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谈智能科学与技术专业及相关学科的发展

发布时间: 2022-03-13 08:27:15 浏览:

zoޛ)j馟iO_ηچ计划长期支持的重要领域;国家中长期科技发展规划纲要(2006—2020年)强调发展认知科学、智能交通管理系统、智能信息处理技术、智能感知技术、智能服务机器人等智能科学技术。智能科学与技术将在未来国家科技发展规划和重大科研课题中扮演重要角色,也将成为智慧地球、智慧城市和智慧生活的引导者。我国智能科学技术教育已走出了一条星光大道,争取在我国学位体系结构中增设智能科学与技术博士和硕士学位授权一级学科,同时把我国智能科学与技术本科专业建设和人才培养推向一个更高的阶段。

近年来,信息领域学科的热门专业也开始面临不同程度的就业压力,作为信息领域的一支新生力量,智能专业便成为高等学校进行专业结构调整的着眼点。继2003年北京大学首个提出并成立智能专业后,众多高校把握先机,申请并建设了智能专业。

智能科学与技术本科专业是一门融合了电气、计算机、传感、通讯、控制等众多学科领域,多学科相互合作、相互研究的跨学科专业。它涉及机器人技术、微机电系统、以新一代网络计算为基础的智能系统,以及与国民经济、工业生产及日常生活密切相关的各类智能技术与系统等。

经调研,大部分高校的智能专业是基于自动化、通信与电子系统、计算机科学与技术、电气工程、人工智能、机器视觉、数据挖掘、信息检索及知识工程等领域发展而来,并且具有雄厚的师资力量,为智能科学与技术未来的发展做好了充足的准备。部分高校智能科学与技术专业的师资队伍所属学科的比例如图1所示。

2 智能科学与技术专业学生的继续深造方向

智能科学与技术专业涉及非常多的专业领域,就其中的一个领域而言,就可以进行更深一步的研究,成为其继续深造学科,例如智能专业本科后可以从事控制工程与科学、计算机科学与技术、智能科学与技术等学科,本文只列举其中几个例子。

2.1 控制科学与工程

控制科学与工程是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。

经调研,以湖南科技大学为例,该学科特色研究工作主要体现在群机器人协作控制技术、故障智能诊断方法研究与应用、非线性系统分析与综合、煤矿安全监控系统应用技术等方面:其中群机器人协作控制技术借鉴昆虫的群智能行为,利用人工智能等技术使多个个体机器人完成一系列合作任务,面对未知环境搜索定位等复杂任务;故障智能诊断方法研究与应用运用智能检测、智能故障诊断、传感器融合等技术研制大型机电设备与其复杂的运动控制及诊断系统,该研究成果已成功应用于“机车走行部在线故障诊断系统”。群智能、智能检测、故障诊断等技术的运用证明了智能科学与技术在此学科中起到重要的作用。

以北京信息科技大学为例,智能科学与技术系的4位教授分别在控制科学与工程学科的控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统、导航制导与控制二级学科指导研究生,从事的相关研究为专家系统、智能检测系统、服务机器人、智能系统与智能导航。以其导航制导与控制二级学科为例,现设方向1——自主导航与控制,方向2——惯性仪表与惯性基组合系统,方向3——微/纳机械传感器,方向4——多自由度电动伺服定位技术。方向1在研究机器学习在导航与控制中的应用、智能伺服技术、新概念飞行器等方面,方向2在信息融合与估计理论、多模组合导航技术、新型机器人的自然感知和运动机理、自主式初始对准等方面,方向3在研究性能稳定可靠、敏感灵敏度高和准数字输出的声表面波惯性传感器方面,方向4在研究基于模型和基于数据驱动的无模型自适应控制方法方面,都离不开智能理论与方法,并促进智能理论与方法的发展。

2.2 计算机科学与技术

计算机科学与技术学科主要是围绕计算机的设计与制造,以及信息获取、标识、存储、处理、传输和利用等领域方向,下设计算机应用和计算机软件与理论两个二级学科,其中包括智能信息处理、人工智能与嵌入式系统等方向。信息时代的信息处理要求更高,当前信息处理技术逐渐向智能化方向转变,以图像、视频、音频等多媒体信息为研究对象,从信息的载体到信息处理的各个环节,都模拟人的智能来处理这些信息。人工智能学科与认知科学的结合,会进一步促进人类的自我了解和控制能力的发挥。目前,我国自主开发的“特定图像内容监控系统”已通过上海移动公司的实地测试。通过研究具有认知机制的智能信息处理理论与方法,探索认知的机制,建立可实现的计算模型并发展应用,可以带来未来信息处理技术突破性的发展。

2.3 智能科学与技术

经调研,以厦门大学为例,智能科学与技术作为硕士点一级学科包括认知逻辑学、计算语言学、智能计算方法、艺术认知与计算、脑高级功能成像这5个研究方向。其重点科研平台之一的“智能信息技术福建省高等学校重点实验室”的主要研究方向有中文信息处理、中医信息处理、数字化中国人器官建模仿真及其临床应用。在中医信息处理中,主要围绕着如何构建信息化中医诊断的智能方法体系展开研究,涉及中医诊断认知逻辑、中医智能专家系统的构成技术、中医海量知识的数据挖掘技术、中医四诊信息的获取与分析技术、实用中医信息系统的开发等。此方向的研究可赋予计算机以人的智能,从而实现对病人的症状诊断与治疗。除此之外,智能机器人也是学习智能科学与技术的一个良好平台,为了更好地学习智能,研究机器拟人化,FIRA世界杯于1995年被提出,其远景目标之一是使机器人足球队战胜人类足球队。此平台大大拓宽了人工智能技术的应用领域。

3 智能科学与技术专业培养方案与专业发展前景分析

从智能专业的发展基础分析可知,智能科学与技术专业是一个紧跟时代潮流的专业,涉及的知识面和学科领域非常广。但是,智能专业作为一个全国普通高等学校本科专业,有其不同于其他专业的知识内核。中国人工智能学会教育工作委员会提出智能专业培养方案的核心课程应有:智能科学与技术导论、智能数学基础、脑与认知科学基础和机器智能,这是各高校智能专业培养方案的共性部分,是基础模块。其他基础模块、专业特色模块,目前阶段应在各高校智能专业建立和发展的专业学科基础上设置,例如,侧重控制系统的、侧重计算机软件的、侧重知识工程的等。智能专业再发展一段时期后,各高校的智能专业的共性部分应越来越多,个性部分也越来越独立于源头专业,例如,独立于计算机科学与技术专业、自动化专业、电子工程专业等。这样,在智能专业上层自然就形成智能学科,从而独立于计算机科学与技术学科。这是专业发展的必然结果。

另一方面,专业的良性发展离不开社会的就业或创业需求。智能专业的本科生,需要了解掌握计算机、电子、控制等各领域的知识和技术,而且在本科生4年课程的教学中融入相关学科的前沿知识,这使得在这个专业学习的学生不仅可以拥有较为广阔的知识面,对专业知识的理解也有一定深度。可以说这样一个既有广度又有深度的专业具有广阔的就业前景。社会中也有新生的行业,近些年来,有关智能系统开发的公司相继出现,涉及机器人、交通、楼宇、信息系统等多方向的智能系统开发,为本科毕业生创造了更恰当更明确的就业方向与途径。

4 结语

智能专业已历经10年的发展,应该对专业的现状和专业内涵进行认真的分析,以便对智能专业未来的发展进行相应的调整。希望在科技高速发展的今天,这个新专业表现出强大的生命力,越来越出众,为北京市的发展建设、为我国智能科学领域的前进和为建设创新型国家对具备创新能力的应用型人才需求有着卓越的表现。

(见习编辑:刘丽丽)

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