作者:温才妃 来源:中国科学报 发布时间:2024/7/9 7:47:16
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本科就学人工智能,会更有利吗

 

赵晓光

张岳

潘志庚

“要不要报考人工智能专业?”近日,在高考志愿填报阶段,许多高校在招生咨询时,都会面对考生和家长提出的这一问题。

近年来,人工智能专业如雨后春笋般涌现。据统计,2024年我国有535所高校开设此专业。从课程设置看,我国大学人工智能专业涵盖了数学基础、计算机编程、机器学习、深度学习、自然语言处理等多个方面。

大量高中生希望报考人工智能专业,但在报考时往往会出现选择上的迷茫——是本科阶段直接攻读人工智能专业,还是攻读基础性学科,如数学、物理,研究生阶段再选择人工智能方向?

为此,《中国科学报》采访了中国科学院自动化研究所研究员赵晓光、西湖大学工学院教授张岳、南京信息工程大学人工智能学院院长潘志庚。

本科打基础,研究生解决问题

《中国科学报》:本科阶段的人工智能究竟学什么内容?人工智能专业通常会开设什么课程,培养学生哪方面的能力?

张岳:人工智能最核心的基础是算法,如机器学习算法、深度学习算法等。在本科阶段,高校会教授人工智能的核心知识,如图像处理、计算机视觉、自然语言处理、机器人等课程。

此外,高校还会强调学科交叉,如人工智能与医学等。我们会培养学生人工智能的通识能力,使学生在将来从事人工智能相关工作时具备编程等基本知识素养。

潘志庚:本科阶段主要学习基础课程,比如数学、编程和神经网络等。

我们还希望与具体的应用相结合。例如,结合学校的学科优势、产业学院优势,形成智慧气象、智慧医疗、智慧教育等特色方向,与几十家企业共建产学研平台,为学生提供更多实习机会。

赵晓光:作为一门非常综合的学科,人工智能这一概念自1956年被确立起,就是要用计算机模仿并替代、延伸人类的能力。除了学习数学、物理等基础知识,学生在本科阶段还要明确这门学科的概念,这样才能走得更远。

《中国科学报》:如果是研究生阶段学习人工智能,通常学习的内容又是什么?在知识塑造方面与本科阶段有何不同?

赵晓光:研究生阶段主要培养的是发现问题、解决问题的能力,用所学知识解决生产、生活中的实际问题。这是研究生毕业须具备的能力。

以医工结合为例,过去X光片、CT片由医生来看片,现在则更多的是计算机识片,并利用图像处理、各种算法,将片子中的病灶与正常的组织区分开。这需要我们根据实际问题补充相关知识。

其中,博士生阶段对学生的创新能力提出了更高要求,要能将知识融会贯通、灵活使用,并在前人的基础上进行创新工作,解决前人没有解决的问题。

张岳:应用人工智能的相关知识进行创新是研究生阶段应强调的事。有相当一部分科技成果最先发表在学术论文上,所以研究生、部分本科生的一个基本素质是阅读最新的论文。对于教师而言,相较于本科,研究生的课程讲授方式更加灵活,选课的比重相对较低,实战的比重会更高,为的就是培养引领科技发展的创新型人才。

《中国科学报》:前段时间,南京大学、中国农业大学、北京邮电大学等高校纷纷开设人工智能通识课。考生、家长很好奇,人工智能通识课究竟教的是什么?如果将来想在人工智能领域就业,仅学习通识课够不够?

赵晓光:通识课是一个快速进入人工智能领域,了解人工智能、学会应用人工智能的途径。但通识课只能为学生打下理论基础,要想发挥实际作用,一定要活学活用,根据实际问题确定解决方案。

张岳:西湖大学同样面向全校开设了人工智能通识课。这门课介绍了人工智能的基本概念、发展历史、主要解决的问题,以及常用的工具。一方面让学生对人工智能增加了解、培养兴趣,吸引部分学生进入人工智能领域;另一方面,人工智能作为工具服务于各专业,这门课也许会是学生成为跨学科人才的“敲门砖”。

潘志庚:开设人工智能通识课,就像当初高校开设计算机方面的基础课一样,目的是让学生掌握基本知识、常用工具,在未来的学习和工作中得以应用。

当前,部分高校对于人工智能课程的开设有些“疯狂”。不久前,国内两所顶尖高校要开设100门人工智能相关课程,实际上是把人工智能与相关应用结合起来。但100门课程太多了,容易造成课程的“生拼硬凑”,最应该开设的还是人工智能通识课。

外专业转入该做哪些准备

《中国科学报》:此前曾有报道,复旦大学两位中文系本科生,在直博时转学人工智能。国外高校也有不少“文转理”转学人工智能的学生。如果文科生攻读人工智能研究生,本科阶段需要做好哪些准备?

赵晓光:人工智能是综合学科,无论是理科生、工科生还是文科生,在人工智能领域都大有可为。但为了学人工智能而“文转理”没有必要,因为文科生同样可以从事人工智能的工作。比如,自然语言翻译是语言的二次加工,需要语言学基础。其他学科也是如此,比如用人工智能文生图需要绘画基础、用人工智能做音乐需要音乐基础。

潘志庚:我在浙江大学工作时,曾担任数字化设计方向的博导,并招过文科、艺术专业的博士生。一名艺术设计的博士生很好地使用人工智能工具做色彩数字化研究,之后顺利毕业;另一名艺术专业学生攻读6年后却选择退学。之所以举这两个例子,是想说明学生如果有“文转理”的打算,就要做好准备,补充数学、物理、编程方面的基础知识,否则会有局限性。

这并非要打击“文转理”学生的积极性。曾有一名人工智能专业的本科生对人工智能的法律问题很感兴趣。有人质疑他为何选这一题目做毕业设计,我却认为这是很好的思路,人工智能本身就有很多法律、伦理和道德问题,都需要去研究。

张岳:我所从事的自然语言研究曾被称为“计算语言学”,其本身就是一门交叉学科。我在英国剑桥大学工作时,实验室里有不少人文社科领域的学者,也有不少学生通过“文转理”走上了人工智能研究之路。“文转理”在国外高校并不是件稀罕的事情。

在国内,文科和理科的边界并非不能被打破。我曾招过一名南开大学逻辑学的学生,他在思考用逻辑推理做大模型研究;还有一名浙江大学外语系的本科生来我的实验室实习,他想申请自然语言处理的博士生。我非常欣赏这些学生强烈的兴趣和自驱力,但他们需要重新学习编程知识。

《中国科学报》:如果考生的分数未达到人工智能专业要求,是否可以主修一个“替代”专业,为考生在读研期间选择人工智能专业做准备、打基础?

张岳:可考虑计算机类的专业,如软件工程、网络安全等,它们的核心课程与人工智能的课程类似。后续再学习数学、物理等课程,对学生转入人工智能专业有帮助。

如果学生对某个学科感兴趣,希望实现学科交叉,以生物学为例,不妨在本科先进入生物学专业,因为越来越多的高校开设了人工智能与其他专业相结合的课程。此外,学生也可以积极学习网络上的人工智能相关课程。

本科读人工智能,一定要读研?

《中国科学报》:当前,考生中普遍流行一种观点——本科读人工智能就一定要读研,怎么看待这一观点?

赵晓光:这与学生的职业生涯设计相关。人工智能与其他专业一样,做选择时没有太大差别。想要成为一名人工智能科学家,就要学习更多理论知识、掌握更丰富的研究经验,就应考虑继续深造。但如果想成为一个人工智能的使用者,想要把人工智能的算法、成果落地,读研未必是一个最佳选择。

潘志庚:社会上有很多人工智能应用端的需求。如果能掌握足够的技能和使用方法,本科学历也是足够的。但考虑到就业形势,本科找工作相对困难一些,再去读硕士也可以理解。

张岳:读博是一个艰辛的挑战过程,博士生需要在4年时间做出被学术界认可的创新。是否读硕、读博,要问自己是否有耐心、是否有兴趣驱动探索未知,而不是为了获得高工资而一味追逐学历。

此外,还要看职业机会。我的实验室里有两位毕业生,一位读博,一位没有读博。后者去了一家互联网大厂,不仅得到了上市公司的股份,而且在工业界积累了诸多经验,而读博的学生一直在他手下工作。

《中国科学报》:一些高校在人工智能专业招生上设计了本博贯通制、本硕博一体化,通常都在本校培养。学生应选择此类模式,还是出国或更换高校读研、读博?

潘志庚:高校通过提供本硕博连读的机会来吸引优质本科生源,这一做法没有考虑个体究竟是否适合读博。考生并不是分数高就适合读博,还要考虑其学术志趣和研究能力。事实上,有些人更适合做工程。相较之下,学生读到大三、大四时发现对某个课题特别感兴趣,通过本硕连读、直博的方式实现学业上的理想会更合理一些。

 
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