【院士談科技自立自強(qiáng)】
教育者非為以往，非為現(xiàn)在，而專為未來。
當(dāng)前，人工智能大模型的發(fā)展令人驚嘆，怎么能及時把最新科技成果納入課堂教學(xué)，讓學(xué)生探究性、創(chuàng)新性地學(xué)，教師研究性地教，應(yīng)該是當(dāng)前創(chuàng)新人才培養(yǎng)應(yīng)秉持的基本原則。
從2018年起，我就在構(gòu)思人工智能本科專業(yè)的知識體系及課程設(shè)置。時至今日，西安交通大學(xué)已經(jīng)完整培養(yǎng)出兩屆人工智能本科畢業(yè)生。
在這個過程中，有收獲，也有遺憾，需要不斷查找問題和差距。比如今年，我們?nèi)∠嗽搶I(yè)本科新生的大學(xué)物理課。“怎么能取消物理課呢？”很多人心存疑慮。
實(shí)際上，“取消”是一種蝶變——我們專門開設(shè)了“現(xiàn)代物理與人工智能”“統(tǒng)計物理與機(jī)器學(xué)習(xí)”課程，還新增了“生成式AI與大語言模型”“先進(jìn)自動駕駛技術(shù)與系統(tǒng)”“創(chuàng)新設(shè)計思維”3門課程。在“現(xiàn)代物理與人工智能”中，加入了量子力學(xué)與量子計算、相對論與電磁學(xué)、物態(tài)與凝聚態(tài)物理等內(nèi)容。
為何如此？這是因為，我們應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生看向未來，讓他們了解人工智能的挑戰(zhàn)和機(jī)遇在哪里：隨著算力指數(shù)級的增長，到21世紀(jì)中葉，全球40%到50%的能源幾乎都會消耗在大模型上。對人類而言，這是不可承受之重。如若不能放棄算力增長的需求，那就要找尋新的算力源泉。
除了當(dāng)前所使用的硅基材料，從物理材料上開發(fā)新的計算基材，這仿佛打開了一扇門，一場令人興奮而又披荊斬棘的挑戰(zhàn)開始了！要讓人工智能專業(yè)的學(xué)生有這個意識，就要引導(dǎo)他們主動沿著這個方向去思考、去探索。
不僅如此，人工智能專業(yè)還應(yīng)設(shè)有控制論與人工智能課程，引導(dǎo)學(xué)生去思考“控制在人工智能中的重要性”。這是因為，從人工智能的起源上說，維納的《控制論》在其產(chǎn)生和發(fā)展中發(fā)揮了不可替代的作用。面向未來，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的自然交互與控制，人類和客觀世界才能融為一體。因此，讓學(xué)生理解人工智能與控制之間的關(guān)聯(lián)至關(guān)重要。
在教學(xué)中，人工智能專業(yè)的數(shù)學(xué)課也要改革，計算機(jī)科學(xué)與人工智能的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程，應(yīng)該包括矩陣分析、圖的基本概念、優(yōu)化與運(yùn)籌等內(nèi)容。值得注意的是，有些數(shù)學(xué)課應(yīng)由人工智能專業(yè)的老師教授，如此，課程內(nèi)容才更生動具象，而不只是抽象的公式推導(dǎo)。
當(dāng)前，有一種普遍的認(rèn)知——人工智能產(chǎn)生于計算機(jī)，是計算機(jī)學(xué)科所屬的二級學(xué)科。實(shí)際上，這是很片面的看法，人工智能人才的培養(yǎng)，需要幫助學(xué)生建立全面正確的認(rèn)知。
人才培養(yǎng)是一個緩慢、優(yōu)雅而美妙的過程，它不是注滿一桶水，而是點(diǎn)燃一把火，打開一扇門，點(diǎn)燃學(xué)生內(nèi)心探索未知的火種，幫助他們走向未來，為我國加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)提供重要支撐。
（作者：鄭南寧，系中國工程院院士，中國自動化學(xué)會理事長、西安交通大學(xué)教授）