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学计算机对数学有要求,这4个专业,对数学要求很高,数学不好的慎选! 人工智能专业对数学的要求

学计算机对数学有要求,这4个专业,对数学要求很高,数学不好的慎选!

建筑学专业

这个专业就是典型数学课程比较多的专业,如果数学成绩不好,真心建议千万不要选择这个专业,因为学习的课程与大多与数学有关,而且难度较大。像代数,微积分,线性规划,统计学等课程都是在大学需要学习的课程。

有些同学数学不好,却在大学选择了对数学成绩基础要求很高的专业,所以在大学的时候很难学好专业。甚至有的同学还很容易挂科。所以在选择专业时,一定要结合自己的学习成绩和实际情况进行报考。

计算机专业

计算机专业必需数学的逻辑,需要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识,接受从事研究与应用计算机的基本训练,具有研究和开发计算机系统的基本能力。

计算机类专业是中国高校开设最多的专业之一,而且计算机专业是一个大类,能够选择的专业有很多,真正计算机专业所需要学习的知识和内容都很繁杂,包括计算机硬软件、理论知识、实践技能等等。

数学与应用数学专业

数学与应用数学专业是专门培养掌握数学科学的基本理论与方法,熟练运用知识,使用计算机,解决实际问题的能力。如果能力强,毕业之后可以在教育和经济部门从事开发研究管理工作的高级人才。不过数学成绩不好的学生就尽量避免学这个专业,因为挂科率会很高,很难毕业。

数学对于理科生来说其实还是挺好的,只要数学思维灵活敏锐,不用死记硬背太多的理论知识,学起来还是相对轻松容易的。

物理专业

相信高中生都知道,物理是基于数学的。物理专业明确要求学生具有良好的数学基础。而掌握数学的基本理论和基本方法,具有较高的数学修养是对物理专业学生的基础要求。微积分,线性代数,概率统计,复变函数等非常复杂的数学课程,都是物理专业必修的课程。

人工智能专业

一、专业定位

本专业课程体系在人工智能主干课程基础上突出智能硬件与学科交叉特色课程。在专业培养模式上深入推进学科交叉,着眼行业发展前沿,融入产业创新生态,贯通人工智能人才培养与产业知识价值链条的联系通道,面向人工智能未来技术发展培养具有创新能力和国际视野的高层次拔尖人才。

该专业以国家新一代人工智能发展规划历史机遇和粤港澳大湾区社会经济发展需求为引领,培养具有高度社会责任感和良好职业道德的人工智能复合型高级领军技术人才。毕业生能够在工业界、学术界、教育界等成功地开展与专业职业相关的工作,成为智慧医疗、智慧教育、智慧生活、智慧城市、智慧交通等相关领域的创新技术引领者、重要工程管理者和专业市场开拓者,亦可继续攻读人工智能相关学科的硕士、博士学位。

二、培养目标

专业以国家信息化发展历史机遇和粤港澳大湾区社会经济发展需求为引领,培养具有高度社会责任感和良好职业道德的复合型技术领军人才,主要制定了以下培养目标:

 ①具备人工智能领域的基础知识、基本技能和科学研究的基本素质;

 ②具有应用人工智能理论和方法以学科交叉方式解决行业关键性技术问题的综合能力;

 ③具有源头创新和引领行业技术发展的潜质,具有一定的国际视野和国际交往能力;

 ④能够在工业界、学术界、教育界等成功地开展与专业职业相关的工作;

 ⑤适应独立和团队工作环境,成为人工智能相关领域的创新技术引领者、重要工程管理者和专业市场开拓者。

三、培养规格

人工智能专业学制是4年,授予工学学士学位。

学生毕业时需修满专业教学计划规定学分158.5个,其中公共基础课69个,专业基础课39.5个,选修课16个,实践教学环节34个,同时需要取得第二课堂3个人文素质教育学分和4个创新能力培养学分。

人工智能专业毕业要求对专业培养目标具有充分的支撑,在工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会等12个维度上有了明确的规定,主要如下:

1.工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决与人工智能领域相关的复杂工程问题。

2.问题分析:能够应用数学、自然科学、工程科学和信息科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析人工智能领域相关复杂工程问题,以获得有效结论。

3.设计/开发解决方案:能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的模块或系统,够在设计环节中体现创新意识,并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

4.研究能力:能够基于科学原理并采用科学方法对人工智能领域相关的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

5.使用现代工具:能够针对人工智能领域相关的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

6.工程与社会:能够基于人工智能工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

7.环境和可持续发展:能够理解和评价针对复杂工程问题的人工智能工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

8.职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。

9.个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

10.沟通能力:能够就人工智能领域相关的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

11.项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

12.终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

四、课程体系

课程体系由主干基础课程、集中实践教学环节和第二课堂三个环节组成。主干基础课程包括公共基础课、专业基础课、选修课;集中实践教学环节注重学生实践能力的培养,包括各类课程实训;第二课堂由人文素质教育和创新能力培养两部分组成。

本专业课程体系注重数学基础(微积分、线性代数、数理统计等)和计算机基础(数据结构、程序设计基础等);在此基础上开设专业课加深人工智能专业理论和技术学习(机器学习、深度学习等),并增加智能硬件与学科交叉特色课程(电路分析与电子线路、数字逻辑电路、智能硬件与交互设计、人工智能芯片设计等)。

1、主干基础课

公共基础课:包括中国近现代史纲要、思想道德与法治、马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、学术英语与科技交流、C++程序设计基础、军事理论、工程制图、微积分、线性代数与解析几何、概率论与数理统计、复变函数、大学物理、大学物理实验、人文科学领域、社会科学领域、科学技术领域等;

专业基础课:工程导论、人工智能导论、数据结构、Python语言程序设计、电路分析与电子线路基础实验、电路分析与电子线路基础、高级语言程序设计、信号与系统、信号与系统实验、机器学习、数字逻辑电路、数字逻辑电路实验、数字图像处理、数字信号处理、数字信号处理实验、深度学习与计算机视觉、数字系统设计、大数据及数据挖掘、人工智能系统综合设计;

选修课:智能计算课程模块(离散数学,随机过程,优化方法,统计学,矩阵分析与计算,强化学习,几何感知与智能,自然语言处理)、智能硬件课程模块(虚拟现实与增强现实,人工智能芯片设计,智能传感与穿戴计算,智能硬件与交互设计,Linux与嵌入式通信技术)、网络安全课程模块(网络空间体系结构,新一代移动通信,空天地海一体化信息网络,区块链,多媒体信息安全,智能搜索和推荐系统)、跨学科课程模块(认知心理学,神经科学,机器人学,生物启发智能感知,生物医学图像处理,IT商业模式与创业)。

2、集中实践教学环节

本专业注重实践环节和创新能力培养,突出理论课与实训课相结合的培养特色,强化工程训练,实现国际接轨,造就基础扎实、工程能力强、协作能力好的复合型大数据研究与工程人才。实践教学环节课程主要包括:军事技能、工程导论实践Ⅰ、工程创新训练Ⅰ、马克思主义理论与实践、高级语言程序设计实训、机器学习课程设计、深度学习与计算机视觉课程设计、大数据及数据挖掘课程实训、人工智能系统综合设计课程设计、毕业实习、毕业设计等。

3、第二课堂

人文素质教育基本要求:学生在取得专业教学计划规定学分的同时,还应结合自己的兴趣适当参加课外人文素质教育活动,参加活动的学分累计不少于3个学分。其中新增大学体育教学团队开设课外体育课程,高年级本科生必修,72学时,1学分,纳入第二课堂人文素质教育学分。

创新能力培养基本要求:学生在取得本专业教学计划规定学分的同时,还必须参加国家创新创业训练计划、广东省创新创业训练计划、SRP(学生研究计划)、百步梯攀登计划或一定时间的各类课外创新能力培养活动(如学科竞赛、学术讲座等),参加活动的学分累计不少于4个学分。

五、师资队伍

学院面向全球引育一流科学家团队,涵盖全职师资、协同师资、海外师资、产业师资等产学研全链条队伍,包括国家级、省部级等一大批高层次人才,拥有纽约大学布法罗分校、伦敦大学玛丽女王学院、新加坡国立大学、香港大学等海内外知名学府教育科研背景。截至目前,本专业现有教师38人,其中教授19人,副教授19人。

六、教学条件

1、硬软件设施

为满足学科发展、人才培养以及服务国家特别是粤港澳大湾区经济社会发展需求,学院主要围绕人工智能前沿技术和跨学科交叉领域,布局数字人与未来生活、数字基建与未来社会两个方向开展研究。

人工智能硬件实验室

是华南地区智能硬件开发设备最全面的实验室,配备服务机器人、智能飞行器、智能小车、交互机械臂、STM32及Arduino开发平台、AI光学动捕系统等。实验室为人工智能、数据科学与大数据技术专业学生提供软硬件设施完备的集教学、竞赛、科研及实训场所,满足基础的教学目标,课程包含Python基础实践、机器学习、深度算法学习、自然语言处理等基础教学实践和二次创新开发内容,培养学生的动手操作、自主创新及参加各类相关竞赛的能力。

混合现实与智能交互实验室

聚焦前沿混合现实与智能交互技术,配备多类型的VR、MR开发套件及交互装置。主要用于开展人工智能应用研究和人工智能相关课程实训,支撑智能穿戴与感知计算、虚拟现实与增强现实、神经网络与深度学习、机器人学等课程教学工作,探索人工智能在智慧教育、智慧健康、智能穿戴等场景的应用,重点开展感知与交互技术仿真等研究。

2、国际化资源

未来技术学院交叉学科海外名师讲堂

邀请国际顶级名校教师开展讲座。如微软前副总裁沈向洋院士、京东高级副总裁陶大程院士;牛津大学PatrickRebeschini副教授;麻省理工学院MarkVogelsberger教授;卡耐基梅隆大学ShlomoTa’asan教授;纽约大学Jean-ClaudeFranchitti副教授;哈佛大学PavlosProtopapas高级讲师;剑桥大学PietroLio教授等。

国(境)外联合培养项目

积极与各个国家世界一流大学开展在人工智能、大数据领域的本科生、研究生联合培养项目,同时积极推动海外交流基地建设。建立了与英国爱丁堡大学和英国伯明翰大学的本科双学位计划;与日本早稻田大学、英国伯明翰大学、法国巴黎综合理工学院、葡萄牙里斯本理工大学、法国巴黎电子信息学院等院校建立4+2本硕贯通制;推动建立与美国加州大学圣塔芭芭拉分校、比利时鲁汶大学、新加坡国立大学、法国南特大学、美国加州大学河滨分校的本硕/博衔接项目;与德国慕尼黑工业大学、韩国汉阳大学、韩国延世大学、日本大学、瑞典林雪平大学、丹麦南丹麦大学、韩国建国大力俄罗斯圣彼得堡国日本金泽大学、日本东京都立大学、学立信息技术机械与光学大学、俄罗斯乌拉尔联邦大学开展学期交换合作项目。积极参与意大利都灵理工学院在人工智能、大数据领域的本科生和研究生联合培养项目(包括4+2本硕贯通制),推动都灵-华工海外交流基地建设。

人工智能时代需要怎样的教师

“我的工作会被机器人取代吗?”人工智能的迅猛发展,让越来越多的人开始担心自己的“饭碗”。而随着人工智能进军教育领域,许多教师也开始忧虑起来:“机器人会让我失业吗?”

实际上,这种担心并非空穴来风。2016年5月,美国佐治亚理工学院计算机科学教授艾休克·戈尔,在自己的网络课程中,将一款聊天机器人安排为自己的助教。这一聊天机器人在后台回答问题的功能非常强大,学生们根本没有注意到自己的聊天对象是机器人。人工智能会取代教师吗?

教师被人工智能替代的几率为0.4%

“如果你的工作包含以下三类要求,那么你被机器人取代的可能性非常小:社交能力、协商能力以及人情练达的艺术;同情心以及对他人真心实意的扶助和关切;创意和审美。”北京师范大学教育学部副部长余胜泉说,“反之,如果你的工作符合以下特征,那么被机器人取代的可能性就非常大:无需天赋,经由训练即可掌握的技能;大量的重复性劳动,每天上班无需过脑,但手熟尔;工作空间狭小,坐在格子间里,不闻天下事。”

余胜泉告诉记者,英国广播公司(BBC)基于剑桥大学研究者的数据体系,分析了365种职业未来的“被淘汰概率”。其中,电话推销员、打字员、银行职员等职业,分别以99.0%、98.5%、96.8%概率,被列为可被人工智能取代的职业;而艺术家、心理医生、教师等职业,分别以3.8%、0.7%、0.4%的概率,被列为最不可能被人工智能取代的职业。

“BBC分析认为,教师被机器人替代的概率只有0.4%,但英国教育专家AnthonySeldon则预测现在离人类教师消失只剩下3000天。孰是孰非呢?”《华东师范大学学报(教育科学版)》主编杨九诠说,“我想不可能有也不应该有肯定的答案。但值得注意的是,此‘教师’已非彼‘教师’。在未来新的社会样态、教育样态、知识样态和学习样态中,教师的思想观念、心智结构、生活方式和角色意识等,以及教师与社会、组织、学生、同行的关系,都可能发生颠覆性的全新变化。”

“传道、授业、解惑,是教师的主要职责。随着人工智能的出现,智能机器人可以代替教师传授知识、解疑答难、展示方法、考试阅卷,但在‘传道’这一块是替代不了的。”新疆呼图壁县教科局局长朱新宇说。

“目前的智能教学系统还是对优秀教师的模拟,建立教师模型、学生模型、教学法模型和交互模型等。所以说,人工智能远远谈不上对教师、特别是优秀教师的直接威胁。我们可以将人类智慧编码输入电脑,但不可能将电脑芯片植入一个健康的大脑。”北京大学教育学院教育技术系教授贾积有说。

人工智能将是教师的得力助手

“人工智能不可能取代教师,而是要成为师生的强大助手,可大幅提升教与学的效率和效果,所以学校应积极拥抱人工智能。”科大讯飞轮值总裁吴晓如说。贾积有也表示,人工智能技术在教育领域的应用与传统教学方法相比具有比较显著的正面影响。

贾积有介绍,数据挖掘技术应用到教育上,可以实现教育决策和管理的民主化及科学化;学习分析技术可以帮助教育者更好地实施个性化和适应性教学活动,也可以帮助学习者更准确地认识自己,开展针对性学习,改进学习效果,提高学习效益;模式识别技术如情感识别等可以自动识别学生的情感状态,以便实施适应性教学;自然语言处理技术一方面可以作为辅助工具应用到语言教学上,促进学生听说读写译各个方面的发展,另一方面作为人机交互手段应用到智能教学系统上,实现自动答疑。

余胜泉也认为,人工智能在教育未来的许多方面,如自动出题与批阅、学习障碍诊断与及时反馈、问题解决能力测评、学生心理素质测评与改进、青少年体质健康实时监测、学生成长发展指导、智能学习伴侣、个性化智能教学、综合素质评价报告等方面,都可以承担起教师的角色。

“人工智能将引发现代教与学的革命,众多语音图像识别、可穿戴设备、虚拟现实成像技术渗入课堂,使得现行的教学媒介、师生评价反馈、深度学习等都发生改变,学生个性化、任务单式的学习,团队项目式的学习,多学科的统整融合实践等,都将在智能设备的支持下变得更便捷。”广东省深圳市南山区后海小学校长蒋和勇说。

“人要驾驭机器,而不能被机器奴役。”北京市第十八中学校长管杰表示,有了人工智能的辅助,教师可以腾出更多的时间和精力,创新教育内容、改革教学方法,让教育变得更好。教师就不再仅仅是知识的传授者,还是满足学生个性化需求的教学服务提供者、设计实施定制化学习方案的成长咨询顾问,成为学生学习的陪伴者、动力的激发者、情感的呵护者,真正成为学生“灵魂的工程师”。

不会使用人工智能的教师有可能被淘汰

“显然,未来的优秀教师将是那些善于使用人工智能的教师,教师要主动拥抱人工智能。”教育部基础教育课程教材发展中心主任田慧生说,“我们应该积极面对人工智能带来的挑战,同时提高自身的自主学习能力,培养创造力。创新思维的培养,就是要呵护学生的好奇心和求知欲,鼓励学生发现问题。”

“人工智能不能取代教师,但是使用人工智能的教师却能取代不使用人工智能的教师。”余胜泉说,未来的教育是人与人工智能协作的时代,充分发挥机器与人类不同的优势是提高教育生产力的关键,人工智能将会取代简单重复的脑力劳动,教师要发挥人类的创新、复杂决策、情感关怀激励等优势。

朱新宇认为,在人工智能时代,教师教学必须抓住3个核心:一是教授学生有价值的知识,同时培养学生探寻知识的兴趣、欲望和方法;二是培养学生良好的品行;三是启发学生寻找人生的价值和意义。

“最基础的教育,将不再需要教师;而‘更好教育’的需求以及市场选择中不同的支付渠道和交换方式,将大大提升教师的薪资水平和社会地位。”杨九诠认为,“教师将成为未来社会不同类型、不同规模的学习中心重要的共同规划者和运行者,从而成为社会与教育的协同创生力量;在工作性质和社会筛选的相互作用下,教师的道德水平将提升到新的境界,甚至可以想象,未来教师的薪资中将可能包含社会供养的成分。”

教育部教师工作司司长、北京外国语大学党委书记王定华说,教师要不断增长本领,善用人工智能,提高教学效果,扩展知识疆域,调动学生兴趣,不能对其漠然置之、不屑一顾。同时,教师也要体现主体地位,永做学校主人,关注学生成长。人不仅是学习知识的认知体,更是有血有肉的生命体。教师职业必将长期存在,人工智能则发挥必要辅助。

“面对信息技术和人工智能的日新月异,有关大学和中小学应加快教师发展信息化步伐,主动拥抱人工智能,进一步推动信息技术在教育教学、教育管理、教育服务过程中的应用,利用智能技术支撑人才培养模式的创新,支撑教学方法的改革,持续不断地造就一批又一批掌握信息技术、具有创新思维的教师。”王定华说。(本报记者苏令)

人工智能专业介绍

一、    人工智能专业介绍

天津大学人工智能专业是教育部批准的首批“人工智能”本科专业,立足人工智能学科建设,推进人工智能与产业交叉融合,形成了“人工智能+X”的复合专业人才培养新模式。2018年5月,在第二届世界智能大会主会场,天津大学人工智能学院揭牌成立,同时按照国家和天津市建设新一代人工智能的总体部署,天津大学成立智能与计算学部。天津大学人工智能学院的中心任务是建立人工智能专业方向人才培养体系,为未来我国在人工智能基础理论和共性关键技术上的发展培养智力资源。

 

学部网站:

http://cic.tju.edu.cn/

学部微信公众号:tjudoic

天津大学智能与计算学部

1.   专业背景

天津大学人工智能领域研究起步早。2017年7月国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,其中强调要“加快培养聚集人工智能高端人才。建设人工智能学科。完善人工智能领域学科布局,设立人工智能专业,推动人工智能领域一级学科建设,尽快在试点院校建立人工智能学院”。天津市新一轮产业发展战略布局中,人工智能是重要一环。

2.   专业特色

学院紧紧围绕国家《新一代人工智能发展规划》、教育部《高等学校人工智能创新行动计划》和天津市人工智能产业布局需求,构建“中国特色,世界一流,天大品格”的人工智能卓越人才培养体系。作为2019年教育部批准的首批“人工智能”本科专业,依托学校工科传统,天津大学人工智能专业在“人工智能+X”的“新工科”复合专业人才培养新模式上具有独特优势。

 

3.   培养目标

本专业面向新一代人工智能国家战略发展需求,在天津大学大力推进新工科建设的背景下,坚持立德树人的培养理念,培养德才兼备、通专融合的高素质人才,培养具有“家国情怀、全球视野、创新精神、实践能力”的人工智能研发、设计、应用和管理人才。培养学生具备良好的科学素养和扎实的数理基础;系统地掌握人工智能的基本理论、专业知识、基本方法、技术与应用;在人工智能领域具有较强的知识获取能力、实践能力和创新能力;打牢“人工智能+X”复合专业人才的人工智能基础,成为“宽口径、厚基础、复合型”的人工智能高级专业人才。

4.   就业与深造前景

人工智能专业本科学生毕业后的发展口径宽广,不仅可从事人工智能本领域,包括:机器学习、计算机视觉、知识计算、深度推理、群智计算、混合智能、无人系统、虚拟现实、自然语言理解、智能芯片等的设计、研发、应用及管理等方面的工作,还可根据“人工智能+X”的复合专业培养模式,从事智能制造、智能城市、智能金融、智能教育、智能司法等领域的工作,并可继续深造攻读智能科学及相关专业的硕、博士学位。

5.   奖学金制度

在奖助学金方面,本专业本科生可申请国家奖学金、国家励志奖学金、国家励学金、学业奖学金及合作企业和校友在本专业设立的各种奖励学金,累计覆盖率超达60%左右。奖助学金信息详见下表。

序号

项目名称

类型

级别

金额

(元/人)

1

天津大学三好学生奖学金

校级

1000~3000

2

天津大学优秀学生干部奖学金

校级

1000

3

国家励志奖学金

国家级

5000

4

国家奖学金

国家级

8000

5

国家助学金

国家级

2000-4000

6

天津市政府奖学金

市级

8000

7

潍柴奖学金

校级

8000

8

昆仑英才奖学金/雪莲奖学金

校级,面向少数民族学生

3000/1500

9

其它奖励学金:王学仲人文教育奖学金、渤海证券奖学金、泰来—绍熙奖学金、金龙鱼奖学金、北洋春晖奖学金、初心奖学金、雄韬教育基金、华为奖学金、安信集团奖学金、刘豹奖学金、56届土木校友奖学金、吴育华励学金、福慧励学金、利安隆励学金、潍柴动力励学金等

校级

3000~10000

10

其它助学金:马如仁励志基金、郑东助学金、曾宪梓教育基金、新鸿基助学金、慈惠春华秋实助学金、领碳校友助学金等等

校级

1500-15000

11

院级奖学金:本多清志先端言语科学奖学金、本多清志言语科学奖学金、舒炎泰桃李奖学金、ACM-ICPC奖学金、91级校友学习进步奖学金

院级

1000-2000

 

6.   国内外排名

在2020年全国高校人工智能与大数据创新联盟针对全国215所普通高校已经开办的人工智能专业的教育教学综合实力排名中,天津大学人工智能专业以95.2分的综合评分排名全国第7,综合实力为A+类。

二、    师资力量

天津大学人工智能学院秉承着将人才培养的质量、内涵发展、内涵建设落实到每个环节的标准,目前拥有一支包括国家“973计划”首席科学家、国家杰出青年基金获得者、教育部新世纪优秀人才计划人选者等人才的雄厚师资队伍,其中教授10人,副教授13人,讲师4人,承担学院本科生和全日制硕士、博士的教学和培养工作。具有博士学位的教师27人,占教师总数的100%,其中海外博士4人;45岁以下的教师比例为77%。师资队伍整体结构合理,满足人才培养需要,并呈现出良好的发展趋势。

人工智能专业的学科团队领衔教授简介如下:

胡清华,教授,博导,国家杰出青年基金获得者,天津大学智能与计算学部副主任、人工智能学院院长,天津市机器学习重点实验室主任、CAAI理事、IEEE Transactions on Fuzzy Systems、《自动化学报》、《智能系统学报》和《控制与决策》的编委。先后获国家优青、杰青、国家基金重点项目以及国家重点研发计划项目支持,从事机器学习和数据挖掘方面的研究,聚焦于低质量、高维、多模态数据的建模及其应用方面的研究。已申请专利30余项,发表论文200余篇,论文被引用1万余次,获省部级自然科学一等奖。

 

科研成果

人工智能工程专业近年来承担了国家重大科技专项、国家973计划、国家科技支撑计划,国家自然科学基金、国家社科基金以及省部级及横向项目90多项,累计科研总经费6500多万元。在SIGGRAPH、IJCV、IEEETRANS、VISUALCOMPUTER等国内外学术期刊和会议上发表论文90余篇,并获得国家发明专利10余项,省部级教学成果奖1项。拥有省部级重点实验室2个,在产学研合作方面,学院立足国家重大需求,通过认知科学、机器学习、知识图谱、计算机视觉、计算机听觉、自认语言处理、智能无人系统等7个学科领域方向,集中开展地区污染治理问题、节能减排问题、智能交通问题、大规模城市圈的智慧规划和发展问题、智慧健康问题、智慧发动机、智慧物流、公共安全问题等的前沿技术研究,在经济、政治、文化、社会和生态文明建设等方面做出了重要贡献。主要研究成果如下。

 

1.   互联网环境自然语言信息

围绕人机交互中的自然语言理解技术,处理对象逐渐从传统的正规文本过渡到口语化、碎片化的社会媒体文本中。以1)语言分析和表示学习为基础,2)社会媒体短文本话题挖掘,3)时序多文档与社会媒体摘要及4)文本生成与智能对话系统四方面互相促进。1)-4)分别侧重自然语言的语义理解、内容获取、组织和生成。可用于电商、金融、教育、医疗、司法及军事等领域的知识图谱构建、搜索引擎、问答系统、舆情监控、竞争情报分析及人机交互的智能客服等。

2.   互联网环境中文言语信息处理与深度计算的基本理论和方法

言语计算与认知科学学科方向以言语(spokenlanguage)的认知计算与应用为目标,运用脑神经科学,生理学,语音信号处理、自然语言处理和机器学习等方法,融合视听觉多模态,探究言语认知计算的奥秘。基于言语产生与感知的脑神经机理、研究发音运动控制机理、分析言语中的语言信息,副语言信息和非语言信息在言语交互和言语理解中作用,研究新的语音识别和语音对话的新技术。我们的研究方向有语音识别,声纹识别,多模态情感识别,语音合成,语音增强,视听觉脑认知、类脑计算,自然语言处理,对话系统等。

3.   智能画质增强与应用

随着智能手机越来越普及,在人们日常生活中图像和视频已经成为重要的交流媒介。然而,在不理想的拍摄条件下,低质量的图像和视频严重影响人们的感知,如模糊、噪声、雨雾等。多年来,我们致力于低质量图像和视频的智能画质增强算法的研究,提出了一系列去模糊、去噪、去雨雾、超分辨等算法,已和华为、商汤等公司展开合作,尝试应用到智能手机。

 

去模糊

 

去噪

 

 

去雨雾

 

4.   图像视频的理解与应用

图像视频的自动理解是人工智能和计算机视觉的核心问题之一,是一门研究如何使机器“看”的科学,具体地说,是指用摄影机和计算机代替人眼和人脑对目标进行分割、检测、跟踪、识别和建模的过程。在人工智能领域相关任务有着重要的价值,例如,日常移动设备的指纹和人脸识别(图1),自动驾驶的障碍物识别、交通标识识别(图2),军事目标侦查(图3),以及智能医疗诊断(图4)等。从学科的角度,它也是科学领域中的一个富有挑战性重要研究领域,是一门综合性的学科,其中包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学,神经生理学和认知科学等等。

 

图1移动设备的指纹和人脸识别

图2自动驾驶

 

图3军事目标侦查

图4智能医疗诊断

 

5.   基于眼动数据的视觉信息认知计算及其可视化处理与分析

人对环境的认知,超过70%来自视觉信息,眼动数据是解读视觉认知的有效窗口。本研究方向利用虚拟现实平台,基于眼动时空轨迹数据及视觉信息深入研究定量化认知理解、分析及处理,从而提升视觉认知研究的理论水平,属于国内外认知及智能科学相关研究的标志性前沿,对交通安全与自动驾驶等重大应用具备潜在价值。研究成果:本研究方向涉及具体内容包括眼动行为内在机制的认知理解,时空轨迹数据处理与本质特征提取,视觉信息总结与增强等关键环节,分别见下图1-3及其相应文字说明。

三、    培养方案

新一代人工智能的迅速发展深刻改变着人类社会生活,人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推进,正在引发链式突破,推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速迈进。本专业面向国家新一代人工智能战略发展重大需求,培养具有“家国情怀、全球视野、创新精神、实践能力”的人工智能专业领域系统设计、研发、应用和管理人才。

1.   培养阶段

培养阶段主要分为以下几个阶段:

1)  通识培养阶段:全面提升人文与科学素养,注重工程认知、专业与科研兴趣培养、素质培养等

2)  学部大类专业基础培养阶段:着重提升专业基础素养和能力,重点培养学生严谨的工程态度、分析和决策能力、智能系统的设计和建造能力,初步形成解决复杂工程问题的能力,以及工程创造和创新能力

3)  人工智能专业领域培养阶段:学生根据自己的兴趣和志向选择本专业及研究方向,通过专业课程学习及实践提升自身的科研与实践能力,同时通过各类项目,培养解决复杂人工智能问题的能力,以及工程创造和创新能力。

4) 实践实训毕业设计培养阶段:培养学生具备人工智能系统工程项目技术创新、系统集成和组织管理能力,具备人工智能领域科学研究、技术开发和工程应用的服务工作能力。

2.   课程模块

课程模块主要分为以下6个模块。

1)    通识教育模块:思想政治理论课、外语课、文化素质教育课程、专项教育课程和通识选修课程,数学课程、物理课程、外语等。

2)    专业基础课:学部的大类专业基础课程,主要包括:计算机系统导论、程序设计原理、数据结构、计算机系统基础、算法设计与分析、操作系统原理、计算机网络、数据库原理、数字逻辑与数字系统

3)    专业核心课:认知科学导论、知识工程、机器学习、语音信息处理、数据挖掘、自然语言处理、人工智能伦理。

4)    专业选修课:包括机器感知与机器学习方向专业选修课:神经网络与深度学习、计算机视觉、模式识别、智能无人系统、群体智能;语音与语言处理方向专业选修课:信号与系统、信息检索与智能问答、情感计算、媒体计算;数据与知识工程方向专业选修课:知识图谱、知识表示与推理、大数据分析理论与方法、问题求解与专家系统。

5)    专业公共选修课:人工智能专业的学生也可以根据自己的兴趣,选择本学部其他专业,计算机科学与技术、人工智能、网络空间安全等专业的选修课程。

6)    实践类课程:主要包括程序设计综合实践、计算机系统综合实践、机器学习综合实践、知识工程综合实践、语音与语言理解综合实践、智能识别系统综合实践、智能无人系统综合实践、人工智能综合实训、毕业设计等。

7)    创新创业教育及课外实践:主要学习人工智能产业前沿与创新创业、创新创业实践(创业实践、学科竞赛、科研实践三选一)

四、    入学要求1.   招生宣传材料

根据学校统一的规定进行工科试验班大类招生。报考智能与计算学部大类招生课必须选考物理。

五、    学习资源

学部网站和公众号提供本专业的专业特色、师资队伍、培养目标、培养方案、科研实力以及学生校园学习、生活等信息。利用手机扫描二维码可以快速进入学部的网路平台。

学部网站:

http://cic.tju.edu.cn/

学部微信公众号:

天津大学智能与计算学部tjudoic

 

1.   国际交流

本专业以人才发展为中心理念,致力于培养具有全球视野的国际化人才,积极开展及推进留学生招生培养相关工作,服务国家“一带一路”建设;同时大力拓展与海外名校的交流合作,为本科生搭建国际交流平台。本专业的特色国际交流项目有:本科生海外实训,在学部支持下2019年15名大三本科生经过申报遴选赴法国巴黎达芬奇教育集团进行为期52天的实训学习交流;暑期名校行,2019年暑期6名本科生赴新加坡国立,南洋理工等世界名校进行学术交流;同时学部还鼓励学生赴海外做毕业设计,如MIT本科生毕设项目,南洋理工本科生毕设项目等,积极为学生拓展国际视野提供支持。

 

2.   企业实训实习

本专业在大三下学期设置了8周企业实训的教学环节,通过校企结合的方式经过双方互选将学生送到企业环境中,采用企业实际的项目案例进行教学,实行校方和企业双导师进行指导。每年根据软件技术发展趋势调整内容和合作对象,使得学生能够学习和掌握最新的技术;学生可以根据个人志趣和自身特点,选择不同的技术方向、不同的岗位角色以及不同文化背景和性质的企业。通过实训,培养了学生的家国情怀、全球视野、创新精神和实践能力,适应新技术、新产业和新经济的发展;同时学生就业竞争力大大提升,专业与工作的相关度始终维持在80%以上,并远高于学校的整体水平;毕业生就业满意度始终维持在98%以上。                                     

3.   创新创业科技竞赛

为了鼓励智能与计算学部本科生在校期间参与科研工作,培养本科生的研究和实践能力,培育大批具有国际视野的实用型、复合型、创新性的高级创意人才。在国家大学生创新创业项目基础上,学部还设立了天津大学智能与计算学部本科生拔尖创新基金,用以资助项目申报成功的本科生团队从事研究与实践工作。从而进一步扩大学生创新实践活动的覆盖面,激发学生的创新热情,通过创新基金资助项目的实施与完成,使学生尽早打通“理论-实践”环节,尽快了解行业发展需求,尽早具备动手和实践能力,不断推动我院人才培养目标的落实。近三年来共有46个项目获得基金支持,覆盖本科生300余人,累计投入资金近30万元。

通过拔尖创新基金鼓励和资助学生参加各类学科竞赛,通过竞赛开拓眼界,提升专业水平,加深对专业的了解和认可。近三年来多次在全国大学生数学竞赛、全国大学生数学建模竞赛、英特尔杯、创青春等国家级竞赛中获奖,学生的动手能力、团队协助能力、专业能力、实践能力也都得到了极大的提升。

图2 学生参加科技竞赛部分场景

4.   学生成果

近年来学生参加各类大学生创新创业科技竞赛获奖情况如下表所示:

1

RoboCup机器人世界杯中国赛

RoboCup3D仿真组

三等奖

2016

国家级

中国自动化学会,教育部高等学校自动化类专业教学指导委员会

2

CCPC邀请赛

金奖

2018

国家级

中国大学生程序设计竞赛协会

3

ACM-ICPC邀请赛-全国邀请赛

金奖

2018

国际级

ACM-ICPC亚洲区竞赛委员会

5

美国大学生数学建模竞赛

一等奖

2018

国际级

美国数学及其应用联合会

6

面向非结构化文本的跨语言知识图谱自动化构建

国家级大学生创新创业训练计划

2020

国家级

天津大学

7

水下物联网半实物仿真平台的设计与实现

国家级大学生创新创业训练计划

2020

国家级

天津大学

 

8

面向养老服务的远程问诊平台

国家级大学生创新创业训练计划

2020

国家级

天津大学

9

畜牧业AIoT大数据医疗检测系统

国家级大学生创新创业训练计划

2020

国家级

天津大学

10

基于车载视觉系统的驾驶员负面情绪检测

国家级大学生创新创业训练计划

2020

国家级

天津大学

11

基于STM32和NB-IoT的智慧垃圾桶管理系统

国家级大学生创新创业训练计划

2020

国家级

天津大学

12

基于aelf区块链的区块链数字版权系统开发

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

13

基于导航雷达的海洋环境信息检测平台

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

14

基于天津大学建校125周年校史题材的漫画创作与研究

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

15

物联网系统实践应用基本学习板

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

16

FlashFree:主动视觉增强免补光车牌识别系统

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

17

“天鸾”智能交通无人机

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

18

面向论文评审的有效信息共享方案设计

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

19

基于深度学习的PM2.5和经济因素对疫情的影响分析

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

20

基于药物重利用方法预测治疗新型冠状病毒肺炎的潜在药物方法研究

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

21

全民抗疫主题的动画设计与创作

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

22

聚“焦”频道-大学生焦虑症自我诊断与缓解公益平台

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

23

中医药抗疫图鉴系列漫画创作研究

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

24

移动端超声影像辅助分析平台研发

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

25

基于深度学习的COVID19-CT影像分析系统

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

26

新冠科研抗病毒药物图谱的链接预测

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

27

FAST望远镜中性氢巡天数据Gridding处理的性能优化

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

28

基于GitHub的大规模开放源代码可视化

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

29

天文数据可视化检索技术研究

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

30

基于单图像的真实感3D虚拟试衣

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

31

智能化软件缺陷检测技术研究

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

32

大规模天文星表数据时间序列重构方法与系统

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

33

U拼车

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

34

基于聊天机器人的线上问卷调查系统

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

35

面向学位服照片生成的虚拟试衣方法研究

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

36

面向养老服务的远程教育平台

天津市级大学生创新创业训练计划

2020

省部级

天津大学

 

5.   研究室实习

智能与计算学部的学生在学部范围内,可以根据自己兴趣爱好和今后的职业发展规划、出国深造科研经历的积累等,申请加入任何一个研究室,与研究室的老师、硕士、博士生一起完成预定的科研工作。

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