者用非常简单的代码完成复杂功能的程序的过程,这是一种创造的乐趣,是一种探索无限可能性的快乐。
——2019级本科生 孔子泰
人工智能不会统治世界,但将永远改变世界
那是1966年,计算机科学家约瑟夫·维森鲍姆走过麻省理工学院(MIT)的大厅,走向他的办公室,既焦虑又紧张,我们的朋友将开始他的第一个实验,这将改变人工智能的未来,也许还会改变人类的未来。维森鲍姆将测试新的聊天机器人,名为“Eliza”,取自萧伯纳的戏剧《皮格马利翁》中的角色伊丽莎·杜立特(ElizaDoolittle)。
这个想法很简单,Eliza将解释任何用户输入,并以问题的形式呈现,从某种意义上说,它被编程为模仿用户所写的内容,给人留下的印象是,它试图进行理解,例如,如果你告诉它,与朋友的谈话让你生气,它可能只会问你:“你为什么生气?”
Eliza的开发最初旨在探索自然语言处理的可能性,展示人工智能在理解人类情感和人类行为方面的能力,奇怪的讽刺是,维森鲍姆设计这个特殊的机器人是为了展示人机对话的想法是多么肤浅,但他工作的长期效果却与他想要的恰恰相反。
计算机科学家约瑟夫·维森鲍姆(盖帝图像)诚然,这些系统并不实用,你只需要想象,你需要通过一套逻辑规则,用你所在领域所有可能的场景来对它进行编程,这肯定是不可能的,但这一切都随着机器学习和神经网络领域的发展而改变,这在人工智能系统中引发了一场重大革命。顾名思义,机器学习使这些系统能够从数据中学习并通过实验和评估来提高性能,所有这一切都不需要人类编写的程序,也就是说,它以与人类相同的方式学习。
同样地,神经网络是模拟人脑工作方式的一种形式,用于处理复杂的数据,这使机器能够识别数据中的模式,理解图像,甚至处理自然语言,就像在聊天机器人中一样,例如,如果不是向人类学习并将人类翻译的内容与其语言数据进行比较,谷歌翻译就不会以这种方式发展,从某种意义上说,我们并没有仅仅通过赋予机器以人性化的工作方式来达到目前的发展,也许这就是问题的开始。
与机器连接“Eliza”只不过是一个用多种代码编写的简单计算机程序,它会搜索此人讲话中的关键词,然后以简单的短语或问题的形式将其反映在对它的回应中,给人的印象是,它理解这个人的讲话,并回应了他的话,而这个人一开始就不知道他是在和机器人说话。
约瑟夫·维森鲍姆对机器人进行了编程,使其以心理治疗师式的方式与用户互动,这倒是有些说服力,并给人一种想象中的同理心。用户会与Elisa进行长时间的对话,并向它泄露个人秘密,就像在进行心理治疗一样,尽管实际上只是简单的代码,研究人员称之为“Elisa效应”,这意味着人类倾向于赋予机器以人的特征,甚至将它们变成具有自我意识的生物。
这里的问题是,“Eliza”的设计最初并不依赖于它与人类之间这种互动的发生,然而,研究人员发现,用户下意识地认为其回答了“Elisa”问题,包括真正的情感兴趣和与它在谈话中讨论话题的互动,甚至事先知道Elisa不会模仿人类的情感,人与机器之间的这些交互在后来模拟人类行为的机器人技术的发展中发挥了重要作用。
这里需要注意的是,“Elisa”并不是一个真正的基于人工智能的机器人,它只是一个用有限数量的代码编写的程序,你现在可以想象新的聊天机器人所享有的说服力,比如“ChatGPT”,它可能会欺骗人类的情感系统,并让他们相信自己具有意识、同理心和真正的人类品质,我们总是努力将这种人性赋予任何事物,更何况它是否像人类一样对我们说话、回应和同情?这就引出了我们关注的下一个问题:这些模型能否在不久的将来拥有真正的智能和意识?
超级人工智能随着最近聊天机器人ChatGPT的大规模传播,你肯定听说过这些关于我们即将出现的通用人工智能或超级智能机器的预言,凭借这种智慧,它将超越人类,并决定要么消灭我们所有人,要么充其量控制和奴役我们。
人工智能这个词经常与世界末日联系在一起,这个领域的每一个新发展,或者更准确地说,每一个新发展都为群众所关注,都会立即在群众中引起震惊的反应,这里的恐惧是自然的,就好像我们的大脑就像语言模型一样完成了句子,这种恐惧一部分是由于我们对一切新鲜、神秘和陌生的事物的不信任,另一部分是由于好莱坞电影向我们强调,在一个世纪的时间里,人工智能将获得超人的力量,发怒,并摧毁它所经过的一切,这就是人类意识中的著名电影,例如《终结者》和《黑客帝国》等。
电影《黑客帝国》(社交网站)但无论如何,这件事情有很多夸张的地方,虽然人工智能的发展,但对于该领域的一些公司和研究人员来说,人工智能可以执行任何一个人可以执行的认知任务,仍然是一个梦想,然而,以我们目前所拥有的技术能力,以我们对人类智能定义的理解以及我们对人脑工作原理的了解,这仍然是一个遥远的梦想。
现在发生的只是处理能力的巨大发展、机器学习方法的巨大发展,以及前所未有的海量数据的可用性,但是处理能力的提高,无论有多大,所有现有系统——例如ChatGPT——都不一定会产生超人的人工智能,它们只是预测文本中下一个单词的机器,它们没有真正的智能或对它们产生的知识的意识。
因此,与其直接关注科幻电影中的恐惧,比如人工智能接管世界并毁灭我们,不如把注意力转向真正迫在眉睫的挑战,这些挑战其实很多,比如隐私问题、网络安全、日益增长的欺诈,经济形势的变化,以及由此产生的一些受这些新技术影响工作岗位的分配变化问题,这让我们想到了另一个重要的观点:人工智能能否完全抢走我们的工作?
更多岗位初步数据显示,未来新工作岗位的出现是积极的,因为人工智能的普及将增加对数据分析师和科学家等职位的需求(Shutterstock)如果我们回顾历史,自动化造成的破坏或变化在短期内会造成很多混乱,但从长远来看,这会创造更多的就业机会,这就是2021年的研究表明,我们今天所知道的60%的工作在80年前并不存在,由于计算机、互联网和其他现代技术,出现了全新的行业。
当然,我们没有任何信息可以证实这种趋势的延续,然而,初步数据表明未来会出现新的工作岗位,世界经济论坛发布的2023年就业报告未来证实了这一点,报告中谈及,专门从事人工智能和机器学习领域的工作是增长最快的工作领域。
在此背景下,三位专业研究人员阿加耶·阿格拉瓦尔、约书亚·甘兹和艾比·戈德法布在2019年出版的《人工智能经济学》一书中指出,出于多个原因,自动化、人工智能和机器人将在未来增加对劳动力的需求,这与我们一直想象的相反。
首先,当这些技术获得许可并提供给所有人时,它们将取代人类的一些脑力劳动,而这反过来又会影响人类的生产力,随着生产自动化任务的成本降低,经济将进一步扩张,而需要人类思考和判断的实际人工任务对劳动力的需求将会增加。
想象一下,例如,一家公司用响应客户服务的任务取代了聊天机器人,当然,这里将不再需要人类来处理简单的客户查询,然而,这将腾出他们的时间来专注于更复杂和私人的问题和需求,结果是公司可能会见证客户满意度的提高,从而导致对其产品或服务的更高需求,这反过来又将导致公司在更广泛的领域需要更多员工,例如销售、市场营销或产品开发。
其次,更高的自动化率可能会导致资本积累,即金钱、设备和各种资源,当自动化流程进入更多领域时,资本投入机械、技术等方面的需求也会随之增加,这反过来又增加了对劳动力的需求,仅仅是因为我们需要工人来操作和操作这些机器。
例如,一家投资于机械臂的制造公司,以在装配线上处理重复性和体力要求高的任务,随着生产过程效率的提高,对公司产品的需求也可能上升,为了满足这种增长,公司可能需要扩大其设施或投资更新、更现代化的机器,这些扩展工作将需要雇用额外的工人来建立和安装设备、维护和其他事情。
第三,流程自动化还提高了已经自动化的任务的生产率,这意味着机器在执行它们之前执行的任务时变得更加高效,从而提高了整体生产力,同时也增加了对劳动力的需求。
例如,假设一家零售店实施了自动支付系统,允许客户在不需要人工收银员的情况下为他们的购买付款,这个过程快速高效,减少了客户的等待时间并改善了他们的整体体验,鉴于此,商店将面临顾客和销售流量的增加,因此,可能需要雇用更多员工来执行其他与产品相关的任务或帮助客户回答他们的询问,当然,还需要维护和开发更自动化的支付系统。
我们的工作性质将会改变由于人工智能工具,特别是生成式人工智能和应用程序,例如ChatGPT及其相似产品,许多功能将被重新设计(Shutterstock)随之而来的是,自动化过程在工厂工作、工程、管理、会计等各个行业创造了比机器更适合人类的新任务,同样,人工智能可能会在不久的将来在许多服务领域创造新的任务,生成人工智能的新技术尤其会改变劳动力市场,因为它们会改变工作本身的外观和性质。
通常,当人工智能应用进入我们的各个业务领域时,我们的工作并不会像我们第一眼所想的那样被取代,但属于工作本身的任务的性质将会发生变化,换句话说,工作所需的基本技能将发生变化,取而代之的是新技能,这意味着,由于人工智能工具,特别是生成式人工智能和应用程序,例如ChatGPT及其相似产品,许多功能将被重新设计。
在一系列媒体歇斯底里之后,OpenAI首席执行官山姆·阿尔特曼(SamAltman)在5月份的美国国会听证会上指出了这一点,他表示,“重要的是要了解GPT-4模型是一种工具,而不是一种生物,有些人很容易感到困惑,GPT-4和其他类似系统擅长完成任务,而不是工作,”他并补充说,人们开始在工作中使用这些工具来帮助他们完成这些不同的任务。
随着时间的推移,在特定环境中使用生成式人工智能可能会改变人类与这些技术的关系,随着技术的使用不断发展,越来越多地参与到他们的工作中,并且越来越不模棱两可,可以减少人们对这些工具将取代人类工作或拥有超级智能的恐惧,最明显的例子可能是GitHub的Copilot工具,Web开发人员使用它来帮助他们编写代码和排除故障。
知识时代当这些技术顺利进入我们的业务时,它们将开始取得成功并产生真正的影响,我们找到它们的真正用途,可以帮助我们更快、更准确地完成任务,最重要的是,当我们充分了解这些工具的功能局限性时,我们要确保它们不是真正的无所不知的智能,并且它们像我们使用的任何工具一样存在问题。
最后,如果过去的岁月被称为信息时代,那么,我们终于可以说,我们已经过了这个时代,进入了知识时代,信息时代始于上世纪中叶计算机的出现,然后,在90年代初期,互联网出现,目前人工智能正在做的是收集所有这些信息并将其转化为人工知识。
有关于此,人工智能产生的是模仿人类知识的知识,并不真正理解它,但这最终符合我们的利益,我们人类理解、收集和关联所有这些信息,并借助生成式人工智能工具获取新知识,这对人类来说是一个伟大的发展,而且,无论如何都是非常有前途的,远离任何出现的新技术所引起的恐惧和恐慌。
那么,这是否意味着人工智能不会很快毁灭我们?这不是世界末日吗?
是的,这不是世界末日,但这是报告的结尾,感谢您的阅读。