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近兩年,“AlphaGo”連勝全世界的圍棋名將,被媒體廣泛報(bào)道。人工智能開(kāi)始成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn),引起人們的廣泛興趣,并令人深信不疑。
在剛剛結(jié)束的2017年高考,學(xué)霸君與準(zhǔn)星云學(xué)兩家企業(yè)的“高考機(jī)器人”分別拿出了 134 分和 105 分的高考文科數(shù)學(xué)成績(jī)。在做題方面,機(jī)器可能已經(jīng)超越了不少人類(lèi)。正是這樣一件事,同樣引發(fā)了人們的深度討論與思考。
的確,隨著理論和技術(shù)的日益成熟,人工智能開(kāi)始受到產(chǎn)業(yè)資本的熱捧,語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器視覺(jué)、智能控制、智能檢索、智能互聯(lián)、專(zhuān)家系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃等應(yīng)用步伐加速。金融、電商零售、醫(yī)療健康、交通、個(gè)人助理等多個(gè)領(lǐng)域都可以看到人工智能的應(yīng)用,人工智能已然開(kāi)始取代工廠(chǎng)工人、客戶(hù)服務(wù)等重復(fù)性工作。人工智能在教育領(lǐng)域同樣擁有巨大的應(yīng)用潛力,隨著知識(shí)表示方法、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、智能、情感計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展,人工智能將在學(xué)校管理、校園安全、課堂管理、智能助教、自動(dòng)閱卷、自適應(yīng)教學(xué)等方面發(fā)揮作用。
面向未來(lái),我們不禁要問(wèn),人工智能是否能夠改變教育?人工智能在教育領(lǐng)域?qū)⑨尫旁鯓拥臐摿Γ勘酒诓邉潱覀冄?qǐng)上海海事大學(xué)魏忠,探討人工智能視角下的未來(lái)教育,從人工智能的教育本體、對(duì)學(xué)科的影響、對(duì)教育技術(shù)的改變、對(duì)教育價(jià)值的重新定位幾個(gè)方面進(jìn)行了系y思考與分析。江蘇師范大學(xué)智慧教育學(xué)院周寶、楊現(xiàn)民結(jié)合人工智能在教育中的典型應(yīng)用,探討人工智能對(duì)學(xué)校管理及教學(xué)帶來(lái)的革命性影響。華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)劉黨生,從技術(shù)與教育的關(guān)系延伸到人工智能,并對(duì)非生物智能介入教育的未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè);重慶市江津區(qū)聚奎小學(xué)校劉春林、重慶市聚奎中學(xué)校張渝江從教育教學(xué)實(shí)際出發(fā),介紹了人工智能軟件如何溫柔地改變教育。上海市位育中學(xué)陳凱從教育哲學(xué)的角度,探討了人工智能如何作用于思維、認(rèn)知、學(xué)習(xí),并進(jìn)行了反思。
“這是最好的時(shí)代,這是最壞的時(shí)代;這是智慧的時(shí)代,這是愚蠢的時(shí)代。”人工智能時(shí)代的鐘聲已經(jīng)敲響,我們還在工業(yè)時(shí)代的迷夢(mèng)中尋找教育的未來(lái)。誰(shuí)曾想到,未來(lái)來(lái)得如此之快,我們是否準(zhǔn)備好做出改變?未來(lái),我們需要什么樣的人才?我們需要什么樣的教育?我們不妨想象一下,未來(lái)10年、20年的教育將發(fā)生怎樣的改變?也許一個(gè)嶄新的時(shí)代并不會(huì)留給我們那么長(zhǎng)時(shí)間去形成新的教育生態(tài)系統(tǒng)。
智能科學(xué)技術(shù)作為信息科學(xué)技術(shù)的核心、前沿和制高點(diǎn),是各種智能化應(yīng)用的關(guān)鍵。隨著智能化應(yīng)用時(shí)代的到來(lái),加快我國(guó)智能科學(xué)技術(shù)教育事業(yè)的發(fā)展,培養(yǎng)大批高水平的智能科技人才,是國(guó)家智能化應(yīng)用發(fā)展戰(zhàn)略的必需,應(yīng)引起社會(huì)和高校的高度重視。
十余年來(lái),中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)以其對(duì)我國(guó)智能科技人才培養(yǎng)的社會(huì)責(zé)任感,以倡導(dǎo)、協(xié)調(diào)、推進(jìn)、創(chuàng)新我國(guó)智能科學(xué)技術(shù)教育為宗旨,在開(kāi)創(chuàng)、引導(dǎo)、發(fā)展、繁榮我國(guó)智能科學(xué)技術(shù)教育事業(yè)的過(guò)程中作了大量的創(chuàng)造性工作,同時(shí)也打造出了一個(gè)面向我國(guó)智能科學(xué)技術(shù)教育的學(xué)術(shù)交流平臺(tái)——“全國(guó)智能科學(xué)技術(shù)教育暨教學(xué)研討會(huì)”。
在這個(gè)平臺(tái)上,全國(guó)各高校的智能科技工作者針對(duì)我國(guó)智能科學(xué)技術(shù)教育問(wèn)題,相互交流專(zhuān)業(yè)建設(shè)和課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn),共同探討核心課程和教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系,對(duì)我國(guó)智能科學(xué)技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)和學(xué)科發(fā)展中起到了積極的推動(dòng)作用。
今年的會(huì)議,除正常的教育教學(xué)研討交流外,還有兩大事項(xiàng)需要大家共同推進(jìn):一是由中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)主辦、學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)組織的“華為杯全國(guó)大學(xué)生智能設(shè)計(jì)競(jìng)賽”;二是由中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)與清華大學(xué)出版社共同組織的“全國(guó)高等院校智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)系列規(guī)劃教材”建設(shè)。希望會(huì)議各項(xiàng)議程都能取得圓滿(mǎn)成功。
關(guān)鍵詞:人工智能;應(yīng)用領(lǐng)域;實(shí)際應(yīng)用
1. 人工智能中智能體的功能
1.1人工智能
人工智能是以知識(shí)為對(duì)象,研究知識(shí)表現(xiàn)、知識(shí)獲取、知識(shí)挖掘等的學(xué)科。從其功能來(lái)看,人工智能即參照人類(lèi)智能活動(dòng)的客觀(guān)規(guī)律,借助一定的智能體,模擬人類(lèi)的思維執(zhí)行諸如判斷、推理、識(shí)別、決策、檢測(cè)等活動(dòng)。
1.2智能體
人工智能必須借助一定的智能體來(lái)實(shí)現(xiàn),也就是說(shuō),智能體是人工智能的載體。因此,分析人工智能就要借助智能體來(lái)闡述。一個(gè)性能良好的智能體,應(yīng)盡量準(zhǔn)確捕捉用戶(hù)的用意,通過(guò)對(duì)環(huán)境的感知,敏銳地獲取相關(guān)信息和知識(shí),并根據(jù)環(huán)境的數(shù)據(jù)變動(dòng)適時(shí)作出調(diào)整,高效執(zhí)行用戶(hù)指令,完成用戶(hù)指定的任務(wù)。
1.2.1單智能體的功能
依照智能體的功能,人們通常將智能體劃分為思考型、反應(yīng)型、混合型三種。
圖1 思考型智能體的功能示意圖
思考型智能體主要通過(guò)用戶(hù)根據(jù)目標(biāo)或任務(wù),下達(dá)行動(dòng)指令,用知識(shí)和計(jì)劃指導(dǎo)行動(dòng),并根據(jù)行動(dòng)的反應(yīng),對(duì)環(huán)境進(jìn)行感知,智能體感知內(nèi)部狀態(tài)等對(duì)環(huán)境狀態(tài),適時(shí)對(duì)動(dòng)作進(jìn)行調(diào)整,實(shí)現(xiàn)思考型智能體的功能。
圖2 反應(yīng)型智能體的功能示意圖
反應(yīng)型智能體主要通過(guò)規(guī)則動(dòng)作指導(dǎo)行動(dòng),并利用智能體對(duì)環(huán)境狀態(tài)的感知,指導(dǎo)規(guī)則動(dòng)作對(duì)環(huán)境作出適應(yīng)性改變,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)型智能體的功能。
圖3 混合型智能體的功能示意圖
混合型智能體的功能較為復(fù)雜,它通過(guò)智能體對(duì)環(huán)境的一般、緊急情況作出反應(yīng),對(duì)環(huán)境狀況建模,對(duì)環(huán)境可能發(fā)生的情況進(jìn)行預(yù)測(cè),與其它智能體進(jìn)行交流,共同指導(dǎo)決策,指導(dǎo)行動(dòng)的準(zhǔn)確性。
1.2.2多智能體的功能
多智能體即通過(guò)多個(gè)智能體間的相互協(xié)調(diào),共同配合,構(gòu)成一個(gè)綜合智能體,聯(lián)合達(dá)成一個(gè)任務(wù)。每個(gè)成員智能體有著各自的目標(biāo)和動(dòng)作,可以不受其他成員的限制,自主執(zhí)行自身的動(dòng)作規(guī)則,利用各個(gè)智能體間的競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)調(diào),化解多個(gè)智能體間的矛盾與沖突,實(shí)現(xiàn)多智能體的任務(wù),體現(xiàn)多智能體的功能。在多智能體的綜合功能下,各個(gè)智能體作為綜合功能的子功能,每個(gè)智能體都具有較高的適應(yīng)性,能夠根據(jù)問(wèn)題,進(jìn)行規(guī)劃和推理,判斷應(yīng)該采用的策略,對(duì)環(huán)境施加影響。多智能體基于簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)理念,具有有利于建模,可擴(kuò)展性強(qiáng),管理方便,能夠節(jié)省構(gòu)建成本,明白易懂等特點(diǎn)。通過(guò)多智能體,可以面向?qū)ο螅瑢?shí)現(xiàn)智能體的多元化和多層次性的構(gòu)架,緩解了綜合系統(tǒng)的復(fù)雜性,也緩解了各個(gè)系統(tǒng)解決問(wèn)題的復(fù)雜性,并通過(guò)協(xié)調(diào)與協(xié)作,提高解決問(wèn)題的效率,提高整個(gè)系統(tǒng)行動(dòng)的效率。
2. 人工智能的主要應(yīng)用領(lǐng)域
2.1人工智能在教育的應(yīng)用
2.1.1教師輔導(dǎo)的智能化
人工智能在教育的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在利用Agent技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能化教學(xué)。Agent技術(shù)是一種基于分布式的智能技術(shù),通過(guò)智能體Agent,可以實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的功能,并根據(jù)感知自身和環(huán)境狀態(tài),采取相應(yīng)的行動(dòng),達(dá)成系統(tǒng)規(guī)定的目標(biāo)或任務(wù)。Agent具有多種優(yōu)勢(shì),諸如可以自主完成行動(dòng),快速對(duì)動(dòng)作做出反應(yīng),協(xié)作能力強(qiáng),系統(tǒng)處于開(kāi)放狀態(tài),通信性能好,能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行行動(dòng)等。多Agent系統(tǒng)由多個(gè)成員Agent組成,各個(gè)成員Agent都有既定的動(dòng)作,通過(guò)成員hgent間的通信,獲知相關(guān)信息,共同協(xié)調(diào)完成整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜任務(wù)。Agent在智能化教學(xué)中的主要功能:對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行跟蹤監(jiān)控、教學(xué)分析、教學(xué)信息的整理、輔助學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)方法建議等。通過(guò)上述功能,能夠適時(shí)監(jiān)督學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和教師的輔導(dǎo),并能夠結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)效果等,提供有效的學(xué)習(xí)指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)教師輔導(dǎo)工作的智能化。
2.1.2教學(xué)資源的智能檢索
目前,各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源五花八門(mén),信息量非常大且較為分散,并且各種教學(xué)資源還在不斷的增長(zhǎng),給學(xué)生和教師利用教學(xué)資源帶來(lái)相應(yīng)的困難。智能檢索系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠幫助學(xué)生和教師在海量信息中,快速準(zhǔn)確地搜索到所需信息,節(jié)省學(xué)生或教師的檢索時(shí)間,提高用戶(hù)檢索效率。
2.1.3智能化評(píng)價(jià)
隨著現(xiàn)代教育的發(fā)展,運(yùn)用專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng),采用智能組卷算法,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)組織考卷。通過(guò)試題庫(kù),依照既定規(guī)則,對(duì)精選的試題進(jìn)行篩選,實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的試題測(cè)試功能。根據(jù)相關(guān)需要,設(shè)計(jì)自動(dòng)評(píng)卷功能,對(duì)考試結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),并可根據(jù)需要對(duì)考試題型進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2.2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
2.2.1數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),就是通過(guò)揭示數(shù)據(jù)間的關(guān)系和數(shù)據(jù)的存在模式,對(duì)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行處理的技術(shù)。它是人工智能、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、仿真等多學(xué)科交叉的邊緣學(xué)科。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用,為工商、科研工作的發(fā)展提供了較多的新方法,對(duì)工商業(yè)與科學(xué)研究都具有非常重要的意義。由于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)蘊(yùn)含著知識(shí)表現(xiàn)、知識(shí)獲取和知識(shí)挖掘等理念,使得其與人工智能的功能如出一轍,很多人認(rèn)為數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)該是人工智能的一支。從實(shí)際來(lái)看,雖然數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與人工智能有相應(yīng)的交集,但它已經(jīng)成為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),具有更為豐富的內(nèi)容體系,與人工智能、機(jī)器仿真、OLAP、專(zhuān)家系統(tǒng)等都具有相關(guān)性,其規(guī)則、分類(lèi)、算法等都自成體系,體現(xiàn)出數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的博大精深。
2.2.2數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)
通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)存量進(jìn)行充分的研究,從中找出潛在的規(guī)律性,從而利用數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析,挖掘出蘊(yùn)含在數(shù)據(jù)中的抽象知識(shí),揭示數(shù)據(jù)所表現(xiàn)的客觀(guān)世界狀況,從中得出相關(guān)的本質(zhì)和規(guī)律,從而自動(dòng)獲取知識(shí)。知識(shí)表現(xiàn)所概括的是數(shù)據(jù)所揭示內(nèi)容的概念,比數(shù)據(jù)本身更有應(yīng)用價(jià)值。
2.3智能檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
2.3.1智能機(jī)器人研究
在智能機(jī)器人的研究中,研究者更加關(guān)注對(duì)機(jī)器人的行動(dòng)進(jìn)行智能控制,也就是說(shuō),研究者在給定機(jī)器人任務(wù)后,必定要根據(jù)任務(wù)設(shè)計(jì)相關(guān)的動(dòng)作規(guī)則來(lái)實(shí)現(xiàn)任務(wù),然后根據(jù)智能控制,使機(jī)器人的行動(dòng)達(dá)到研究者的預(yù)期目的。
2.3.2對(duì)流水線(xiàn)的智能監(jiān)控
很多工廠(chǎng)的生產(chǎn)流水線(xiàn),都需要通過(guò)過(guò)程監(jiān)控,保障產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)性能。很多企業(yè)已經(jīng)采用人工智能對(duì)流水線(xiàn)進(jìn)行監(jiān)控 ,確保流水線(xiàn)的物理參數(shù)精度,實(shí)現(xiàn)流水線(xiàn)的高效和產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)。例如汽車(chē)工業(yè)的模糊邏輯智能控制,軋鋼廠(chǎng)的神經(jīng)元智能控制,水泥旋窯的模糊智能控制等。
2.3.3故障的智能診斷
一般情況下,智能系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)到的故障狀況,對(duì)照系統(tǒng)存儲(chǔ)的相關(guān)診斷數(shù)據(jù)和信息,判斷系統(tǒng)、器官、元件等出現(xiàn)故障的原因,采用系統(tǒng)給定的信息進(jìn)行故障處理,及時(shí)排除故障,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。故障的智能診斷系統(tǒng)構(gòu)架主要有:故障信息庫(kù)、診斷信息、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)庫(kù)等。例如,飛控系統(tǒng)的故障診斷、雷達(dá)的專(zhuān)家診斷等。
2.3.4醫(yī)療領(lǐng)域的專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)
從上世紀(jì)70年代,醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)。例如在外科手術(shù)中,采用模糊邏輯控制,通過(guò)模糊函數(shù)與語(yǔ)言,準(zhǔn)確把握病人的麻醉深度,實(shí)現(xiàn)對(duì)病人麻醉深度的智能控制。
3. 人工智能的實(shí)際應(yīng)用
3.1機(jī)器人在教育界的應(yīng)用
3.1.1模擬教學(xué)
根據(jù)教材的安排,對(duì)某些需要解釋的現(xiàn)象進(jìn)行機(jī)器人模擬演示,讓學(xué)生認(rèn)真觀(guān)察,從中發(fā)現(xiàn)一定的規(guī)律,使學(xué)生加深對(duì)規(guī)律性的認(rèn)識(shí)和理解。如數(shù)學(xué)教學(xué)中的拋物線(xiàn)軌跡演示,物理教學(xué)中的阿基米德定理演示等,都能夠利用直觀(guān)的演示,揭示其中的規(guī)律,使學(xué)生加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。
3.1.2人機(jī)交互的輔導(dǎo)方式
利用機(jī)器人輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),可以通過(guò)人機(jī)交互,為學(xué)生提供量身定制的輔導(dǎo)模式,使學(xué)生的個(gè)性得到充分發(fā)展。采用微型機(jī)器人與學(xué)生的交互輔導(dǎo),可利用微型機(jī)器人其體積小、重量輕,便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí),隨時(shí)為學(xué)生解決問(wèn)題,提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)。利用家庭機(jī)器人與學(xué)生的交互輔導(dǎo),承擔(dān)家庭教師的職責(zé),有利于學(xué)生問(wèn)題的適時(shí)解決,也有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)得到及時(shí)的鞏固。通過(guò)軟件機(jī)器人與學(xué)生的交互輔導(dǎo),可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析,為學(xué)生制定專(zhuān)門(mén)的指導(dǎo)計(jì)劃,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。
3.1.3仿真訓(xùn)練
在教學(xué)中,教師可以利用機(jī)器人,將相關(guān)內(nèi)容通過(guò)機(jī)器人的演示展現(xiàn)給學(xué)生,減輕教師的負(fù)擔(dān),并能夠通過(guò)規(guī)則的動(dòng)作,使教學(xué)更為規(guī)范。例如,用機(jī)器人示范體育高難動(dòng)作,可以將動(dòng)作分解、定格、重復(fù)播放等,從多方位展示動(dòng)作,使學(xué)生能夠充分掌握動(dòng)作的規(guī)范,比教師的示范更為科學(xué),也更為有效。
3.1.4機(jī)器人遠(yuǎn)程教育
通過(guò)機(jī)器人,可以通過(guò)對(duì)學(xué)生的特征數(shù)據(jù)分析,建立學(xué)生模型庫(kù),根據(jù)學(xué)生的個(gè)性,同時(shí)對(duì)多名遠(yuǎn)程教育的學(xué)生實(shí)施個(gè)性化教學(xué)和輔導(dǎo),提高遠(yuǎn)程教育的效率,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育的智能化。
3.1.5激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
機(jī)器人為學(xué)生創(chuàng)設(shè)富有情趣的教學(xué)環(huán)境,根據(jù)教學(xué)任務(wù),采用與學(xué)習(xí)相關(guān)的游戲,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生在盡可能短時(shí)間內(nèi),掌握需要了解的知識(shí)點(diǎn),提高學(xué)習(xí)效率。
3.2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛,主要有:
(1)商業(yè)領(lǐng)域
商業(yè)領(lǐng)域是最早應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的重要領(lǐng)域。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘,對(duì)產(chǎn)品銷(xiāo)售數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)定位;根據(jù)消費(fèi)者需求分析,對(duì)產(chǎn)品的銷(xiāo)售進(jìn)行預(yù)測(cè),調(diào)整產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)策略;根據(jù)市場(chǎng)銷(xiāo)售情況,制定合理的庫(kù)存,減少資金的占用;對(duì)顧客的購(gòu)買(mǎi)行為模式進(jìn)行識(shí)別,據(jù)此布置貨架,適應(yīng)顧客的購(gòu)買(mǎi)習(xí)慣;通過(guò)食品的滯銷(xiāo)、暢銷(xiāo)分析,制定相應(yīng)的促銷(xiāo)手段和促銷(xiāo)時(shí)間,避免商品過(guò)期積壓等等,使數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。
(2)金融業(yè)
利用金融服務(wù)的各種卡品信息,分析客戶(hù)的需求,了解客戶(hù)的存款和貸款信息,對(duì)存、貸款趨勢(shì)作出科學(xué)預(yù)測(cè),從而制定合理的存、貸款優(yōu)惠策略;對(duì)金融交易活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控,從中提取有用信息。例如,有信用卡客戶(hù)對(duì)私家車(chē)感興趣,金融機(jī)構(gòu)就可以將信息告知汽車(chē)銷(xiāo)售部門(mén),并為客戶(hù)提供量身定制的貸款服務(wù)。
(3)工業(yè)生產(chǎn)
在產(chǎn)品銷(xiāo)售環(huán)節(jié),工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用與商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用大致無(wú)異。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈,很多工業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家已經(jīng)通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。
(4)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用
隨著信息流量的增大,簡(jiǎn)單的索引與搜索系統(tǒng)已經(jīng)很難滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的需要,有待開(kāi)發(fā)高層次的搜索引擎來(lái)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)不斷的發(fā)展,智能化的搜索引擎帶給用戶(hù)的是快捷、高效與易用,使其成為今后搜索引擎的應(yīng)用趨勢(shì)。
(5)其它方面的應(yīng)用
通訊公司利用遠(yuǎn)程通信,及時(shí)了解客戶(hù)信息,創(chuàng)新客戶(hù)服務(wù),拓展新的業(yè)務(wù),擴(kuò)大市場(chǎng)影響力,贏得最佳效益。高校利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),了解生源信息,將學(xué)校的專(zhuān)業(yè)信息發(fā)送給目標(biāo)生源;對(duì)教師的情況進(jìn)行分析,從中找出關(guān)聯(lián)性,有針對(duì)地制定教學(xué)方案,有效提高高校的教學(xué)質(zhì)量。醫(yī)藥公司通過(guò)對(duì)醫(yī)生處方分析,了解醫(yī)生的用藥情況,可以制定合理的供貨計(jì)劃和營(yíng)銷(xiāo)策略。旅游機(jī)構(gòu)對(duì)旅游團(tuán)體進(jìn)行分析,可以采用有效的旅游模式,吸引更多的旅游團(tuán)體。利用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取的數(shù)據(jù),提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度。
3.3人工智能在檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用
人工智能在檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛,如前面介紹流水線(xiàn)的監(jiān)控、智能故障診斷、專(zhuān)家技術(shù)系統(tǒng)等,現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)入侵的智能檢測(cè)系統(tǒng)加以簡(jiǎn)要說(shuō)明。
3.3.1網(wǎng)絡(luò)入侵專(zhuān)家檢測(cè)系統(tǒng)
該系統(tǒng)的智能化程度高,用戶(hù)不用干預(yù)專(zhuān)家系統(tǒng)的推理。然而,其系統(tǒng)信息是建立在專(zhuān)家知識(shí)的基礎(chǔ)上,必然受專(zhuān)家認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)攻擊模式的限制。該系統(tǒng)的構(gòu)建基于以下幾點(diǎn):首先,采用安全入侵規(guī)則的描述方式,如判斷樹(shù)描述、圖形描述等。其次,通過(guò)合理推理,參照專(zhuān)家?guī)斓囊?guī)則,判斷網(wǎng)絡(luò)安全狀況,檢測(cè)是否有入侵行為發(fā)生。最后,更新專(zhuān)家?guī)欤{(diào)整專(zhuān)家規(guī)則,結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的敏感性與快速反應(yīng)能力,不斷增強(qiáng)系統(tǒng)的自適應(yīng)功能,提高系統(tǒng)檢測(cè)能力。
3.3.2入侵統(tǒng)計(jì)智能檢測(cè)系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要對(duì)異常的安全問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)。它通過(guò)建立正常行為模型,對(duì)照進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè),檢測(cè)出正常行為有較大偏離,則視為異常。首先,確立門(mén)限值,統(tǒng)計(jì)某一事件在特定時(shí)間出現(xiàn)的頻率,檢測(cè)是否超出門(mén)限值,判斷系統(tǒng)是否異常。其次,設(shè)定事件度量均值、度量標(biāo)準(zhǔn)偏差的置信區(qū)間,統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的兩個(gè)參數(shù)值,判斷系統(tǒng)是否偏離區(qū)間,檢測(cè)系統(tǒng)異常與否。最后,根據(jù)事件的矩陣數(shù)據(jù),對(duì)事件轉(zhuǎn)移的概率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果小則預(yù)示存在異常。
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【關(guān)鍵詞】機(jī)器人教育;信息技術(shù);課程改革
【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.67 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009(2015)22-0068-01
【作者簡(jiǎn)介】趙春聲,江蘇省鎮(zhèn)江市教育局教研室(江蘇鎮(zhèn)江,212000)教研員。
隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展,人類(lèi)社會(huì)正進(jìn)入以機(jī)器人為代表的智能化時(shí)代,機(jī)器人教育越來(lái)越受到人們的關(guān)注。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,機(jī)器人教育已經(jīng)在中小學(xué)得到了普及,在我國(guó)基礎(chǔ)教育階段,機(jī)器人教育才剛剛起步。因此,在信息技術(shù)課程中開(kāi)展機(jī)器人教育成為信息技術(shù)課程改革發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。江蘇省句容高級(jí)中學(xué)的機(jī)器人創(chuàng)新教育課程基地在這個(gè)方面做出了積極的可貴的探索。
首先,機(jī)器人教育可以成為學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的基石。基礎(chǔ)教育用到的機(jī)器人的編程軟件功能簡(jiǎn)單,大都具有圖形化、模塊化的特點(diǎn),它能夠通過(guò)靠鼠標(biāo)的拖拽實(shí)現(xiàn)編程,不像一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言那樣要記很多語(yǔ)句。同時(shí),所有編寫(xiě)出來(lái)的程序都能執(zhí)行,程序中出現(xiàn)錯(cuò)誤能夠在編寫(xiě)中指出,不會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行中出錯(cuò)的情況。虛擬機(jī)器人通過(guò)軟件平臺(tái)對(duì)所編寫(xiě)的程序進(jìn)行仿真,實(shí)體機(jī)器人通過(guò)硬件的實(shí)際行動(dòng)來(lái)執(zhí)行人們編寫(xiě)的程序,使初學(xué)編程的人不再覺(jué)得編寫(xiě)程序是抽象的、沒(méi)有具體運(yùn)用價(jià)值的一件事,而是實(shí)實(shí)在在地看到自己所編寫(xiě)的程序的功能與作用。
其次,機(jī)器人教育可以作為人工智能的學(xué)習(xí)平臺(tái)。機(jī)器人是人工智能研究與應(yīng)用的一個(gè)具體領(lǐng)域。隨著微電子和人工智能技術(shù)的發(fā)展,目前的機(jī)器人大都配有相關(guān)的智能部件。在高中階段開(kāi)展對(duì)機(jī)器人的探索和研究,通過(guò)對(duì)看得見(jiàn)、摸得著的人工智能實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題展開(kāi)教學(xué),能夠使學(xué)生受到有關(guān)人工智能科學(xué)的啟蒙教育,既能促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,又能促使學(xué)生未來(lái)產(chǎn)生對(duì)信息技術(shù)的追求。
再次,機(jī)器人教育是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神的載體。當(dāng)今全球基礎(chǔ)教育改革的趨勢(shì)就是,以知識(shí)為核心的教育逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅芰楹诵牡慕逃R(shí)成為學(xué)習(xí)的載體而不是目標(biāo),機(jī)器人教育正是體現(xiàn)這一教育思想的最佳方式之一。
柯斯塔指出,他認(rèn)為大數(shù)據(jù)未來(lái)應(yīng)用有七大趨勢(shì)。
第一個(gè)趨勢(shì)是物聯(lián)網(wǎng),現(xiàn)今有84億件物品互相連結(jié),遠(yuǎn)大于全球人口數(shù);不只是桌電、筆電或手機(jī)等3C產(chǎn)品相互鏈接,還有物流公司用智慧掃描儀做智慧物流,這是可以改變消費(fèi)者與企業(yè)的趨勢(shì),但存在資安風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題。
第二個(gè)趨勢(shì)是智慧城市,這項(xiàng)趨勢(shì)的成敗取決于數(shù)據(jù)量跟數(shù)據(jù)是否足夠,這有賴(lài)于政府部門(mén)與民營(yíng)企業(yè)的合作;此外,發(fā)展中的5G網(wǎng)絡(luò)是全世界通用的規(guī)格,如果產(chǎn)品被一個(gè)智慧城市采用,將可以應(yīng)用在全世界的智慧城市。
第三趨勢(shì)是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)與虛擬現(xiàn)實(shí)(VR),這兩個(gè)技術(shù)最近開(kāi)始降價(jià)跟提升質(zhì)量,走向大眾市場(chǎng),F(xiàn)B發(fā)表了頭戴式VR設(shè)備Oculus Go,售價(jià)只要200美元;微軟也發(fā)表了VR系統(tǒng),可搭配HTC、三星與ACER等品牌的硬件使用。VR應(yīng)用一開(kāi)始以電玩為主,現(xiàn)在的應(yīng)用卻超越電玩,例如可以用來(lái)教學(xué),像他靠著VR設(shè)備,把家里的插頭電線(xiàn)完成配線(xiàn),就像有水電技師在教學(xué)一樣。
第四個(gè)趨勢(shì)則是區(qū)塊鏈,柯斯塔表示,這項(xiàng)技術(shù)本質(zhì)是編譯碼跟加解密,可以有效加密信息。區(qū)塊鏈有很多不同應(yīng)用方式,美國(guó)幾乎所有科技公司都在嘗試如何應(yīng)用,最常見(jiàn)的應(yīng)用是比特幣跟其他加密貨幣的交易。
第五項(xiàng)趨勢(shì)是語(yǔ)音識(shí)別,語(yǔ)音識(shí)別是通用的無(wú)屏幕接口,可以迅速地整合在各項(xiàng)工具上,在智能設(shè)備跟手機(jī)上很好用,而Amazon的智能喇叭Echo現(xiàn)在發(fā)展到第三代,可以開(kāi)關(guān)智能電燈、開(kāi)口詢(xún)問(wèn)就能搜尋信息等。這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)有個(gè)很大優(yōu)點(diǎn),就是發(fā)展技術(shù)的公司都打算把這項(xiàng)技術(shù)商品化,像是google、Amazon跟蘋(píng)果的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)都可透過(guò)授權(quán),使用在其他業(yè)者的硬件服務(wù)上。
蘇霍姆林斯基在《教育藝術(shù)》中認(rèn)為,“在人的心靈深處有一種根深蒂固的需要,就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。在兒童的精神世界中,這種需要特別強(qiáng)烈”。我們要敢于打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)培養(yǎng)真正適應(yīng)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新型和國(guó)際化人才。現(xiàn)代教育技術(shù)是伴隨現(xiàn)代科技的發(fā)展,特別是電子、通訊、計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展而產(chǎn)生的,也是現(xiàn)代教育理論發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。
作為新一輪科技革命的代表,人工智能(AI)技術(shù)已經(jīng)或正在顛覆性地改變著許多行業(yè)和領(lǐng)域,而教育就是其中之一。來(lái)自谷歌的世界頂尖的人工智能專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)將AI的智能l展劃分成了三級(jí):第一級(jí)是“弱人工智能”,只能夠?qū)W⒃谝粋€(gè)特定領(lǐng)域,如下圍棋;第二級(jí)是“強(qiáng)人工智能”,能夠達(dá)到或超過(guò)人類(lèi)水準(zhǔn);第三級(jí)是比人類(lèi)聰明1000萬(wàn)倍的人工智能。
目前,“弱人工智能”已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面:搜索引擎、實(shí)時(shí)在線(xiàn)地圖、手機(jī)語(yǔ)音助手、智能客服等都運(yùn)用了人工智能技術(shù)。盡管人工智能要從感知、行為和認(rèn)知三個(gè)維度全面模擬甚至超越人類(lèi),還有很長(zhǎng)的路要走,但目前的AI憑借強(qiáng)大的計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力和大數(shù)據(jù)處理能力,已經(jīng)改變著傳統(tǒng)教育模式與教育形式,在破解教育資源不均、提高教育效率和教學(xué)質(zhì)量、提供個(gè)性化精準(zhǔn)化教學(xué)、優(yōu)化教育評(píng)價(jià)系統(tǒng)等方面將發(fā)揮重要作用。
浙江西湖高等研究院人工智能研究室主任于長(zhǎng)斌認(rèn)為,人工智能下一步應(yīng)用可能是遠(yuǎn)程教育、自我強(qiáng)化教育,甚至是教育領(lǐng)域的機(jī)器換人。從人工智能現(xiàn)階段研究成果來(lái)看,機(jī)器人做數(shù)學(xué)題、英語(yǔ)題完全沒(méi)有問(wèn)題,有科學(xué)家還成功用人工智能自動(dòng)生成科研和學(xué)術(shù)論文,其中有一些甚至被期刊錄用。
高考機(jī)器人
在今年6月7日的“高考”中,人工智能機(jī)器人AI-Maths在數(shù)學(xué)科目的兩套試題考試中分別取得了105分和100分的成績(jī)。整個(gè)答題過(guò)程中,機(jī)器人不聯(lián)網(wǎng)、不連接題庫(kù)、無(wú)人工參與,全由機(jī)器人獨(dú)立完成解答。研究人員表示,由于AI-Maths在識(shí)別自然語(yǔ)言時(shí)遇到了一些困難,導(dǎo)致部分考題失分。
AI-Maths先后解答了2017年數(shù)學(xué)科目高考的北京文科卷和全國(guó)Ⅱ卷的試題,分別用時(shí)22分鐘和10分鐘,北京文科卷得分105分,全國(guó)Ⅱ卷(數(shù)學(xué))得分100分。對(duì)這臺(tái)機(jī)器人來(lái)說(shuō),解答一道題目的時(shí)間最快不到一秒。此前總共做了不到500套試卷,大約12000道數(shù)學(xué)題。而一個(gè)中國(guó)學(xué)生,按照每天10道數(shù)學(xué)題估算,到高考前已經(jīng)做了大約30000道數(shù)學(xué)題。
考試結(jié)果顯示,這臺(tái)高考解題機(jī)器人在不依賴(lài)大數(shù)據(jù)的前提下,邏輯分析能力遠(yuǎn)超人類(lèi),但在文意理解、多樣性思維上要比人類(lèi)遜色得多。參與閱卷的資深數(shù)學(xué)老師表示,AI-Maths相當(dāng)于中等成績(jī)水平的高中畢業(yè)生,失分主要是因?yàn)椤白x不懂題目”,遇到一些人類(lèi)語(yǔ)言(而非數(shù)學(xué)語(yǔ)言)時(shí),無(wú)法理解。
專(zhuān)家指出,這次機(jī)器人不得高分的原因較多,首先這個(gè)機(jī)器人并沒(méi)有代表機(jī)器人的最高水平,其次機(jī)器人沒(méi)有聯(lián)網(wǎng),不能夠聯(lián)想自己的知識(shí),這樣得低分也是理所當(dāng)然的了。經(jīng)過(guò)更多的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)以后,未來(lái)AI-Maths會(huì)取得更好的成績(jī)。
該機(jī)器人是由成都準(zhǔn)星云學(xué)科技有限公司研發(fā)的一款以自動(dòng)解題技術(shù)為核心的人工智能系統(tǒng),誕生于2014年。該公司參與了科技部的863“超腦計(jì)劃”。
同時(shí)進(jìn)行的另一場(chǎng)機(jī)器人高考測(cè)試中,學(xué)霸君的Aidam首次與6名高考理科狀元在北京同臺(tái)PK,解答2017年高考文科數(shù)學(xué)試題。Aidam的成績(jī)?yōu)?34分,6名狀元的平均分為135分。Aidam答題耗時(shí)9分47秒。為了展示,Aidam當(dāng)天答題放慢了六倍速度,平時(shí)每道題完成時(shí)間應(yīng)該在7-15秒。
從2014年開(kāi)始,國(guó)內(nèi)人工智能引領(lǐng)者科大訊飛就聯(lián)合了包括北大、清華等在內(nèi)的超過(guò)30家科研院校和企業(yè),共同開(kāi)啟了一項(xiàng)隸屬?lài)?guó)家863計(jì)劃的“高考機(jī)器人”項(xiàng)目,他們希望通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施,研制出能夠參加高考并在2020年考上北大、清華的智能機(jī)器人。“超腦計(jì)劃”匯集了國(guó)內(nèi)近60%的人工智能專(zhuān)家,其重點(diǎn)就是要研究突破機(jī)器的知識(shí)表達(dá)、邏輯推理和在線(xiàn)學(xué)習(xí)能力。
目前,高考機(jī)器人在英語(yǔ)學(xué)習(xí)方面也取得階段性成果:一是翻譯,已經(jīng)能夠讓翻譯能力達(dá)到高考入門(mén)水平。二是在廣東地區(qū)的英語(yǔ)高考、中考場(chǎng)景中,在發(fā)音準(zhǔn)不準(zhǔn)、填空題選擇題,判斷你懂不懂知識(shí)上,機(jī)器已經(jīng)超過(guò)人工。三是口語(yǔ)作文實(shí)現(xiàn)突破。比如給學(xué)生一個(gè)題目《My Mother》,現(xiàn)在AI機(jī)器的評(píng)測(cè)打分已經(jīng)比人類(lèi)打分更精準(zhǔn)。
有人提出了一個(gè)十分滑稽的問(wèn)題,那就是人工智能要是通過(guò)高考考上大學(xué),是不是意味著我們的教育培養(yǎng)出來(lái)的就是考試的機(jī)器?這個(gè)問(wèn)題的邏輯不一定嚴(yán)密,但巧妙地折射出了現(xiàn)行教育體制的一些問(wèn)題。如果以應(yīng)試為主的教育方式不改變,智能機(jī)器取代老師幾乎是必然。更可怕的是,這樣的教育培養(yǎng)出的人也將被智能機(jī)器淘汰。
AI閱卷批改作業(yè)
面對(duì)龐大的考生規(guī)模和多種多樣的考試,專(zhuān)家和老師閱卷成為一個(gè)獨(dú)特的景觀(guān)。從傳統(tǒng)的紙筆閱卷到網(wǎng)上閱卷,再到今天的機(jī)器智能閱卷,AI可以輕松解決繁重復(fù)雜的閱卷難題,大大提高閱卷的效率和質(zhì)量。
通過(guò)對(duì)試卷進(jìn)行數(shù)字化掃描、格式化處理,轉(zhuǎn)換成機(jī)器可識(shí)別的信號(hào),機(jī)器就能按閱卷專(zhuān)家的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行自動(dòng)化閱卷,還可以自動(dòng)檢測(cè)出空白卷、異常卷,并給出最終的評(píng)閱報(bào)告及考試分析報(bào)告。原來(lái)三個(gè)月的工作,現(xiàn)在一周就能完成,而且更準(zhǔn)確、公正。
中國(guó)教育部考試中心對(duì)“超腦計(jì)劃”的閱卷工作進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果是,在“與專(zhuān)家評(píng)分一致率、相關(guān)度”等多項(xiàng)指標(biāo)中,機(jī)器均優(yōu)于現(xiàn)場(chǎng)人工評(píng)分。
除了代替人工閱卷,人工智能還可以幫老師做批改作業(yè)、備課等重復(fù)枯燥的工作,不僅節(jié)省大量時(shí)間,還可以減少工作量。
語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)義分析技術(shù)的進(jìn)步,使得自動(dòng)批改作業(yè)成為可能,對(duì)于簡(jiǎn)單的文義語(yǔ)法,機(jī)器可以自動(dòng)識(shí)別糾錯(cuò),甚至是提出修改意見(jiàn),這將會(huì)大大提高老師的教學(xué)效率。
今年兩會(huì)期間,科大訊飛董事長(zhǎng)劉慶峰在提案中提到,科大訊飛的英語(yǔ)口語(yǔ)自動(dòng)測(cè)評(píng)、手寫(xiě)文字識(shí)別、機(jī)器翻譯、作文自動(dòng)評(píng)閱技術(shù)等已通過(guò)教育部鑒定并應(yīng)用于全國(guó)多個(gè)省市的高考、中考、學(xué)業(yè)水平的口語(yǔ)和作文自動(dòng)閱卷。而基于國(guó)家“十三五”863“基于大數(shù)據(jù)的類(lèi)人智能關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)”階段性成果構(gòu)建的“訊飛教育超腦”已在全國(guó) 70% 地市、1 萬(wàn)多所學(xué)校應(yīng)用。
國(guó)外也有多個(gè)智能測(cè)評(píng)公司和實(shí)踐案例。GradeScope是美國(guó)加州伯克利大學(xué)一個(gè)邊緣性的產(chǎn)品,它旨在簡(jiǎn)化批改流程,使老師們更專(zhuān)注于教學(xué)反饋。目前有超過(guò)150家知名學(xué)校采用該產(chǎn)品。MathodiX是美國(guó)實(shí)時(shí)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果評(píng)測(cè)網(wǎng)站,算法會(huì)對(duì)每一步驟都進(jìn)行檢查、反饋。
美國(guó)教育考試服務(wù)中心(ETS)是世界上最大的私營(yíng)非盈利教育考試及評(píng)估機(jī)構(gòu),已經(jīng)成功將AI引入SAT和GRE論文批改,同人類(lèi)一起扮演評(píng)卷人角色。
計(jì)算機(jī)科學(xué)家喬納森研發(fā)了一款可進(jìn)行英語(yǔ)語(yǔ)法糾錯(cuò)的軟件,不同于其他同類(lèi)型軟件的是,它能夠聯(lián)系上下文去理解全文,然后做出判斷,例如各種英語(yǔ)時(shí)態(tài)的主謂一致,單復(fù)數(shù)等。它將提高英語(yǔ)翻譯軟件或程序翻譯的準(zhǔn)確性,解決不同國(guó)家之間的交流問(wèn)題。
雖然人工智能可以閱卷、批改作業(yè),但誠(chéng)如《信息時(shí)報(bào)》刊發(fā)的《推廣“機(jī)器人老師”可為廣大教師減壓》一文所言:教育需要尊重“異質(zhì)思維”,同樣的問(wèn)題,學(xué)生會(huì)給出差異化、個(gè)性化的答案;目前“機(jī)器人老師”在閱卷、批改作業(yè)的時(shí)候會(huì)有明顯的局限性,可能更適用于客觀(guān)題卻不適用于主觀(guān)題。
不可否認(rèn),最初機(jī)器是用來(lái)輔助人工教學(xué)的,未來(lái)的趨勢(shì)則是人輔助機(jī)器,而這個(gè)過(guò)程會(huì)一次次重塑考、學(xué)、教、管的服務(wù)流程。未來(lái),當(dāng)進(jìn)入強(qiáng)人工智能和超人工智能時(shí)代,機(jī)器人更像是老甚至在許多方面超越老師。
機(jī)器人當(dāng)老師
城鄉(xiāng)、區(qū)域教育鴻溝,擇校問(wèn)題,學(xué)區(qū)房問(wèn)題,都是教育教學(xué)資源不均衡導(dǎo)致的,歸根到底是優(yōu)秀教師的稀缺,而智能教育機(jī)器人則是解決這一問(wèn)題的有力工具。“機(jī)器人老師”不僅有助于解決師資不足和師資結(jié)構(gòu)不合理等難題,還能大大緩解社會(huì)矛盾,促進(jìn)教育公平。
目前國(guó)內(nèi)已涌現(xiàn)出像魔力學(xué)院這樣的創(chuàng)業(yè)公司。幾年前魔力學(xué)院創(chuàng)始人張海霞從北大畢業(yè)時(shí),她的畢業(yè)論文是國(guó)內(nèi)最早對(duì)人工智能教學(xué)進(jìn)行研究的學(xué)術(shù)論文,同時(shí)在上大學(xué)期間,她就已經(jīng)是新東方出國(guó)留學(xué)部最好的英語(yǔ)老師。這種雄厚的技術(shù)和教學(xué)背景,讓她成為國(guó)內(nèi)最早一批人工智能領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)者。
“與大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)教育領(lǐng)域的產(chǎn)品不同,魔力學(xué)院從一開(kāi)始,我們要解決的問(wèn)題就是用人工智能機(jī)器替代老師進(jìn)行講課。曾經(jīng)有很多投資人建議我們妥協(xié)一下,暫時(shí)用真人老師講課,后面再一步步地進(jìn)化到人工智能老師,但我們從來(lái)沒(méi)有妥協(xié)。”張海霞說(shuō)。
直到2016年3月,魔力學(xué)院第一個(gè)商業(yè)化的版本上線(xiàn),企業(yè)開(kāi)始有了第一筆收入,成為全球在人工智能老師這個(gè)領(lǐng)域第一家產(chǎn)品上線(xiàn)的創(chuàng)業(yè)公司,也是第一家實(shí)現(xiàn)了持續(xù)收入和盈利的創(chuàng)業(yè)公司。至今,在人工智能老師這個(gè)領(lǐng)域,魔力學(xué)院的相關(guān)產(chǎn)品仍然是惟一能從教、學(xué)、練、測(cè)各個(gè)維度提供人工智能老師教學(xué)的公司。
目前在新東方也開(kāi)始這樣的實(shí)驗(yàn),教室里沒(méi)有人類(lèi)老師上課,機(jī)器人將重要知識(shí)點(diǎn)經(jīng)過(guò)搜集和教學(xué)設(shè)計(jì)后,用非常幽默的方式向?qū)W生傳授,從課堂效果來(lái)看,“學(xué)生很愿意聽(tīng)”。
新東方教育集團(tuán)董事長(zhǎng)俞敏洪認(rèn)為,未來(lái)10年內(nèi),教師七成教學(xué)內(nèi)容一定會(huì)被機(jī)器取代。不過(guò),缺少人類(lèi)老師的教學(xué)必然不完整,因?yàn)檎n堂教學(xué)不光是把知識(shí)點(diǎn)告訴學(xué)生,更需要對(duì)學(xué)生開(kāi)展知識(shí)融合、創(chuàng)造性思維、批判性思維等能力訓(xùn)練。對(duì)于這些思維方式的訓(xùn)練教學(xué),機(jī)器人老師還無(wú)法勝任。“未來(lái)的課堂將是機(jī)器人智能教學(xué)、老師情感和創(chuàng)新能力的發(fā)揮及學(xué)生學(xué)習(xí)的三者結(jié)合。”
除了民辦教育在積極引入機(jī)器人老師,我國(guó)的“福州造”教育機(jī)器人已在部分城市的學(xué)校開(kāi)始“內(nèi)測(cè)”,今后有望向全國(guó)中小學(xué)推廣。這款教育機(jī)器人除了幫助老師朗誦課文、批改作業(yè)、課間巡視之外,還能通過(guò)功能強(qiáng)大的傳感器靈敏地感知學(xué)生的生理反應(yīng),扮演“測(cè)謊高手”角色。一旦和“學(xué)生機(jī)”綁定,可更清楚地了解學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。
對(duì)于機(jī)器人老師,國(guó)外早有應(yīng)用。2009年,日本東京理科大學(xué)小林宏教授就按照一位女大學(xué)生的模樣塑造出機(jī)器人“薩亞”老師。“薩亞”皮膚白皙、面龐清秀,皮膚后藏有18臺(tái)微型電機(jī),可以使面部呈現(xiàn)出6種表情。她會(huì)講大約300個(gè)短語(yǔ),700個(gè)單詞,可以對(duì)一些詞語(yǔ)和問(wèn)題做出回應(yīng),還可以學(xué)會(huì)講各種語(yǔ)言。“薩亞”給一班10歲左右的五年級(jí)學(xué)生講課,受到新奇興奮的孩子們的極大歡迎。
教育是塑造靈魂的特殊職業(yè),教師是人類(lèi)靈魂的工程師,面對(duì)的都是活生生的具有不同個(gè)性情感的學(xué)生,在價(jià)值觀(guān)塑造和創(chuàng)新思維啟發(fā)方面,“機(jī)器人老師”有著明顯的局限性。盡管機(jī)器人老師不知疲倦,知識(shí)淵博,能平等地對(duì)待學(xué)生,加上它的特殊身份能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力,然而機(jī)器人永遠(yuǎn)無(wú)法完全替代“真正的人類(lèi)教師”。
當(dāng)老師們從繁重的重復(fù)性工作中解放出來(lái),實(shí)際上可以將更多的時(shí)間和精力花在富有創(chuàng)造性的工作上。比如培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和情商,激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的熱情,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考,形成自己的價(jià)值觀(guān)和思想體系,成為有美好人格和創(chuàng)新能力的個(gè)體。
實(shí)際上,老師充當(dāng)?shù)氖且粋€(gè)引導(dǎo)者、啟發(fā)者的角色,老師做的應(yīng)該是“準(zhǔn)備環(huán)境-引導(dǎo)孩子-觀(guān)察-改進(jìn)環(huán)境-再引導(dǎo)-退出-再觀(guān)察”。極少干預(yù)和不斷引導(dǎo),讓孩子能最大限度地?fù)碛歇?dú)立性、專(zhuān)注度和創(chuàng)造力。
機(jī)器人進(jìn)課堂是大勢(shì)所趨。不久的將來(lái),人類(lèi)老師將負(fù)責(zé)進(jìn)行情感、心理、人品、人格上的健康教育和品德教育,以及各類(lèi)知識(shí)的融會(huì)貫通、學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而知識(shí)教育這部分,將會(huì)以“機(jī)器換人”的形式讓渡給人工智能。這將對(duì)老師提出更高的要求,因?yàn)槌R(shí)教育外的這些教學(xué)內(nèi)容,需要由真正有能力的老師來(lái)傳授。“老師要避免被機(jī)器取代,就要先避免自己成為機(jī)器。”
可見(jiàn),教師需要快速適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)需要,熟練使用各類(lèi)領(lǐng)先科技產(chǎn)品,提升綜合素質(zhì),這將決定教師本人的去與留,更是教育希望與未來(lái)的關(guān)鍵所在。
個(gè)性化教育
因材施教在我國(guó)已有2000多年歷史,但在我國(guó)應(yīng)試教育大環(huán)境下,根據(jù)學(xué)生不同的認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)能力以及自身素質(zhì)來(lái)制定個(gè)性化學(xué)習(xí)方案,真是說(shuō)易行難。當(dāng)傳統(tǒng)思想與尖端科技相結(jié)合,因材施教的可行性有了大幅提高。人工智能介入后,個(gè)性化教育有兩條實(shí)現(xiàn)途徑。
一是構(gòu)建知識(shí)圖譜。構(gòu)建和優(yōu)化內(nèi)容模型,建立知識(shí)圖譜,讓學(xué)生可以更容易地、更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)適合自己的內(nèi)容。國(guó)外這方面的典型應(yīng)用是分級(jí)閱讀平臺(tái),推薦給學(xué)生適宜的閱讀材料,并將閱讀與教學(xué)聯(lián)系在一起,文后帶有小測(cè)驗(yàn),并生成相關(guān)閱讀數(shù)據(jù)報(bào)告,老師得以隨時(shí)掌握學(xué)生閱讀情況。
Newsela將新聞與英語(yǔ)學(xué)習(xí)融為一體。通過(guò)科學(xué)算法衡量讀者英語(yǔ)水平,抓取來(lái)自《彭博社》《華盛頓郵報(bào)》等主流媒體的內(nèi)容,由專(zhuān)人改寫(xiě)成不同難度系數(shù)的版本。LightSail也是相同應(yīng)用,不過(guò)它的閱讀材料是出版書(shū)籍,它收集了適合K12學(xué)生閱讀的來(lái)自400多個(gè)出版商的8萬(wàn)多本圖書(shū)。
2015年底Newsela用戶(hù)量超過(guò)400萬(wàn),LightSail和紐約市教育局、芝加哥公立學(xué)校、丹佛公立學(xué)校等機(jī)構(gòu)達(dá)成了合作,而目前我國(guó)沒(méi)有如此規(guī)模、與官方達(dá)成合作的個(gè)性化閱讀學(xué)習(xí)平臺(tái)。
二是自適應(yīng)學(xué)習(xí)。人工智能可以從大量的學(xué)生中收集數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)學(xué)生未來(lái)表現(xiàn),智能化推薦最適合學(xué)生的內(nèi)容,最終高效、顯著地提升學(xué)習(xí)效果。當(dāng)一個(gè)學(xué)生閱讀材料并回答題時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況給出相關(guān)資料。系統(tǒng)知道應(yīng)該考學(xué)生什么問(wèn)題,什么樣的方式學(xué)生更容易接受。系統(tǒng)還會(huì)在盡可能長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保留學(xué)生信息,以便未來(lái)能給學(xué)生帶來(lái)更多的幫助。
在美國(guó)喬治計(jì)算機(jī)學(xué)院,有一門(mén)課叫“人工智能概論”。這門(mén)課是艾薩克?格爾教授創(chuàng)建的。他有一個(gè)教學(xué)助理叫吉爾。這個(gè)課程的特點(diǎn)是以問(wèn)答方式授課,學(xué)生提問(wèn),老師和助教回答。第一年就有大約1000多名學(xué)生參與,提出了超過(guò)1萬(wàn)個(gè)問(wèn)題,其中40%的問(wèn)題是由助教吉爾回答的。讓學(xué)生驚奇的是,吉爾竟然是一個(gè)機(jī)器人,而且教了他們整整一個(gè)學(xué)期。格爾教授采用IBM沃森界面,創(chuàng)建了這個(gè)AI驅(qū)動(dòng)的BOT交互系統(tǒng),也開(kāi)發(fā)了整個(gè)課程的內(nèi)容和形式。
關(guān)鍵詞:人工智能 計(jì)算機(jī)技術(shù)
一、人工智能的定義
“人工智能”(Artificial Intelligence)一詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的。人工智能是指研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。目前能夠用來(lái)研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機(jī)器就是計(jì)算機(jī),人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。
人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級(jí)的智能“制品”,并使之在越來(lái)越多的領(lǐng)域超越人類(lèi)智能,人工智能將為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和改善人類(lèi)生活做出更大貢獻(xiàn)。
二、人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域
1.在管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
(1)人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理的意義主要不在于提高效率,而是用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人們非常需要做,但工業(yè)工程信息技術(shù)是靠人工卻做不了或是很難做到的事情。在《談?wù)勅斯ぶ悄茉谄髽I(yè)管理中的應(yīng)用》一文中劉玉然指出把人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理中,以數(shù)據(jù)管理和處理為中心,圍繞企業(yè)的核心業(yè)務(wù)和主導(dǎo)流程建立若干個(gè)主題數(shù)據(jù)庫(kù),而所有的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該圍繞主題數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)建立和運(yùn)行。換句話(huà)說(shuō),就是將企業(yè)各部門(mén)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集成管理,搭建人工智能的應(yīng)用平臺(tái),使之成為企業(yè)管理與決策中的關(guān)鍵因子。
(2)智能教學(xué)系統(tǒng)(ITS)是人工智能與教育結(jié)合的主要形式,也是今后教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展方向。信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及新的教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的提出和不斷完善,推動(dòng)人們綜合運(yùn)用超媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和人工智能技術(shù)區(qū)開(kāi)發(fā)新的教學(xué)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)就是其中的典型代表。計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)包含學(xué)生模塊、教師模塊,體現(xiàn)了教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的全部?jī)?nèi)容,擁有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)和極大的吸引力。
2.在工程領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)醫(yī)學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)是人工智能和專(zhuān)家系統(tǒng)理論和技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用,具有極大的科研和應(yīng)用價(jià)值,它可以幫助醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問(wèn)題,作為醫(yī)生診斷、治療的輔助工具。事實(shí)上,早在1982年,美國(guó)匹茲堡大學(xué)的Miller就發(fā)表了著名的作為內(nèi)科醫(yī)生咨詢(xún)的Internist 2Ⅰ內(nèi)科計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的研究成果,由此,掀起了醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的。目前,醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)已通過(guò)其在醫(yī)學(xué)影像方面的重要作用,從而應(yīng)用于內(nèi)科、骨科等多個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,并在不斷發(fā)展完善中。
(2)地質(zhì)勘探、石油化工等領(lǐng)域是人工智能的主要作用發(fā)揮領(lǐng)地。1978年美國(guó)斯坦福國(guó)際研究所就研發(fā)制成礦藏勘探和評(píng)價(jià)專(zhuān)家系統(tǒng)“PROSPECTOR”,該系統(tǒng)用于勘探評(píng)價(jià)、區(qū)域資源估值和鉆井井位選擇等,是工業(yè)領(lǐng)域的首個(gè)人工智能專(zhuān)家系統(tǒng),其發(fā)現(xiàn)了一個(gè)鉬礦沉積,價(jià)值超過(guò)1億美元。
3.在技術(shù)研究中的應(yīng)用
(1)在超聲無(wú)損檢測(cè)(NDT)與無(wú)損評(píng)價(jià)(NDE)領(lǐng)域中,目前主要廣泛采用專(zhuān)家系統(tǒng)方法對(duì)超聲損傷(UT)中缺陷的性質(zhì)、形狀和大小進(jìn)行判斷和歸類(lèi);專(zhuān)家運(yùn)用超聲無(wú)損檢測(cè)儀器,以其高精度的運(yùn)算、控制和邏輯判斷力代替大量人的體力與腦力勞動(dòng),減少了任務(wù)因素造成的無(wú)擦,提高了檢測(cè)的可靠性,實(shí)現(xiàn)了超聲檢測(cè)和評(píng)價(jià)的自動(dòng)化、智能化。
(2)人工智能在電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用可謂由來(lái)已久。隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全是我們關(guān)心的重點(diǎn),因此我們必須在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的改進(jìn)和變更,大力發(fā)展數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、人工免疫技術(shù)等高效的AI技術(shù),開(kāi)發(fā)更高級(jí)AI通用和專(zhuān)用語(yǔ)言,和應(yīng)用環(huán)境以及開(kāi)發(fā)專(zhuān)用機(jī)器,而與人工智能技術(shù)則為我們提供了可能性。
三、人工智能的發(fā)展方向
1.專(zhuān)家系統(tǒng)是目前人工智能中最活躍、最有成效的一個(gè)研究領(lǐng)域,它是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)。近年來(lái),在“專(zhuān)家系統(tǒng)”或“知識(shí)工程”的研究中已出現(xiàn)了成功和有效應(yīng)用人工智能技術(shù)的趨勢(shì)。人類(lèi)專(zhuān)家由于具有豐富的知識(shí),所以才能達(dá)到優(yōu)異的解決問(wèn)題的能力。那么計(jì)算機(jī)程序如果能體現(xiàn)和應(yīng)用這些知識(shí),也應(yīng)該能解決人類(lèi)專(zhuān)家所解決的問(wèn)題,而且能幫助人類(lèi)專(zhuān)家發(fā)現(xiàn)推理過(guò)程中出現(xiàn)的差錯(cuò),現(xiàn)在這一點(diǎn)已被證實(shí)。
2.智能信息檢索技術(shù)的飛速發(fā)展。人工智能在網(wǎng)絡(luò)信息檢索中的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在:(1)如何利用計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)模仿、延伸與擴(kuò)展人類(lèi)智能的理論、方法和技術(shù)。(2)由于網(wǎng)絡(luò)知識(shí)信息既包括規(guī)律性的知識(shí),如一般原理概念,也包括大量的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)這些知識(shí)不可避免地帶有模糊性、隨機(jī)性、不可靠性等不確定性因素對(duì)其進(jìn)行推理,需要利用人工智能的研究成果。
3.SOAr是一種通用智能體系結(jié)構(gòu),其始終處在人工智能研究的前沿,已顯示出強(qiáng)大的問(wèn)題求解能力,它認(rèn)為機(jī)器人的開(kāi)發(fā)是人工智能應(yīng)用的重要領(lǐng)域。在它的研究中突出4個(gè)概念:(1)所處的境遇機(jī)器人不涉及抽象的描述,而是處在直接影響系統(tǒng)的行為的境地。(2)具體化機(jī)器人有軀干,有直接來(lái)自周?chē)澜绲慕?jīng)驗(yàn),他們的感官起作用后會(huì)有反饋。(3)智能的來(lái)源不僅僅是限于計(jì)算裝置,也是由于與周?chē)M(jìn)行交互的動(dòng)態(tài)決定。(4)浮現(xiàn)從系統(tǒng)與周?chē)澜绲慕换ヒ约坝袝r(shí)候系統(tǒng)的部件間的交互浮現(xiàn)出智能。目前,國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者都對(duì)機(jī)器人足球系統(tǒng)頗感興趣,足球機(jī)器人涉及機(jī)器人學(xué)、人工智能以及人工生命、智能控制等多個(gè)領(lǐng)域。足球機(jī)器人系統(tǒng)本身既是一個(gè)典型的多智能體系統(tǒng),是一個(gè)多機(jī)器人協(xié)作自治系統(tǒng),同時(shí)又為它們的理論研究和模型測(cè)試提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
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計(jì)劃強(qiáng)調(diào),要加強(qiáng)人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)建設(shè),形成“人工智能+X”復(fù)合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)新模式。計(jì)劃的重點(diǎn)任務(wù)之一,是要完善人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)體系,并且推動(dòng)高校人工智能領(lǐng)域科技成果轉(zhuǎn)化與示范應(yīng)用。高校在人才培養(yǎng)中起到了至關(guān)重要的作用,雖然人工智能尚未成為一級(jí)學(xué)科,但國(guó)內(nèi)不少一流的高校已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)建立合作實(shí)驗(yàn)室、增強(qiáng)人工智能分支教學(xué)等方式發(fā)展人工智能。
為了解各高校開(kāi)展人工智能研究的情況,億歐盤(pán)點(diǎn)了10家在設(shè)有人工智能實(shí)驗(yàn)室或有人工智能分支專(zhuān)業(yè)的高校。
清華大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系
清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系(簡(jiǎn)稱(chēng)計(jì)算機(jī)系)成立于1958年,在2006年、2012年全國(guó)學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心開(kāi)展的一級(jí)學(xué)科整體水平評(píng)估中,以總分滿(mǎn)分100分的成績(jī)排名第一。2017年,在 USnews 推出的世界大學(xué)學(xué)科排名 Best Global Universities for Computer Science 中,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科緊隨 MIT之后位列世界第2名。在 QS 世界大學(xué)排名 (QS World University Rankings) 給出的全球計(jì)算機(jī)學(xué)科排名中為例第15名,其排名與得分逐年穩(wěn)步提升。
計(jì)算機(jī)系包含了國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)最全的學(xué)科方向,設(shè)有高性能計(jì)算機(jī)與處理器、并行與分布式處理、存儲(chǔ)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全、系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)、理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)工程及知識(shí)工程、軟件工程、計(jì)算機(jī)與VLSI設(shè)計(jì)自動(dòng)化、軟件理論與系統(tǒng)、生物計(jì)算及量子計(jì)算、人工智能、智能控制及機(jī)器人、人機(jī)交互與普適計(jì)算、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與可視化技術(shù)、CAD技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、媒體信息處理等研究方向。
計(jì)算機(jī)系現(xiàn)設(shè)有高性能計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件、人機(jī)交互與媒體集成4個(gè)研究所;智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)部等科研教學(xué)機(jī)構(gòu)。
計(jì)算機(jī)系還設(shè)有國(guó)家級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,包括:計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室、微型計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)軟件實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等。此外,計(jì)算機(jī)系還與騰訊、搜狗、微軟、思科等國(guó)內(nèi)外著名公司建立了面向教學(xué)或研究的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。
北京大學(xué):智能科學(xué)系
智能科學(xué)系成立于2002年7月,主要從事智能感知、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)智能分析與智能計(jì)算、智能機(jī)器人等方向的基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,側(cè)重于理論、方法以及重大領(lǐng)域應(yīng)用上。
北大智能科學(xué)系依托于視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)信息處理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室以實(shí)現(xiàn)高度智能化的機(jī)器感知系統(tǒng)為目標(biāo),在生物特征識(shí)別研究方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位。智能科學(xué)系在著名的軟件與人工智能專(zhuān)家、我國(guó)載人飛船工程軟件專(zhuān)家組組長(zhǎng)何新貴院士和長(zhǎng)江特聘教授查紅彬教授的帶領(lǐng)下,重點(diǎn)開(kāi)展機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器聽(tīng)覺(jué)、智能系統(tǒng)與智能的生理心理基礎(chǔ)等研究。以北大智能科學(xué)研究人員為技術(shù)核心的北大指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),是國(guó)內(nèi)唯一能與國(guó)外系統(tǒng)抗衡的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),是中國(guó)第一家也是唯一的一家提供公安應(yīng)用全面解決方案的系統(tǒng),擁有中國(guó)指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品第一市場(chǎng)占有率。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)說(shuō)話(huà)人識(shí)別新方法的研究獲得教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng);國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)研究獲得2000年中國(guó)高校科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng),入選2000年中國(guó)高校十大科技進(jìn)展。
復(fù)旦大學(xué):類(lèi)腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院
復(fù)旦大學(xué)類(lèi)腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院于2015年3月籌建成立,是復(fù)旦大學(xué)校內(nèi)的獨(dú)立二級(jí)研究機(jī)構(gòu)。其前身為復(fù)旦大學(xué)第一批跨學(xué)科交叉國(guó)際化研究中心——計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)研究中心,成立于2008年。研究院基于復(fù)旦大學(xué)既有的數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、信息學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科綜合交叉研究?jī)?yōu)勢(shì),以計(jì)算神經(jīng)科學(xué)為橋梁,著力開(kāi)展大腦機(jī)制解析、腦疾病智能診療、類(lèi)腦智能算法、類(lèi)腦智能軟硬件、新藥智能研發(fā)、通用智能等相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)。
研究院率先探索打通國(guó)際與國(guó)內(nèi)、科技與產(chǎn)業(yè)的全鏈條、全球化產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制,充分發(fā)揮高校培養(yǎng)和儲(chǔ)備高端智能人才、發(fā)現(xiàn)和培育前沿技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì),推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研源頭創(chuàng)新與合作,致力于成為推動(dòng)腦科學(xué)、人工類(lèi)腦智能與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展的重要科技創(chuàng)新平臺(tái)。
研究院目前在建五個(gè)核心功能平臺(tái)和一個(gè)國(guó)際合作研發(fā)中心,主要包括:一是以腦高級(jí)認(rèn)知功能的多信息反饋處理機(jī)制研究為核心的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算仿真平臺(tái);二是以多尺度多中心重大腦疾病數(shù)據(jù)庫(kù)和算法開(kāi)發(fā)為基礎(chǔ)的智能診治數(shù)據(jù)示范平臺(tái);三是依托高端醫(yī)療影像設(shè)備集群,為生物醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究和信息產(chǎn)業(yè)智能化提供試驗(yàn)技術(shù)支撐的綜合生物醫(yī)學(xué)影像平臺(tái);四是以開(kāi)發(fā)深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)和自組織學(xué)習(xí)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法以及可穿戴設(shè)備、類(lèi)腦芯片、健康服務(wù)機(jī)器人等為目標(biāo)的類(lèi)腦智能軟、硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái);五是集孵化加速、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、投資基金為一體,為類(lèi)腦智能創(chuàng)新項(xiàng)目及企業(yè)提供應(yīng)用技術(shù)資源和孵化服務(wù)的類(lèi)腦智能產(chǎn)業(yè)化平臺(tái);六是依托已有的歐洲人類(lèi)腦計(jì)劃、美國(guó)腦計(jì)劃等國(guó)際合作的數(shù)據(jù)、學(xué)術(shù)資源,建設(shè)類(lèi)腦智能?chē)?guó)際合作節(jié)點(diǎn)和人才培養(yǎng)中心。
中國(guó)科學(xué)院:自動(dòng)化研究所
中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所成立于1956年10月,是我國(guó)最早成立的國(guó)立自動(dòng)化研究機(jī)構(gòu)。目前設(shè)有類(lèi)腦智能研究中心、智能感知與計(jì)算研究中心、腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心等12個(gè)科研開(kāi)發(fā)部門(mén),還有若干與國(guó)際和社會(huì)其他創(chuàng)新單元共建的各類(lèi)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和工程中心。另有漢王科技、三博中等四十余家持股高科技公司。
近年來(lái),自動(dòng)化所共獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)30余項(xiàng)。數(shù)量逐年增加,質(zhì)量不斷提高;專(zhuān)利申請(qǐng)和授權(quán)量連年攀升,多年位居北京市科研系統(tǒng)前十名繪制的“腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜”第一次建立了宏觀(guān)尺度上的活體全腦連接圖譜;虹膜識(shí)別核心技術(shù)突破國(guó)外封鎖,通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合走出“中國(guó)制造”之路;基于自動(dòng)化所語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的“紫冬語(yǔ)音云”在淘寶、來(lái)往等阿里巴巴旗下移動(dòng)客戶(hù)端產(chǎn)品中得到推廣;“分子影像手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)”通過(guò)國(guó)家藥監(jiān)局醫(yī)療器械安全性及有效性檢測(cè)認(rèn)證并進(jìn)入臨床應(yīng)用;“智能視頻監(jiān)控技術(shù)”和“人臉識(shí)別技術(shù)”分別成功應(yīng)用于2008年北京奧運(yùn)會(huì)、2010年上海世博會(huì)的安保工作中,為社會(huì)安全貢獻(xiàn)自己的力量;研制的AI程序“CASIA-先知1.0”采用知識(shí)和數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的體系架構(gòu),在2017首屆全國(guó)兵棋推演大賽總決賽中7:1的懸殊比分戰(zhàn)勝人類(lèi)頂級(jí)選手,展示了人工智能技術(shù)在博弈對(duì)抗領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力……
在共建機(jī)構(gòu)方面,自動(dòng)化所與新加坡媒體發(fā)展管理局聯(lián)合成立中新數(shù)字媒體研究院,聚焦交互式語(yǔ)言學(xué)習(xí)、視頻和分析等領(lǐng)域;與瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)(EPFL)在京成立中瑞數(shù)據(jù)密集型神經(jīng)科學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,在類(lèi)腦智能研究方面展開(kāi)合作;與澳大利亞昆士蘭大學(xué)(UQ)共建中澳腦網(wǎng)絡(luò)組聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,在“計(jì)算大腦”研究方向上進(jìn)行遠(yuǎn)景規(guī)劃;還與香港科技大學(xué)共建智能識(shí)別聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,在模式識(shí)別、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域展開(kāi)合作。
廈門(mén)大學(xué):智能科學(xué)與技術(shù)系
早在上世紀(jì)八十年代初,廈門(mén)大學(xué)就已開(kāi)始從事人工智能領(lǐng)域的研究,相繼在專(zhuān)家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言處理與機(jī)器翻譯等領(lǐng)域取得過(guò)一系列成果。為此,1988年經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)成立“廈門(mén)大學(xué)人工智能與計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所”,后于2004年更名為“廈門(mén)大學(xué)人工智能研究所”。2006年12月,經(jīng)國(guó)家教育部批準(zhǔn),廈門(mén)大學(xué)正式設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專(zhuān)業(yè),并于2007年6月經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)成立“廈門(mén)大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系”。
廈門(mén)大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系現(xiàn)有一個(gè)本科專(zhuān)業(yè)(智能科學(xué)與技術(shù)),三個(gè)碩士學(xué)位授予專(zhuān)業(yè)(模式識(shí)別與智能系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)),兩個(gè)博士學(xué)位授予專(zhuān)業(yè)(計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù))。
目前該系承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家863、國(guó)家自然科學(xué)基金、福建省科技基金等項(xiàng)目,擁有“福建省仿腦智能系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“智能信息技術(shù)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”和“廈門(mén)大學(xué)語(yǔ)言技術(shù)中心”三個(gè)平臺(tái),此外還有“藝術(shù)認(rèn)知與計(jì)算”、“自然語(yǔ)言處理”、“智能多媒體技術(shù)”、“人工大腦實(shí)驗(yàn)室”、“智能中醫(yī)信息處理”等多個(gè)研究型實(shí)驗(yàn)室,為培養(yǎng)高質(zhì)量的學(xué)生提供了必要的保障。
上海交通大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系
上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系成立于1984年。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在人們生活中的應(yīng)用不斷深入,特別是隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的興起,交通大學(xué)計(jì)算機(jī)系不斷調(diào)整學(xué)科方向,形成了高可靠軟件與理論、并行與分布式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智能人機(jī)交互、密碼學(xué)與信息安全等研究方向。
該院系下設(shè)三個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室:智能計(jì)算與智能系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市教委智能交互與認(rèn)知工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地及上海市可擴(kuò)展計(jì)算與系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。其中,上海交通大學(xué)-微軟智能計(jì)算與智能系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室目前是教育部-微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成立于2005年9月,是交通大學(xué)和微軟亞洲研究院在多年良好合作的基礎(chǔ)上,為了更好發(fā)揮各自在并發(fā)計(jì)算、算法與復(fù)雜性理論、仿腦計(jì)算、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算智能、自然語(yǔ)言處理、多媒體通訊以及機(jī)器人等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)“使未來(lái)的計(jì)算機(jī)和機(jī)器人能夠看、聽(tīng)、學(xué),能以自然語(yǔ)言的方式與人類(lèi)交流”這一共同使命而成立的。實(shí)驗(yàn)室在科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)交流等方面也取得了很好的成績(jī)。實(shí)驗(yàn)室累積200余篇,成果發(fā)表于CVPR,ICCV,WWW等國(guó)際頂級(jí)會(huì)議上。
南京大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系
南京大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)研究起步于1958年,建立了計(jì)算技術(shù)、計(jì)算數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯等專(zhuān)業(yè)開(kāi)始培養(yǎng)計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域?qū)iT(mén)人才,1978年在上述三個(gè)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)上成立了計(jì)算機(jī)科學(xué)系,1993年更名為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系。
依托該系師資,先后成立了南京大學(xué)計(jì)算機(jī)軟件研究所、計(jì)算機(jī)軟件新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京大學(xué))、南京大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所、南京大學(xué)多媒體計(jì)算技術(shù)研究所、南京大學(xué)軟件工程中心(江蘇省軟件工程研究中心)、南京大學(xué)信息安全研究所等科研機(jī)構(gòu)。主要科研方向有:軟件自動(dòng)化與形式化、分布與并行計(jì)算及新型網(wǎng)絡(luò)、新型程序設(shè)計(jì)與軟件方法學(xué)、多媒體與信息處理、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)、系統(tǒng)軟件及信息安全等。
建系30年來(lái),共承擔(dān)國(guó)家973計(jì)劃、國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家攀登計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技攻關(guān)等重大科技計(jì)劃項(xiàng)目以及省、部、委科研項(xiàng)目和企事業(yè)委托或國(guó)際合作的研發(fā)項(xiàng)目300余項(xiàng),科研成果獲得各種獎(jiǎng)勵(lì)80余項(xiàng),其中國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng),省部委自然科學(xué)獎(jiǎng)和科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)2項(xiàng),一等獎(jiǎng)8項(xiàng),二等獎(jiǎng)37項(xiàng)。3000多篇,出版專(zhuān)著、教材50多部,申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利33項(xiàng)。部分成果被轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,產(chǎn)生了較大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
哈爾濱工業(yè)大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)建于1956年,是中國(guó)最早的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)之一。在1985年,發(fā)展成為計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系,并建立了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究所。2000年,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院成立;同年,建立了軟件學(xué)院,后經(jīng)國(guó)家教育部、國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)為國(guó)家示范性軟件學(xué)院。目前。哈工大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院擁有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、7個(gè)博士點(diǎn)和7個(gè)碩士點(diǎn)、1個(gè)博士后科研流動(dòng)站、一個(gè)國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)、一個(gè)國(guó)家級(jí)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、一個(gè)國(guó)防科工委創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)。
目前主要研究方向包括:智能人機(jī)交互、音視頻編解碼技術(shù)、語(yǔ)言處理、自然語(yǔ)言理解與中文信息處理、機(jī)器翻譯、信息檢索、海量數(shù)據(jù)計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全、傳感器網(wǎng)與移動(dòng)計(jì)算、高可靠與容錯(cuò)計(jì)算技術(shù)、穿戴計(jì)算機(jī)、企業(yè)計(jì)算與服務(wù)計(jì)算、智能機(jī)器人、生物計(jì)算與生物特征識(shí)別。
學(xué)院有一批研究成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,包括:國(guó)家信息安全管理系統(tǒng)、數(shù)字視頻廣播編碼傳輸與接收系統(tǒng)、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)特定信息獲取系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)機(jī)群并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、神州號(hào)飛船數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)、穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信息安全與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、人臉識(shí)別系統(tǒng)、視頻編解碼技術(shù)、黑龍江省CIMS應(yīng)用示范工程、農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)等等。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
中國(guó)科技大學(xué)于1958年建校時(shí)就設(shè)置了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)。根據(jù)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,面向國(guó)家和社會(huì)的重大需求,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院將科研力量凝聚在高性能計(jì)算、智能計(jì)算與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與可信計(jì)算、先進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)四個(gè)主要的研究領(lǐng)域。
學(xué)院的支撐實(shí)驗(yàn)室有:國(guó)家高性能計(jì)算中心(合肥)、安徽省高性能計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、安徽省計(jì)算與通訊軟件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、 多媒體計(jì)算與通信教育部-微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)科大超級(jí)運(yùn)算中心和信息科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心。
其中,多媒體計(jì)算與通信教育部—微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要從事人機(jī)自然語(yǔ)音通信、語(yǔ)義計(jì)算與數(shù)據(jù)挖掘等方面的研究。人機(jī)自然語(yǔ)音通信方面,主要研究中文信息處理、人類(lèi)視聽(tīng)覺(jué)機(jī)理、語(yǔ)音語(yǔ)言學(xué)等。語(yǔ)義計(jì)算與數(shù)據(jù)挖掘方面,主要研究自然語(yǔ)言驅(qū)動(dòng)的計(jì)算、多媒體內(nèi)容的語(yǔ)義標(biāo)注、自動(dòng)問(wèn)答、語(yǔ)義社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)與知識(shí)工程、隱私保護(hù)與管理中的語(yǔ)義計(jì)算等。
依托多媒體計(jì)算與通信教育部—微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,雙方聯(lián)合實(shí)施了聯(lián)合培養(yǎng)博士生計(jì)劃、實(shí)習(xí)生計(jì)劃、精品課程建設(shè)計(jì)劃、青年教師培養(yǎng)計(jì)劃等,取得了突出成果,探索出了一條企業(yè)和高校共同培養(yǎng)優(yōu)秀人才的道路,為微軟亞洲研究院與其他高校的合作提供了一個(gè)經(jīng)典范例。
華中科技大學(xué):自動(dòng)化學(xué)院
華中科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院是由原控制科學(xué)與工程系和原圖像識(shí)別與人工智能研究所于2013年合并組建的學(xué)院。原控制科學(xué)與工程系前身是成立于1973年的華中工學(xué)院自動(dòng)控制系,1998年更名為華中理工大學(xué)控制科學(xué)與工程系;原圖像識(shí)別與人工智能研究所是1978年由教育部和航天部共同批準(zhǔn)成立從事圖像識(shí)別和人工智能研究的研究機(jī)構(gòu)。
科學(xué)研究工作主要涉及復(fù)雜系統(tǒng)控制理論、決策分析與決策支持、電力電子與運(yùn)動(dòng)控制、智能控制與機(jī)器人、計(jì)算機(jī)集成控制與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息檢測(cè)與識(shí)別、飛行器控制與狀態(tài)監(jiān)測(cè)、生物信息處理、神經(jīng)接口與康復(fù)技術(shù)、物流系統(tǒng)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)動(dòng)員與公共安全、多譜圖像制導(dǎo)、目標(biāo)探測(cè)的多譜信息技術(shù)、多譜信息的實(shí)時(shí)處理與系統(tǒng)集成技術(shù)、人工智能與思維科學(xué)、信息安全等方向。
模式識(shí)別與智能系統(tǒng)是自動(dòng)化一級(jí)學(xué)科的重要二級(jí)學(xué)科。迄今為止,本系在原 “圖像識(shí)別與人工智能研究所”和“控制科學(xué)與工程系”的這兩個(gè)學(xué)科點(diǎn)承擔(dān)了百余項(xiàng)國(guó)家、國(guó)防與行業(yè)項(xiàng)目。近5年科研經(jīng)費(fèi)總額在8000萬(wàn)元以上,包括973計(jì)劃,國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)、面上和青年基金項(xiàng)目,863計(jì)劃,國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)防重點(diǎn)預(yù)研與基金,國(guó)家科技支撐計(jì)劃,省部級(jí)科研項(xiàng)目,以及大型工程和企業(yè)科研合作項(xiàng)目等。
總結(jié)
人工智能的概念已提出60年,從原來(lái)的理論框架體系的搭建,到實(shí)驗(yàn)室關(guān)鍵技術(shù)的準(zhǔn)備,如今已開(kāi)始進(jìn)入全新的發(fā)展階段――產(chǎn)業(yè)化。
目前,從基本的算法到腦科學(xué)研究,人工智能都還沒(méi)有突破性進(jìn)展的可能性。但是,以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的人工智能,結(jié)合日新月異的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),就可以在未來(lái)5到10年改變我們的世界。
人工智能+時(shí)代的兩大機(jī)遇
人工智能不僅將替代簡(jiǎn)單重復(fù)的勞動(dòng),還將替代越來(lái)越多的復(fù)雜的高級(jí)腦力活動(dòng),創(chuàng)造一個(gè)個(gè)新的機(jī)會(huì)。可以說(shuō),任何一個(gè)行業(yè)、企業(yè)或今天的創(chuàng)業(yè)者,如果不用人工智能改變今天的生產(chǎn)和生活方式,5年后一定會(huì)出局。
第一個(gè)趨勢(shì)是以語(yǔ)音為主導(dǎo)、以鍵盤(pán)和觸摸為輔助的人機(jī)交互時(shí)代正在到來(lái)。如今越來(lái)越多的設(shè)備不再需要屏幕,越來(lái)越多的場(chǎng)景我們不用直接碰觸。比如,想把燈光調(diào)亮,想打開(kāi)五米之外的設(shè)備,我們的手沒(méi)法直接觸碰。再如,開(kāi)車(chē)時(shí)不方便用手、用眼做其他事情。這時(shí),語(yǔ)音就成為最主要的一個(gè)交互方式。
第二個(gè)趨勢(shì)是人工智能正在全球范圍內(nèi)掀起一股浪潮,“人工智能+”的時(shí)代到來(lái),而且會(huì)比我們想象的還要快。為什么呢?麥肯錫分析認(rèn)為,當(dāng)前45%的工作可以被技術(shù)自動(dòng)化,不只是簡(jiǎn)單重復(fù)性的工作,CEO20%的工作也可以被機(jī)器取代。《科學(xué)》雜志預(yù)測(cè),2045年人工智能會(huì)顛覆全球50%、中國(guó)77%的就業(yè)。也就是說(shuō),今天的我們3/4的工作30年后會(huì)被人工智能取代。埃森哲認(rèn)為,到2035年人工智能會(huì)讓12個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率翻一倍。我國(guó)的增長(zhǎng)率只有比這還高,才對(duì)得起今天的時(shí)代機(jī)遇。
從科大訊飛的情況可以看出,人工智能將迎來(lái)兩大產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。
第一,未來(lái)3到5年,萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代到來(lái),以語(yǔ)音為主、鍵盤(pán)觸摸為輔的人機(jī)交互將廣泛應(yīng)用。第二,未來(lái)5到10年,人工智能會(huì)像水和電一樣進(jìn)入各行各業(yè),深刻改變我們的生活。
認(rèn)知智能是最大技術(shù)瓶頸
人工智能技術(shù)有兩種分類(lèi)方法。一種分為強(qiáng)人工智能和弱人工智能;另一種是訊飛研究院提出的、跟技術(shù)演進(jìn)路徑相關(guān)的分類(lèi),分成計(jì)算智能、感知智能和認(rèn)知智能。
計(jì)算智能就是機(jī)器能存會(huì)算。就像當(dāng)年IBM的深藍(lán)電腦下象棋超過(guò)卡斯帕羅夫,典型的就是因?yàn)檫\(yùn)算能力強(qiáng),提前算到了所有的結(jié)果。
感知智能,比如語(yǔ)音合成技術(shù),能夠讓機(jī)器開(kāi)口說(shuō)話(huà)。再如語(yǔ)音識(shí)別技術(shù),就像今天的演講,后臺(tái)系統(tǒng)把它變成文字,準(zhǔn)確率可達(dá)95%。
認(rèn)知智能是讓機(jī)器具備能理解、會(huì)思考的能力。這是最大的挑戰(zhàn),也是大家最熱切期待的技術(shù)突破。工業(yè)革命讓我們從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái),未來(lái)的認(rèn)知智能會(huì)讓人從今天很多復(fù)雜的腦力勞動(dòng)中解放出來(lái)。
科大訊飛選擇以語(yǔ)音為入口解決認(rèn)知難題,進(jìn)行認(rèn)知革命。以人機(jī)交互為入口的目的,就是為了解決自然語(yǔ)言理解的技術(shù)難題。這個(gè)入口可以把人類(lèi)的智慧最便捷地匯聚到后臺(tái),供機(jī)器學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,也可以使后臺(tái)人工智能的成果最簡(jiǎn)單直接地輸出,從社會(huì)不斷取得它學(xué)習(xí)需要的反饋信息,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)知識(shí)管理和推理學(xué)習(xí)。
科大訊飛承擔(dān)的科技部第一個(gè)人工智能重大專(zhuān)項(xiàng)――高考機(jī)器人。目標(biāo)是為了“考大學(xué)”,但其核心技術(shù)正是語(yǔ)言理解、知識(shí)表達(dá)、聯(lián)想推理和自主學(xué)習(xí)。
人工智能技術(shù)正走向產(chǎn)業(yè)化
目前,科大訊飛的人工智能研究已經(jīng)取得了階段性成果。
在教育行業(yè),科大訊飛的機(jī)器人通過(guò)構(gòu)建學(xué)生全過(guò)程的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和老師上課的數(shù)據(jù),提升了課堂效率,原來(lái)45分鐘的課堂,現(xiàn)在15分鐘就搞定。因?yàn)榇罅康膬?nèi)容學(xué)生都是知道的,老師只需向個(gè)別沒(méi)掌握的學(xué)生單獨(dú)講授。這樣,老師就有時(shí)間把課堂的重點(diǎn)放在大家都不了解的知識(shí)上,學(xué)生可以用大量時(shí)間進(jìn)行啟發(fā)式學(xué)習(xí)。借助這些手段,學(xué)生的重復(fù)性訓(xùn)練可以降低50%以上。
在醫(yī)療行業(yè),科大訊飛利用語(yǔ)音解決門(mén)診電子病歷,利用人工智能輔助診療。學(xué)習(xí)最頂尖醫(yī)療專(zhuān)家知識(shí)后的人工智能產(chǎn)品,可以超過(guò)一線(xiàn)全科醫(yī)生的水平。當(dāng)前,醫(yī)療行業(yè)一線(xiàn)最缺的是全科醫(yī)生和兒科醫(yī)生,引入人工智能技術(shù)就可以緩解醫(yī)療資源短缺壓力。
科大訊飛的人工智能技術(shù)還應(yīng)用在汽車(chē)領(lǐng)域。在寶馬汽車(chē)去年的國(guó)際測(cè)試中,科大訊飛以86%的準(zhǔn)確率名列第一。
在客服領(lǐng)域,機(jī)器已經(jīng)替代掉了30%的人工服務(wù)。目前,安徽移動(dòng)呼叫中心有75%的服務(wù)內(nèi)容已被機(jī)器替代。
機(jī)器人還將從服務(wù)后臺(tái)走向前端。今年第四季度末或明年,服務(wù)機(jī)器人將開(kāi)始在銀行和電信營(yíng)業(yè)廳上崗工作,它們不僅好玩、有趣,吸引人氣,還能幫客戶(hù)解決實(shí)際問(wèn)題。
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)