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智能科学与技术篇1
不久前刚结束的围棋人机大战，使人工智能受到人们空前广泛的关注。它一方面表明智能科学与技术的发展极为迅速，同时也激起了社会对智能科学技术及其人才培养十分强烈的期待。人们对“中国大脑”计划的热议达到了前所未有的程度，“中国制造2025”计划正在快速推进，我国自主研制的智能服务机器人正在走向服务领域的许多行业，国内许多企业自发兴起的“机器换人”浪潮正高歌猛进。国务院政府工作报告中提出的“互联网+”虽然被人们解释为互联网向各领域的强势渗透，但是更多的有识之士却把“+”理解为“升级”，即“计算机互联网络”向“人工智能互联网络”的升级，而这正好与“中国大脑”计划相呼应！
为了适应这种发展的需要，努力办好“智能科学与技术”专业，北京邮电大学智能科学与技术研究中心曾经对设置了本专业的全国各主要高校做了一次普遍性的专业调查，结果发现，各校对于“智能科学与技术”专业的理解差异非常巨大。最狭义的理解，是把本专业看做是“计算机科学与技术的一个分支”；最广义的理解，是把它看做是“从理工到人文和社会几乎无所不包的综合学科”。
从科学研究和长远发展的观点来看，这样发散的理解会有利于人们解放思想，激励创新，把本学科的研究做深做透做到位。不过，从当前的本学科教育教学来说，这样分散的理解可能使“智能科学与技术”学科的人才培养工作迷失方向。
1基本模型
为了准确理解“智能科学与技术”学科，首先需要建立“智能科学与技术”学科的基本模型，这样才能从学科整体上厘清它的基本概念、基本原理和基本规律，规制过于宽泛和过于狭窄的偏差。图1就是为此而设计的基本模型。
在图1中，底部的椭圆代表外部环境的客体事物，也就是需要研究的“问题”；其上的整个部分代表主体及其与客体相互作用的过程：主体接受来自客体所产生的“本体论信息”，经过主体思考之后产生与客体交互的“智能行为”反作用于客体，解决问题。就在这个主客相互作用的过程中，主体充分展现了自己的智慧能力。其中的主体可以是人类个体，也可以是人类群体。因此，这是研究“智能科学与技术”的基本模型。
不断提升自己生存与发展的水平，这既是人类与生俱来的目标，也是人类永不枯竭的动力。为了实现这个目标，人类就要运用自己的智慧和知识不断去发现应当解决而且可能解决的问题，在此基础上努力去解决所发现的问题，不断前进。
人类的这种智慧能力包含两个相互联系相互作用相辅相成的部分：其一是根据人类所追求的目标和现有的知识去发现问题、定义问题和预设问题求解目标的能力，这是人类在长期实践过程中积累起来的一种内隐性的智慧能力，所以称为隐性智慧；其二是在隐性智慧所确定的工作框架内，在求解目标的引导下，运用相关信息和知识去生成解决问题的策略，成功解决问题实现求解目标的能力，这是一种外显性和操作性的智慧能力，所以称为显性智慧。
在图1的模型中，隐性智慧具体表现为“主体所定义的问题、主体的知识库里已经拥有的知识、主体为求解问题所预设的求解目标（也存在知识库内）”，这三者就构成了主体为求解问题所设置的初始工作框架。显性智慧则具体表现为图1中的“感知、认知、基础意识、情感生成、理智生成、综合决策、策略执行、效果检验以及反馈学习优化”所代表的问题求解过程。
由于隐性智慧是人类内隐性的智慧，需要明确的目标、足够的知识、很强的直觉能力、丰富的想象能力、甚至需要灵感和顿悟能力，才能创造性地发现值得解决的问题，所以，隐性智慧难以用人造机器去模拟。然而，由于显性智慧具有外显性和操作性特征，主要具备获取信息、生成知识、生成和执行策略的能力，因此，显性智慧有可能被人造机器所模拟。在约定俗成的学术语汇中，“智慧”比较抽象，带有形而上的色彩；而“智能”则比较具体，带有形而下的特点。于是，人类的显性智慧也常常被称为“人类智能”。
鉴于人类显性智慧与隐性智慧之间存在不可分割的深刻内在联系，人们就把研究和探索“人类隐性智慧和显性智慧奥秘”的科学技术称为“智能科学技术”，而把其中着重研究和模拟“人类显性智慧（人类智能）能力”的科学技术称为“人工智能”科学技术，或者就简称为“人工智能”。换言之，人工智能是“智能科学与技术”的一部分。
图1的基本模型及其相关解释启示我们：“智能科学与技术”的内涵既具有极强的基础性，涉及与物质资源同样基础的信息资源；又具有极强的深刻性，涉及人类创造性智慧的深邃奥秘；还具有极强的应用性，涉及极其广泛的应用领域。
因此，为了研究与学习“智能科学与技术”，人们应当具备人文社会科学、基础自然科学和应用技术科学的知识与能力，应当自觉遵循“文理交互，理工融通”的交叉科学理念。虽然我国高校仍有文科、理科、工科之分，但是，为了培养有发展能力和创新能力的人才，还是要在发挥各校特色的同时努力贯彻“文理交互，理工融通”的方针。这是智能科学与技术学科的鲜明特点，需要引起教学与研究人员的高度关注。
2基本方法
概念是学科的基石。从图1的基本模型可以看出，“智能科学与技术”包含了许多重要的新概念。除了上面已经讨论过的隐性智慧和显性智慧的基础概念之外，还有信息（包括本体论信息和认识论信息，特别是其中的语法信息、语义信息和语用信息）、知识（包括本能性知识、经验性知识、规范性知识、常识性知识、知识的内部生态系统和外部生态系统）、基础意识、情感、理智、智能策略、智能行为等一系列基本概念。
考虑到本文篇幅的限制，同时也考虑到读者可以很容易从现有文献中详细了解到这些概念，因此，这里只予以列举，而不准备展开具体的讨论。有需要的读者可以参阅相关文献。
这里需要特别关注的，是研究和学习“智能科学与技术”所需要确立的新的科学观和方法论问题。只有掌握了这些新的科学观和方法论，才能准确地理解“智能科学与技术”的基本概念、基本内容和基本规律。
有比较才能有鉴别，事物总是相比较而存在。了解“智能科学与技术”所需要的科学观和方法论的便捷方法之一，就是把它们同读者已经熟悉的“物质科学与技术”的科学观和方法论进行对比。众所周知，智能系统是一类开放的复杂信息系统，因此，这里的比较对象也要选择相对比较复杂的物质系统。表1就是这种比较的一些结果。
由表1可知，“物质科学技术”所采用的科学观包括（1）物质观：认为研究的对象是物质的；（2）结构观：认为研究的关注点应当是物质的结构；（3）孤立观：认为所研究的物质对象是与其它对象没有关联的；（4）静止观：认为所研究的物质对象是静止的，至少在研究期内是静止的。
基于这样的科学观，在处理比较复杂的物质对象的时候，物质科学技术所采用的方法论就是“分解一分析”，更具体地说就是“分而治之，各个击破，直接还原”。也就是人们所熟悉的“还原论”。
和“物质科学与技术”的情形不同，“智能科学与技术”的科学观包括（1）信息观：认为所研究的对象是信息；（2）系统观：认为研究的关注点应当是系统化的信息，即必须同时关注信息的形式、内容和价值；（3）生态观：认为信息不是孤立的或静止的，而是生长发展的；（4）机制观：认为信息的生长发展必然存在一定的机制。
基于这样的科学观，“智能科学与技术”所采用的方法论就是“转换―创生”。更具体一些说，就是“智能科学与技术”基本模型（图1）所展示的“信息转换与智能创生定律”。其中，“信息转换”是手段，“智能创生”是目的。
十分清楚，“物质科学与技术”的“分而治之”方法论体现了它的“物质观、结构观、孤立观和静止观”；“智能科学与技术”的“转换创生”方法论体现了它的“信息观、系统观、生态观和机制观”。
这个对比告诉我们，由于研究对象不同，导致学科的性质也不相同，我们不能把自己所熟悉的“物质科学与技术”的科学观和方法论统统照搬到“智能科学与技术”学科领域。虽然在研究局部细节问题的时候，这两种科学观和方法论的差异表现的不是很明显，但是在研究系统全局问题的时候，这种差别就会变得十分显著。这也是值得“智能科学与技术”的研究者和学习者特别关注的特点。
事实上，“人工智能”的研究就经历了一场方法论的变革。按照“分解―分析”的方法论思想，人工智能被分解为结构模拟（人工神经网络）、功能模拟（物理符号系统）和行为模拟（感知动作系统）三大学派，结果长期不能互相融通。20世纪末和21世纪初，一些研究人员提出“新的集成”和“现代方方法”试图找到三者融通的具体方法，但是都没有取得成功。2007年，本文作者按照“转换―创生”方法论思想提出了机制模拟的智能生成方法，结果发现：结构模拟（人工神经网络）、功能模拟（物理符号系统）和行为模拟（感知动作系统）分别是机制模拟的A、B、C型，从而实现了人工智能模拟方法的统一，见表2。
由此可见，以往人们把人工神经网络课程、物理符号系统课程（即普遍流行的人工智能和专家系统课程）、感知动作系统课程（即智能机器人或智能体课程）分开讲授或者只讲授其中一门或两门课程的做法是不合理的。
同时，我们一直把图1的模型称为“智能科学与技术的基本模型”。不过，如果注意到“智能科学与技术”的科学观一信息观，系统观，生态观和机制观，那么，我们也可以把图1称为“生态意义上的信息科学与技术基本模型”。这是因为，虽然在经典意义上的信息科学与技术基本模型只能覆盖到图1模型中的信息层次，但在生态学意义上，知识和智能都是信息的生态学产物，因此生态学意义上的信息科学与技术基本模型就覆盖了图1模型的全体。在生态学的意义上，“智能科学与技术”基本模型与“信息科学与技术”基本模型就合二为一：自顶向下观察，图1就是“智能科学与技术”的基本模型；自底向上观察，图1就是“信息科学与技术”的基本模型。于是有：
智能科学与技术=生态学意义的信息科学与技术
如果把“智能科学与技术”模型中的“由信息转换为知识”和“由信息、知识和目标转换为智能”这两个核心部分命名为“核心智能科学与技术”，把非生态学意义上的信息科学与技术命名为“常规信息科学与技术”，那么，也可以有：
智能科学与技术=核心智能科学与技术+常规信息科学与技术
在我国教育部的学科目录中，“智能科学与技术”其实就是“核心智能科学与技术”，目录中的“信息科学与技术”其实就是“常规（非生态学意义的）信息科学与技术”，后者又被划分成“通信”、“计算”、“自动化”、“物联网”、“信息安全”这样一些更加狭窄而且相互交叠的二级学科，显然有待进一步合理化。
3基本课程
北京邮电大学智能科学与技术研究中心最近实施的全国高校智能科学与技术专业教学计划调查表明，我国多数学校的教学计划确实体现了“计算机科学与技术的一个分支学科”的特点，很少学校的教学计划能够表现“文理相交，理工融通”的交叉科学精神。这就提出了一个尖锐的问题，如果真的把“智能科学与技术学科”办成“计算机科学与技术学科”的一个分支学科，那么，这样的“智能科学与技术学科”还有存在的理由吗？
由以上分析的“智能科学与技术”的基本模型和基本方法可以知道，为了学习、理解和掌握“智能科学与技术”学科，人们的知识结构必须包含社会科学、人文科学、基础科学、应用技术的基础知识与综合能力。
为此，由中国人工智能学会教育工作委员会和清华大学出版社计算机分社共同组建的“全国高校智能科学与技术专业系列教材规划与编审委员会”（以下简称编委会）提出了如下的本学科核心课程和相应的核心教材。
（1）一年级第一学期的课程智能科学与技术导论是一个引导型课程，旨在以准确而通俗的概念、全面而浅近的思路、亲切而富有感染力的语言，引导刚刚踏入校门的新生了解：什么是“智能科学与技术”？为什么要学习“智能科学与技术”？怎样才能学好“智能科学与技术”？
（2）二年级第一学期的课程脑与认知科学基础是本学科特需的自然科学基础（脑科学）和社会科学基础（认知科学），旨在为学生提供关于人类智能的脑科学基础知识和人类认知能力的科学知识，特别是关于“脑结构如何产生认知能力（物质如何生成精神）”的科学机理。
（3）二年级第二学期的课程不确定性数学引论是本学科特需的数学基础知识课程，旨在为学生提供关于“智能科学与技术”领域必然涉及到的各种不确定性（包括随机不确定性、模糊不确定性、粗糙不确定性以及非线性引起的混沌不确定性）的描述与处理知识，特别要阐明这些不确定性的根源、相互关系、描述和处理方法。
（4）三年级第一学期的课程机器智能是本学科的专业基础课程，旨在用“智能科学与技术”的方法论阐述人类智能的各种模拟方法（包括结构模拟、功能模拟、行为模拟和机制模拟），以及这些不同模拟方法之间的相互关系和统一的途径，为学生学习机器（人造系统）智能奠定理论和方法的基础。
（5）四年级第一学期的课程《科技史与方法论》，由于智能科学技术本身富有科学观和方法论的特色，因此这是一门具有本学科特色的总结性课程，旨在为学生提供关于科学技术发展史（特别是智能科学技术发展史）所展现的科学观和方法论知识，使学生能够从“智能科学与技术”的学科知识基础上站立起来，具有纵观和把握智能科学技术发展规律的能力，使学生的学术眼界能够“形成于课堂，而又远远超越课堂”。
编委会认为，这些核心课程的综合（加上各个学校的人文社会科学通识课程和各有特色的专业课程），将为学习者提供必要的“文理相交，理工融通”的交叉学科思维素质和能力。无论是理科型学校还是工科型学校，都要在保证上述核心课程优质教学的基础上努力发挥自己的特色，而不应当削弱这些核心课程的教学质量。
智能科学与技术篇2
在这里，我们将向您展示一个新生的学科专业――智能科学与技术，并与您一起走进我国智能科学技术教育领域，共同探讨什么是“智能科学与技术”学科，其学科结构及内涵、外延是什么，什么是“智能科学与技术”本科专业，它是什么时候产生的，其主要教学内容有哪些，培养目标是什么，国内有哪些学校开设了这一专业，目前的状况如何，将来的发展前景怎样等智能科学技术教育中的一系列重大问题。
通过这些研究和讨论，笔者希望能对我国智能科学技术研究生教育和本科教育起到积极的推动作用，为我国智能科学技术领域的高层次优秀人才培养做出有益的贡献。本文仅从宏观角度对这些问题进行总体介绍，目的是使读者能够对我国智能科学技术教育有一个概括性的了解，更具体的研究由本期专刊中的相关论文论述。
2 我国智能科学与技术教育事业的诞生与发展
2.1 “智能科学与技术”本科专业的诞生
我国“智能科学与技术”本科专业的历史可追溯到2001年12月在北京西苑召开的中国人工智能学会第九次全国学术会议(即CAAI-9)。CAAI-9在我国智能科学技术教育史上留下了两个历史性的贡献：一是大会接受了部分学者(例如，时任中国人工智能学会副秘书长的韩力群教授)提出的在我国智能科学技术领域逐步建立本科专业的建议，并由钟义信理事长提议将该新专业的名称确定为“智能科学与技术”：二是大会成立了中国人工智能学会教育工作委员会(由王万森教授任主任)，并把筹建智能科学与技术本科专业的任务交给了中国人工智能学会教育工作委员会。
CAAI-9结束后，在中国人工智能学会的领导下，中国人工智能学会教育工作委员会立即展开了对“智能科学与技术”本科专业的积极筹建工作。2002年12月13日，由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学和北京航空航天大学承办的第一届全国智能科学与技术教育学术研讨会在北京航空航天大学召开。会议得到了北京大学的积极支持。在研讨会上，北京大学智能科学系刘宏教授介绍了我国第一个智能科学系――北京大学智能科学系的有关情况，并提出了北京大学在国内率先开展智能科学技术本科教育的想法。北京大学智能科学技术系成立于2002年9月9日，这是在何新贵院士倡导下，国内高校中建立的第一个智能科学技术系。
在认真研究和充分讨论的基础上，这次大会向全国高校发表了“加快智能科学与技术学科发展”的建议，该建议也被称为“智能科学与技术北京宣言”，在国内部分高校引起了强烈反响。作为我国智能科学技术教育先驱的北京大学智能科学技术系，其“智能科学与技术”本科专业设置申请，分别于2003年10月26日、11月26日和12月5日通过了专家论证组、学部和学校评审，并于12月15日前报到国家教育部备案，同年年底在教育部备案通过。
在此期间，2003年11月20日，在广州召开的CAAI―lO期间，中国人工智能学会教育工作委员会针对智能科学技术教育中的关键和热点问题举办了一个教育论坛。论坛的核心课题是：如何在高等学校设置“智能科学与技术”本科专业，培养大批智能科学技术领域人才。参加论坛的代表从各个不同角度发表了自己的意见，论坛达成的普遍共识是：智能化是信息化最精彩的篇章，信息技术的发展已经为智能科学技术登上科学技术的中心舞台创造了条件，因此，在高等学校设置“智能科学与技术”专业已经势在必行。论坛还希望中国人工智能学会教育工作委员会能在本次研讨基础上，再进行必要的调查论证，结合北京大学等学校的实践经验，形成系统的意见和方案，向国家教育部和国务院学位委员会进行正式汇报，以推动智能科学技术专业的建设与发展。
2004年初，教育部公布了“2003年度经教育部备案或审批同意设置的高等学校本科专业名单”，北京大学“智能科学与技术”专业榜上有名，专业号为080627S。北京大学“智能科学与技术”专业的建立，标志着我国“智能科学与技术”本科专业的诞生和我国智能科学技术教育的开端。
2.2 “智能科学与技术”本科教育事业的发展
继北京大学率先在国内建立“智能科学与技术”本科专业之后，2005年，北京邮电大学、南开大学和西安电子科技大学：2006年，首都师范大学、北京信息科技大学、武汉工程大学和西安邮电学院；2007年，北京科技大学、厦门大学和湖南大学；2008年，河北工业大学和桂林电子科技大学；2009年，重庆邮电大学和大连海事大学先后经教育部批准设立了“智能科学与技术”本科专业。至此，经教育部正式批准，全国高校中设立“智能科学与技术”本科专业的学校已达15个。
几年来，中国人工智能学会教育工作委员会为推动我国智能科学技术教育事业的快速发展，先后组织召开了多次全国性的研讨会、座谈会、论坛和展览等，做了大量的促进工作。
2004年8月15日，由中国人工智能学教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育高层研讨会”在北京召开，中国人工智能学会指导委员会主席涂序彦教授和中国人工智能学会理事长钟义信教授等到会并作重要指示。作为这次研讨会的主题，韩力群教授做了题为“智能科学与技术专业规范”的报告，刘宏教授做了题为“智能科学与技术学科建设”的报告，彭岩教授做了“国内外智能科学与技术相关学科专业情况”的报告。会后，中国人工智能学会教育工作委员会在这三个报告的基础上，形成了一份《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》，包括以下三个建议，一是《在若干高校设置“智能科学与技术本科专业”的建议》，二是《关于“智能科学与技术本科专业”专业规范的建议》，三是《关于“智能科学与技术”学科专业教育体系的建议》。这些材料后来成为上报教育部有关材料的最初蓝本。
2004年11月6日～7日，由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育学术研讨会”又一次在北京召开，会议对上述材料进行了认真讨论，形成了《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》的修改稿。会后，该修改稿又经钟义信理事长修改和审阅，于同年12月初以中国人工智能学会教育工作委员会的名义上报到了国家教育部有关职能部门，对当年以及后来教育部对“智能科学与技术”本 资队伍建设方面，北京大学“智能科学与技术”专业走出了一条国外引进与自身提高相结合道路；西安电子科技大学依托优秀创新团队，采取了国内外引进和国内外合作交流相结合的建设方法，其他高校也都采取了相应的有效建设措施。就全国高校“智能科学与技术”专业师资队伍而言，最大的一个优势是具有博士学位的教师比例较高。这一优势为建设高水平师资队伍奠定了很好的基础。
在师资队伍建设成效方面，北京大学“智能科学与技术”专业教学团队先后被评为北京市和部级优秀教学团队；西安电子科技大学“智能科学与技术”专业也被批准为“长江学者计划”一教育部智能信息处理创新团队和国家“111”智能科学与技术创新引智基地。
4 对我国智能科学技术教育的共识
在五年多的发展历程中，我国智能科学技术教育事业经过全国相关高校的不断研讨，目前已达成如下基本共识：
第一，智能科学技术是信息科学技术的核心、前沿和制高点，我国和国民经济的发展需要大量的高层次智能科技人才，在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科的基本条件已充分成熟，建议尽快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。
第二，智能科学与技术本科专业经过5年的建设实践，已经具备了在全国范围内快速发展的基本条件，建议取消“试办”，即取消专业代码后面的“s”，在全国范围内加快发展。
第三，经全国智能科学技术教育学术研讨会多次讨论，确立了“智能科学技术导论”、“脑与认知”和“机器智能”为“智能科学与技术”本科专业的第一批核心课程。
第四，在全国智能科学技术教育学术研讨会多次研讨的基础上，确立了“智能机器人”、“智能网络”和“智能游戏”为“智能科学与技术”本科专业教学实验活动的3个重要平台。
5 我国智能科学技术教育急需解决的几个问题
我国智能科学技术教育事业顺应时代潮流，在全国广大智能科学技术教育工作者的努力下，得到了较快的发展，其前景十分光明。但也同任何新生事物的发展规律一样，还有许多重要问题亟待解决。
第一，亟待增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科，尽快完善我国智能科学技术教育体系。这些内容在钟义信理事长的论文中已论述得非常详细，这既是我国智能科学技术教育中的头等大事，也是中国人工智能学会教育工作委员会的一项最重要的工作。
第二，进一步优化专业核心课程体系、突出专业整体特色、凝练特色专业方向。就全国“智能科学与技术”专业建设而言，虽然我们已经确立了的第一批核心课程，但这仅是开始，还需要进一步优化，以使“智能科学与技术”专业能够在我国的专业体系结构中具有更强的整体特色。就各个高校而言，则需要在专业核心课程体系下，更加突出建设自己的特色专业课程，以凝练自身的特色专业方向。
第三，加快制定专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲。对专业核心课程教学问题，我们虽然确立了第一批的三门专业核心课程，但还没有制定相应的教学大纲。对专业实验教学，我们虽然给出了三个教学实验平台，但也没制定相应的实验教学大纲。因此，需要尽快提出专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲，以同时带动专业实验室建设和专业教材建设的发展。
第四，重视优秀教学团队建设，汇聚高水平师资队伍。师资队伍是所有教学资源中最为重要的一种资源，要培养高素质、有创新思维和创新能力的学生，首先必须有一支高素质、高创新能力的教师队伍。在这方面，北京大学和西安电子科技大学做出了表率。我们需要抓住国家、地方及各学校建立优秀教学团队的机遇，汇聚高水平的专业师资队伍，争取有更多的专业进入各级优秀教学团队。
智能科学与技术篇3
智能科学与技术是信息科学技术的核心和现代科学技术的前沿和制高点，是面向前沿高新技术的基础性本科专业，是现代科学技术的多学科交叉焦点核心。该专业融合了机械、电子、传感器、计算机软硬件、人工智能、智能系统集成等众多先进技术，是现代检测技术、电子技术、计算机技术、自动化技术、光学工程和机械工程等学科相互交叉和融合的综合学科；它涉及检测技术、控制技术、计算机技术、网络技术及有关工艺技术，充分地体现了当代信息技术多个领域的先进技术，正影响着国民经济的很多领域，且已成为一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志。
二维码作为一种信息载体，可以通过手机扫描获取相关信息。作为解决二维码技术和应用瓶颈而发展起来的新型条码技术，手机彩码对手机摄像头的技术要求不高，具有普通摄像功能的中低端手机都能主动识别。并且彩码是通过形状和颜色承载信息量，包含相当大的信息量。为了更好地利用有限的实验资源、教学资源和课时约束，我们实行将现有的技术与教学实验相结合的原则，利用现在应用较为广泛的彩码技术与教学实验相结合。
1 彩色三维码的概述
1.1 条码的发展
条码的发展总共经历了3个阶段：条形码、二维码、彩码，如图1所示。
彩色三维码属于第3代条码，它继承了条形码和二维码的优势，并不断进行改进，是在传统黑白二维码基础上发展起来的一种全新图像信息矩阵产品，由R、G、B、K4色矩阵构成的独特彩色图像三维矩阵产品。
1.2 彩色三维码技术
彩色三维码又称彩码，是以4种相关性最大的单一颜色：红、绿、蓝和黑来表述信息的。彩码的架构是一个6×6的矩阵图，36个矩阵单位由上述4色中的单一颜色来填充，矩阵的外框通过黑色线条封闭。
彩码和二维码的识别原则不同，通过对单元的灰度及面积来识别所载信息，采用的是模糊识别机制，仅仅对单元中的颜色进行识别，来确定所载信息，并且具有较强的抗形变能力，从而使其对光学设备的要求大大地降低，同时不需要微距和静摄的功能。因此，在一定的原则下，彩码矩阵的每个单元都可以进行变形、调整颜色取值和插入其他非识别颜色等动作，使彩码的整体是可以被识别的。彩码采用了新的信息携带方式和新的识读手段，具有承载信息量大、安全性高，信息变更快捷、适用范围广阔等优势。
1.3 彩码和二维码的对比
彩码是在传统黑白二维码基础上发展而来的一种全新图像信息矩阵产品，包含了二维码的许多优点，同时也在一定程度上对其进行了改进。对比当前常见的二维码技术，彩码具有安全性强，识别率高、识读成本低、信息容量大、抗畸变性强等特点。表1列出了彩码与二维码之间的区别。
2 彩码技术在智能科学与技术实验教学中的应用
智能科学与技术专业是国内新增开设的面向前沿高新技术的基础性本科专业。与其他专业相比，该专业更要求教学内容的基础性、实用性和前沿性。彩码作为新发展起来的技术，将其应用在智能科学与技术教学实验中，反映当前的科学技术发展的现状和研究方向，这是课堂教学质量的关键所在。结合图像处理方面的关于图像信息隐藏和提取的知识，突出了智能科学与技术的学科性特点，与模式识别与智能系统、机器视觉及应用等相关专业具有较高的相关性，机器视觉及应用课程是专业的核心课程。智能科学与技术专业利用彩色信息隐藏技术作为专业能力的提升环节。
信息隐藏利用人体感觉器官的不敏感（感觉冗余），以及多媒体数字信号本身存在的冗余（数据特性冗余），将需要隐藏的信息隐藏在另一个文件中，使其不被察觉到或不易注意到，而且不会影响到载体信号的感觉效果和使用价值。它可以保护数字产品的版权、证明产品的真实可靠性、跟踪盗版行为或者提品的附加信息，具有广泛的应用。图像信息隐藏和提取示意图如图2所示。
图像信息隐藏的方法有多种，如LSB嵌入法、DCT域图像水印、DWT域图像水印等。数字水印技术将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体（包括多媒体、文档、软件等）当中，这种被嵌入的水印可以是任何形式数据，如一段文字、标识、序列号等，它不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统（如视觉或听觉系统）觉察或注意到。通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。
彩码本身不携带任何信息，本文通过利用图像信息隐藏和提取技术，将信息嵌入彩码中，含有隐藏信息的彩码与原彩码本身视觉效果相差不大。由于彩码采用的是模糊识别机制，仅对单元中的颜色进行识别，来确定所载信息，加上彩码识别抗畸变能力比较强，将信息隐藏在彩码中并不影响彩码本身的颜色信息，因此在用设备扫描彩码时基本不影响彩码的识读。彩码信息隐藏的过程如图3所示。
需要考虑的一点是：大部分情况下彩码的整体颜色信息是不变的，但不排除特殊情况，这时候可以结合图像处理的相关内容，利用一种基于奇异值分解的三维彩码零水印算法，该算法通过对比高斯低通滤波、中值滤波、均值滤波等方式，有效地去除高斯噪声、椒盐噪声等噪声，解决了三维彩码中数字水印的不可感知性和鲁棒性之间的矛盾。
3 智能科学与技术实验教学与彩码技术结合的好处
智能科学与技术篇4
我国的智能科学与技术(intelligence science and technology，ist)专业创办至今已有8年历史了。它从无到有，逐步壮大，现在全国已有近20所大学试办这个新专业[1-2]。应该说，智能科学与技术专业的8年征途并不平坦，开拓者们也为之付出了艰辛和心血。现在，我们至少可以说，智能科学与技术专业已再不是“婴儿”，而是“小学生”了。然而，我们需要继续努力，上好中学、大学以及研究生课程，迈上专业建设的新征途，攀登学科建设的新高峰。
在ist专业建设上，北京大学信息科学技术学院等起了重要的带头作用，中国人工智能学会及其教育工作委员会等工作委员会和专业委员会发挥了很好的组织作用[3-4]。他们齐心协力，默默奉献，做了大量有目共睹的开创性工作，值得充分肯定。现已有北京大学、首都师范大学、北京邮电大学、南开大学、西安电子科技大学等高校培养出ist专业的毕业生。也就是说，我们有了ist专业的第一代“产品”了。然而，我们的ist专业还是有些不尽人意之处，特别是发展速度比预料的要慢，发展规模不如预期的大，发展目标还有待进一步明确。笔者试图概括我国ist专业发展的喜与忧，探讨发展战略，为ist的专业建设和学科发展出谋献策，供同行讨论与参考。
2喜忧参半
如上所说，我国ist专业的发展既取得可喜成果，又存在某些忧虑，即喜忧参半。下面拟就ist专业的办学成绩和存在问题进行探讨。
2.1主要成绩
归纳起来，8年来，我国ist专业建设取得的主要成绩包括下列各点。
1) 申报并获准试办ist专业，促进信息科学和智能科学的发展，为国内外信息科学学科建设开辟了一个新的增长点。
2) 在调查研究和科学分析的基础上，制定了ist专业教学大纲和教学计划，为专业建设建立了基本框架[5-6]。
3) 结合ist的专业特点和教育发展要求，初步规范了ist专业课程设置，开展专业建设和课程教学等方面的改革，取得一大批成果[7-8]。
4) 编写了一批具有明显特色的相关教材，为新专业教学和学科建设提供必要的资源，起到较好的示范和辐射作用[7,9]。许多学校在实验教学上进行了一些探讨，并积累了不少经验，值得推广与借鉴[10-12]。
5) 聚集了一群有志于智能科学技术教育的教师，形成了一支热爱教育、乐于奉献、熟悉业务的师资队伍，为ist专业的人才培养和学科发展打下重要基础。
6) 经常组织本专业的教育与教学研讨会和座谈会，进行全国性或校际间的交流，总结心得体会，共同提高，使ist专业沿着正确的方向发展。
7) 培养出一批基本掌握智能科学技术基础理论和专门知识，具有从事本专业工作能力的本科毕业生，为国家输送有特色的急需的建设人才。
8) 为争取我国智能科学与技术一级学科博士学位授予权做了大量工作，并取得重要进展，为ist学科的进一步发展创造重要条件[13]。
2.2瓶颈问题
概括地说，ist专业建设和发展面临的问题主要涉及如下几点。
1) 专业规模和发展速度没有达到预期结果，仍停留在“试办”状态。
到目前为止，全国试办ist专业的学校已近20所，已初具规模，“闪亮登场”[2]。然而，本专业的规模和发展速度不尽人意，离“大发展”的预期结果尚有较大差距。
2) 办学主体存在一定的局限性，缺乏跨学科大联合的氛围。
如前所述，北京大学和中国人工智能学会等对ist专业建设发挥了重要的带头和组织作用。由于ist专业具有高度跨学科等重要特点，单纯依靠某一两个现有专业来“派生”和由一两个学会来“催生”ist新专业，是难以快速发展和如愿以偿的。现有专业或学会都有一定的局限性，与其他学会间的交流合作也需要有改进之处。
3) 教学大纲与《国家中长期教育改革和发展纲要》要求存在差距，有待更新。
《国家中长期教育改革和发展纲要》[14](以下简称《纲要》)是我国“优先发展教育，建设人力资源强国”的重要战略部署。《纲要》中许多新思路是我们以前没有想过的。ist的教学大纲需要按《纲要》的要求进行大刀阔斧的修订，力求符合《纲要》精神。
4) 实验教学和网络教学亟待加强。
在新专业建设初期，实验室建设投入经费有限，这对开展实验教学有些不利影响。一些学校的实验未能满足ist专业各课程教学的基本要求。
5)ist专业的产学研结合模式急需探讨与建立。
产学研结合是高等教育的一项经验。《纲要》也强调“创立高校与科研院所、行业、企业联合培养人才的新机制”对本科生教育的重要性。虽然有许多企事业行业适合ist专业就业，但该专业不像机电、化工、通信、冶金等专业那样有比较对口的实习和就业企业。因此，探讨与建立ist专业的产学研结合模式，也是一项比较艰难的急需解决的问题。
3发展策略
针对上述存在问题，以下特就智能科学与技术专业的发展战略提出若干思考。
1) 树立“大智能科学技术”思想，突破单个学会的局限性，通过大联合、大合作，实现大团结、大发展。
一个专业要在全国产生较大影响，发挥该专业的特有作用，没有足够大的规模是不行的。例如，自动化、计算机、通信、电子信息等专业，全国有数以千计的大学开设。我们是否可以设定ist专业发展规模的第一个目标，即争取在5～10年内，有50～100所大学开设该专业？如果能够实现这个目标，ist专业就走上了“可持续发展”的大道。到那时或者更早一些时日，“试办”也就必然被“正办”所取代。
值得指出的是，目前大多数大学强调“办学资源有限”，不大愿意支持申报新的专业，这对ist专业的发展也产生一定的负面影响。我校的ist专业就是经过3年努力，才向国家教育部呈交《高等学校增设专业申请表》的。
我们需要把圈子搞大些，进行跨学科的大联合，集思广益，合作共赢，谋求ist专业的发展大计。基于中国人工智能学会(caai)的学科特色，由caai牵头组织申报ist专业及其一级学科博士学位授予权，是顺理成章的。同时，单个学会也有局限性，虽不能说是“势单力薄”，但力量不如合作的强大。提倡和实现多学会联合举办智能科学技术教育教学研讨会，以及多学科联合申报与建设ist专业，将克服原有局限性，并以大联合促进大发展，应视为一种可行策略。在今后的ist办学过程中，我们需要主动加强与相关学会(含一级学会和二级学会)和高等学校(含重点学校和一般学校)的联系与合作，力争办好已有的ist专业，创造经验，扩大辐射作用和积极影响，争取有更多的高校申报与加入ist专业行列。
2) 再接再厉申报一级学科博士学位授予权，力争获得批准。
在全国同行及多个学会有代表性的专家建议和支持下，中国人工智能学会及其教育工作委员会积极组织一批有识之士，从事“智能科学与技术”博士学位一级学科授予权的论证和申报工作，并取得重大进展。由于一些原因，申报工作在最后阶段未获通过与批准，需要大家继续努力。“智能科学与技术”博士学位一级学科授予权的获得，必将为ist专业提供更为宽阔的发展空间，使ist专业攀登新的高峰。
3) 申报成立“高等学校智能科学与技术教学指导委员会”，并争取改“试办”为“正办”。
目前，国家教育部的专业设置分为“一般”专业和“试办”专业两种。绝大多数专业属于“一般”专业，只有少数专业为“试办”专业。顾名思义，“试办”者为“试验办学”，经过一定时间的试验后，成功者就可“转正”为一般专业；不成功者就可能被取消“试办”资格。当务之急，是要把“试办”的ist专业办好，办出水平，办出特色，力争早日去掉“试办”帽子。同时，作好必要和充分的准备，尽早向国家教育部申报成立“高等学校智能科学与技术教学指导委员会”，以便得到教育部相关部门的更多指导，并通过“教指委”与兄弟专业交流，更好地学习兄弟专业的办学经验。
4) 高标准严要求，全面修订ist专业的教学大纲和教学计划，以适应国家对智能科学和智能自动化高层人才的需要。
《纲要》中提出的“优化学科专业、类型、层次结构，促进多学科交叉和融合”；“重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模”；“促进高校、科研院所、企业科技教育资源共享，推动高校创新组织模式，培育跨学科、跨领域的科研与教学相结合的团队”以及“促进科研与教学互动、与创新人才培养相结合”等思想和教改措施，对于我们转变办学观念和进行教学改革都具有很强的针对性。我们需要以高屋建瓴的姿态认真深入学习，联系ist的专业实际，注重创新，进一步修订教学大纲和课程体系，以期更好地满足国家对专业人才培养的要求。各校在修订专业教学大纲和教学计划时，要注意保持不同学校的共性与本校的个性特色。
5) 树立精品意识，创建更多的精品课程，编写富有特色和体现创新的ist各类教材。
由于办学历史较短，办学规模较小，ist专业的教材建设远未达到精品境界。随着时间的推进和办学规模的不断扩大，加上在教材使用中积累的经验和吸取其他相关专业精品课程教材的编写经验，这个问题可望逐步获得解决。我们一定要对ist专业的精品课程建设及其教材建设，包括基础教材、专业基础教材、专业教材和实验教材等给予高度重视。
6) 下大力气加强实验教学和网络教学。
ist专业是一门前沿交叉学科，也是一门理论密切联系实际的学科。无论是学习和深入理解课程的基本理论知识，还是培养学生的实际动手能力，都离不开实验教学和网络教学。我们可以把网络教学看做是一种更加先进的实验教学，它对学生提出了更高要求，能够让学生获取更多的知识，获取更强的能力。
在新专业建设初期，实验室建设的投入经费有限对开展实验教学有些不利影响。为了解决这个问题，我们一方面要因地制宜地设计好实验项目，充分发挥有限的实验室建设经费的作用，尽可能开设出本专业教学急需的实验内容；另一方面要积极利用其他“传统”专业实验室或公共实验室，以弥补现有ist专业实验室的不足。
建设与发展智能科学与技术专业，还有许多需要考虑的问题，如建设一流教师队伍、转变教学观念、改进教学方法、改善教学管理、探索产学研结合模式、加强校际交流与合作等。这些问题也是十分重要的，都是ist专业发展值得思考的内容。
4结语
我国智能科学与技术学科建设和专业建设已取得可喜成绩，但与整个学科和专业的长远发展目标相比，仍存在较大差距和不少问题。如果能够突破现有中国人工智能学会和智能科学与技术专业的局限性，树立智能科学技术大学科思想，实现更广泛的大联合，并采取切实措施扩展智能科学与技术专业，我们的学科和专业就有望获得更快的发展。
一级学科博士点对于学科的发展至关重要。我们要群策群力，集思广益，继续申报智能科学与技术一级学科博士点授予权，并在申报过程中最广泛地团结相关学科和学会的专家学者，争取理解与支持。
上述两方面是相辅相成的关键问题，需要我们转变观念，树立本专业的科学发展观。如果在这两方面
能够取得突破性进展，那么专业发展的其他问题，如改变专业“试办”为“正办”、申报成立智能科学与技术专业教学指导委员会、贯彻执行《国家中长期教育改革和发展纲要》以及课程与教材改革等，就可能迎刃而解。
只要我们再接再厉，团结一心，求真务实，科学发展，我们的ist专业就一定能够越办越强，越办越好，办成有特色、有影响的专业，办成一流的专业。
注：本研究得到国家教育部精品课程“人工智能”(2003年)和“智能控制”(2006年)、全国双语教学示范课程“人工智能”(2007年)、部级“智能科学基础系列课程教学团队”(2008年)、部级精品视频公开课“人工智能”(2011)以及湖南省和中南大学精品课程和其他教改项目的支持，谨表感谢。
参考文献：
[1] 王万森,钟义信,韩力群,等. 我国智能科学技术教育的现状与思考[j]. 计算机教育,2009(11):10-14.
[2] 蔡自兴. 智能科学技术课程教学纵横谈[j]. 计算机教育,2010(19):2-6.
[3] 谢昆青. 第一个智能科学技术专业:回顾在北京大学六年来的创建历程[j]. 计算机教育,2009(11):16-20.
[4] 钟义信. 智能科学与创新教育[j]. 中国大学教育,2006(1):28-30.
[5] 邓志鸿,谢昆青,谭少华,等. 智能科学技术专业建设探索[j]. 计算机教育,2010(19):48-50.
[6] 张彦铎,王海晖,刘昌辉. 地方工科院校“智能科学与技术”专业建设的若干思考[j]. 计算机教育,2009(11):38-42.
[7] 杨鹏,张建勋,刘冀伟,等. 智能科学技术专业课程体系和教材建设的思考[j]. 计算机教育,2010(19):11-14.
[8] 谷学静,王志良,黄晓红.“智能科学与技术”专业课程体系建设的思考[j]. 计算机教育,2009(19):108-111.
[9] 祝长生,王志良.“人工情感”教材建设与教学实践[j]. 计算机教育,2009(11):98-101.
[10] 方勇纯,刘景泰. 南开大学“智能科学与技术”专业教学体系与实验环境建设[j]. 计算机教育,2009(11):21-25.
[11] 彭书华,李邓化. 智能科学与技术实验室信息化建设探讨[j]. 计算机教育,2010(15):100-103.
智能科学与技术篇5
几年来，围绕智能科学与技术专业应用型创新技术人才的培养定位，努力进行了以“课程体系为基础，实验室建设为重点，科学研究为龙头，师资条件为保证”的可健康发展的有特色的智能科学与技术专业建设[1-2]。为提高应用型人才培养质量，实施了实验室全面开放，探索并进行了智能科学与技术专业的创新实践体系构建工作[3]。在这些工作开展过程中，我们特别注意到同学们个人主观能动性问题，着手进行专业引导教育4年不断线，并试行了学生专业导师制的探索。良好的开端是成功的一半，“大一”阶段将为学生在以后几年的学习、生活、工作上取得成功奠定良好基础。因此，我们特别重视学生在“大一”阶段的成长。本文主要介绍我们在新生专业引导教育的探索与实践。
1专业引导教育的必要性
“引”指带领向某个目标行动。“导”指传导、引导，另还有教育、启发的含义。专业引导是对本专业学生行将学习的专业进行铺垫式引导、概览介绍，在使之充分了解的基础上，产生兴趣，发挥主观能动性，从而提高人才培养质量。
“大一”阶段是大学生活的第一页，“大一怎么过”将直接影响到学生后三年的学习、生活状态，影响到受教育的效果，影响到成长与成才，也影响到高等教育最终目标的实现[4]。为此，我们不仅加强了新生的入学教育，帮助他们尽快适应大学生活，顺利完成从中学环境到大学环境的过渡；同时也特别重视新生阶段的日常专业引导教育，提高学生的专业兴趣，发挥学生的主观能动性。
1.1帮助学生了解专业概况
调查显示，绝大部分新生对自己的专业并不了解或者了解不够全面，通过专业引导，可让新生知道自己所学专业的课程设置、专业培养目标、就业方向和就业现状以及学好本专业的方法与技巧等，可减少学生专业学习的盲目性，培养其专业意识，树立正确的专业思想和学习观，为学好本专业打下良好基础。
1.2帮助学生培养专业兴趣
兴趣是最好的老师。调查显示，高考填报的志愿在一定程度上反映了学生的兴趣，但更多的却是“从众”的结果。学生在中学期间学习压力过大、心理成熟度不高，对于自己的兴趣与志向既无时间去思考,也无能力去把握。通过专业引导，可激发学生的学习动机和热情，培养对本专业的学习兴趣。
1.3帮助学生进行职业规划与制订学习计划
就业市场的导向与认识的局限性使一部分学生对自身的专业前途缺乏信心，另一方面也确有一部分学生因高招录取与现实热爱的矛盾，从而产生专业厌学情绪。目前相当多的高校在大二、大三阶段给学生提供了二次选择专业的机会。即使同学从小立志从事本专业，但从事专业也有专业方向之分。通过专业引导，可让新生尽早了解专业发展最新动态及成果，树立榜样，有的放矢，制定学习计划并尽早进行职业规划工作。
1.4新专业的特殊性
新生面临许多新问题，最重要的一项就是“专业”问题：专业究竟怎样？前景如何？如何学好？特别是对于“智能科学与技术”这门尚具一定特殊性、刚刚起步的新专业更显重要。
智能科学与技术专业的特殊性在于，它是一门综合交叉性学科，旨在培养具有脑与认知科学、智能科学、信息科学、现代科学方法学的基本理论知识，掌握计算机、智能系统、信息网络、信息处理的基本技能，综合运用所学知识与技能去分析和解决实际问题，素质、能力、知识协调统一的应用型高级技术人才。虽具有广阔的发展前景和巨大的应用需求，但社会普遍缺乏了解。因此，通过专业引导教育使新生逐步了解其所学新专业概括及其特殊性很有必要。
2专业引导教育的指导思想
开展新生专业引导教育过程中，注意强调以下几个方面的问题。
1) 通过介绍智能科学技术的基本概念、知识体系以及学校的学术特色，努力使学生对“智能科学技术”由完全陌生的状态逐步建立一个初步、宏观的科学认识[5]。
2) 通过剖析智能科学技术与相关学科之间的关系，使学生明了智能科学技术、信息科学技术、控制科学技术和计算机科学技术具有各自独立的研究领域，同时又互相交叉、互相促进。
3) 通过阐明智能科学技术专业培养目标与培养计划，解析专业课程结构框架，使学生了解专业方向、各门课程(特别是大一阶段的C语言程序设计等课程)的在专业培养目标中的地位和作用，指引学生采用正确的学习方法来开展本专业的课程学习，从而有利于本人及早进行职业规划与制订学习计划的工作。
4) 通过同学们普遍感兴趣的问题入手，例如机器人足球、人形机器人舞蹈等，因势利导，将同学们课外兴趣从网络游戏吸引到开放实验室参与学科竞赛与开放项目上来。
3专业引导教育的具体措施
基于上述分析，开展了相对集中的入学教育，经常性的贯穿整个“大一”阶段的课程教学与课外创新实践活动的引导教育。为让学生能够及早进行创新实践活动，特别在第一学期安排了独立实践环节“智能科学技术导论――专业认识与实践”[1，3]。
3.1入学教育
按照学校的总体安排，我们在新生入学教育第1周及时进行全面的入学教育。其主要内容涉及到校情与校风、学风与学籍、培养计划与专业学习、学习与生活、安全与卫生等诸多个方面。而专业引导教育是入学教育的重要方面，我们采取的具体举措包括参观实验室、专题讲座、师生座谈、学长交流等多种形式。
3.2专业引导课
目前，我们开设本课程是以专题讲座与学生参观体验校内实验室、校外实践基地多种形式，贯穿整个第1学期来开展。其目的是针对学生的实际需要，系统、科学地解答学生各种各样的专业问题，为本专业的新生提供适时和恰当的“专业引导”，使他们尽快明确方向，融入环境，积极主动地学习。专题讲座由全系教师参与，根据各自专业特长完成。
诸多讲座专题中，同学们普遍对机器人足球、人形机器人等比较感兴趣。针对此，教师也因势利导，强调专业课程，特别是强调大一阶段的C语言程序设计、高等数学、电路分析等课程的重要地位与学习方法，力争使新生别在高考后松懈，别在“大一”阶段掉队，鞭策他们赢在起跑线上。
3.3创新实践活动
目前高校中专业课课内学时本来普遍紧张，本专业更是如此。其前沿性课程较多，理论性较强，受学制限制，不得已对计算机软硬件、控制系统基础等课程学时加以一定压缩。课时如此紧张怎么办？为提高学生创新实践能力，我们决定课外开放智能系实验室，建立课外科技创新实践体系，开展多种形式的创新实践活动来强化同学的“软硬件能力”，从而加强智能专业学生的就业竞争能力。例如，我们在实践中以同学们普遍感兴趣的机器人这个创新实践平台，提出了一个基于机器人制作、分层次的课外科技创新实践方案[3]。针对大一阶段的具体情况，我们主要从培养兴趣、打牢基础的角度考虑，让同学们了解并进入到实验室，同时也举办一系列适宜大一学生参与的相关学科竞赛。
3.3.1实验室开放项目
大一的同学进入开放的实验室，可进行一些简易机器人的设计制作，也可参与到大二、大三学长为主体的实验室开放课题研究小组、学科竞赛小组中，做一些辅工作。我们给大一阶段设定的目标是锻炼简单机械设计与加工、基本电子电路设计、基本程序设计能力。同学们在大一阶段就因此接触到 “大学生电子竞赛”、“智能汽车竞赛”、“机器人大赛”这一系列学科竞赛。虽然他们只能做一些辅工作，但这些辅工作无疑是非常有益的。既使他们培养了兴趣，树立了目标，同时也建立了实验室开放工作的学生团队。实践中，我们又把学科竞赛的培训工作与实验室开放项目进行有机的结合，使之成为由浅入深、成系统多层次的系列活动。
3.3.2智能系统平台构建方案竞赛
爱因斯坦说“想象比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。” 智能系统平台构建方案设计比赛不要求做出具体产品，而重点在于方案设计与展示。我们开展这一比赛的目的是为了进一步完善学科竞赛的层次性，激发学习兴趣并引导新生的专业学习与创新实践方向。2009年11月我们搞了该学科竞赛，它作为后续相关竞赛的引导与补充，取得不错的效果。实践表明，智能系统平台构建方案设计比赛引起同学们极大关注。同学们大胆想象，深入调研，广泛查阅资料，精心进行方案设计并制作了演示文稿。教师与研究生组成的评委进行现场提问与点评，引导同学应该如何通过学习来实现这个方案。这既强化了他们对本专业的认识，又极大地激发了他们创新实践的兴趣。
3.3.3机器人舞蹈竞赛
机器人舞蹈竞赛是全校性机器人大赛中的一个比赛项目。该项目主要考验机器人动作的复杂性与艺术性以及每种情感动作与音乐伴奏的配合能力。参赛者需要自由设计机器人并配合一定音乐，根据舞蹈创意和音乐的协调进行程序设计完成舞步编排和整体的舞蹈表演。由于趣味性较强，同学表现出强烈的兴趣，这有力促进了同学们对程序设计的学习。
3.3.4C语言程序设计竞赛
C语言程序设计是本专业的一门重要的基础课程，但由于受到学时、学分的限制，课内学时相对不足，要达到新专业的人才培养目标，是值得认真研究与探讨的课题。课内的教学改革是必需的，细节不在这里讨论。我们在专业引导教育特别注意到了大一新生的C语言程序设计的学习问题，它是智能科学技术导论课程中一个重要专题，此外我们还想到了通过课外竞赛来促进该课程的学习。我们不仅利用机器人舞蹈比赛这个平台，我们还组织、培训同学参加学校程序设计大赛来促进程序设计的学习。对于其中高水平的学生则进一步鼓励引导其参加ACM程序设计活动。
3.4发挥专业教师作用
由专业教师担任学生班主任工作，是我校自动化学院的成功经验。学生辅导员重在指导学生的思想与生活，班主任则在学生职业生涯规划、成才教育、学生选课指导等方面扮演重要角色。对此，学生反映普遍良好。在新生的专业引导教育，特别是课外创新实践活动的引导中，班主任发挥了重要作用。
此外，智能系还试行了“专业导师制”以便更好地适应素质教育的要求和人才培养目标的转变，促进应用型创新人才培养工作。专业导师制的一项重要任务也是推动学生课外科技创新实践活动。专业教师针对学生的个性差异因材施教，和学生之间建立一种“导学”关系。通过双向选择，智能系教师每人担任一定数量学生的专业导师，并以此为契机形成高年级-低年级“梯队”。同学们组建“兴趣小组”，以实验室为平台，有的参与“教师科研项目”，有的自主申请“学生课外科技基金项目”，当然学生参加更多的课外科技创新实践活动是“实验室开放项目”。
3.5发挥优秀学长作用
在专业引导教育过程中，我们还充分发挥研究生、高年级优秀学长的作用。定期开展学长交流系列活动，讲座内容包括本科课程学习、专业学习方法、实验室开放项目、学科竞赛等等。在介绍专业知识的同时，学长向本科新生传授自己的学习经验，引导他们的专业学习与创新实践。
4结语
为建设好智能科学与技术新专业，采用专业教师担任班主任、开设相关导引课程以及开放实验室等多种措施并把科技创新与学科竞赛辅导培养工作提前到“大一阶段”，在新生专业引导教育方面进行了一定的探索与实践。实践中新生专业引导教育取得了不错的效果。同学们普遍表现了强烈的兴趣：不再沉溺于以前所钟爱的网络游戏，进入课外开放实验室进行创新实践活动，加入到学生科技竞赛的团队。在2010年6月举办的“三星杯”国际仿人机器人比赛、2010年7月举办的全国机器人大赛中，不少智能专业09级新生获得了相关奖项。
笔者认为，着力针对新生进行专业引导教育是必要的，应该充分重视这项工作。通过相对集中的入学教育与贯穿于整个“大一”阶段的经常性课内、课外专业引导教育，加强了学生对专业的认识，有助于他们及早进行个人职业规划与大学四年的学习计划的制订。其中，及早的创新实践活动，特别有利于学生学习主观能动性的激发，有利于学生创新实践能力的培养，有利于人才培养质量的提高。
参考文献：
[1] 李擎,陈雯柏,李邓化,等. 智能科学与技术专业建设的实践[J]. 计算机教育, 2009(11):34-37.
[2] 李擎,苏中,李邓化. 智能科学与技术专业建设的规划与思考[J]. 清华大学教育研究,2008(增刊1):21-25.
[3] 陈雯柏,李擎,彭书华,等. 智能科学与技术专业创新实践体系构建的探索[J]. 计算机教育,2010(15):114-118.
[4] 杨菁,邵建防.大学新生入学教育研究[J]. 湖北经济学院学报:人文社会科学版,2006(4):130-131.
[5] 周延泉,张博.“智能科学技术导论”课程教学模式新思考[J]. 计算机教育, 2009(11):78-80.
Exploration on Professional Guide Education in Intelligence Science and Technology Specialty
CHEN Wenbai, WU Xibao, LI Qing, LI Denghua, SU Zhong
智能科学与技术篇6
1 智能专业的发展基础
人类社会从农业社会、.工业社会到信息社会，发展到今天，在越来越多的领域，人工智能工具都能够根据不断出现的新情况来调整自身的规则系统，需要人工的产业也越来越少，但却苦于信息与机器无智能的问题，因此有了以信息智能化和机器智能化为目标的智能科学与技术研究领域的出现。我国也非常重视其发展，在国家863项目指南中，智能化人机交互与中文处理平台已被列为计算机软硬件主题的重点项目，并将智能机器人纳入863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。
智能科学与技术篇7
关键词 ：智能科学与技术专业；教师队伍；课程体系；科学研究；学科建设
基金项目：广东省2014年本科高校教学质量与教学改革工程项目“智能科学与技术”（粤教高函[2014]97号）；中山大学2014年校级本科教学改革项目“智能科学与技术专业复合型人才培养模式的改革研究”（中大教务[2014]148号）
作者简介：李晓东，男，教授，研究方向为智能控制、人工神经网络，lixd@mail．sysu．edu．cn。
引言
智能科学与技术是一门交叉学科，涉及脑科学、认知科学、人工智能、信息科学技术等学科，主要研究智能行为的基本理论和应用技术。它以人工智能的理论和方法为核心，研究如何用计算机去实现人工智能。它是信息科学技术的核心，也是现代科学技术的前沿和制高点。目前，对智能科学与技术的重要性认识已上升到国家科技发展战略的高度，智能科学已被列入2006年的《国家中长期科学发展规划纲要》中。
自2003年北京大学自主设置智能科学与技术本科专业并在教育部备案以来，我国先后有北京邮电大学、南开大学、西安电子科技大学等20多所高校开办了智能科学与技术本科专业，加快发展智能科学与技术专业教育已成为众多高校的共同愿望。然而实际上，智能科学与技术本身的内涵发展还很不成熟，教育部对此专业甚至还没有统一的教学大纲。2014年中国人工智能学会教育工作委员会对智能科学与技术专业的知识体系与课程设置给出了征求意见稿，可是各高校智能科学与技术专业的建立时间都很短，缺乏足够的办学经验，基本都处于独立发展、各自探索的阶段，不同程度地存在着专业建设问题。为此，笔者结合中山大学智能科学与技术专业的情况，给出以下几点思考。
1 教师队伍建没
国内智能科学系或专业大多是在计算机专业或自动化专业的基础上建立起来的，发展时间短，这就决定了目前国内智能科学系或专业的教师主体具有很大的专业偏向性。智能科学与技术专业本质上是以脑科学、心理学等为基础，以信息学科为实现手段的交叉学科，其所承载的任务不是以上单个学科所能独立完成的。因此，教师队伍一定不能在原有基础上封闭发展，应邀请其他相关学科的教师加入发展，要特别注重引进心理认知学、逻辑学等方面的教师，不断优化教师队伍的知识结构，注意吸收青年教师，强调教师队伍构成的综合性。我们必须像医院培养“全科”医生一样来培养我们的智能科学教师。
以中山大学智能科学与技术专业为例，由于所在的信息科学与技术学院涵盖了电子与通信工程系、计算机系、智能科学与自动化系，涉及信息与通信工程、计算机科学与技术、软件工程、电子科学与技术、控制科学与工程等5个信息科学的一级学科，现阶段学院鼓励智能科学与技术专业在院内跨专业使用教师。因此，专业的课程教育实际上吸纳了5个信息科学一级学科的教师，具有很强的包容性。此外，专业充分利用学校学科门类齐全的优势，积极开展与校内心理学系、逻辑与认知研究所的合作办学，吸引这些系、所的教师为专业开设必修或选修课程，同时为这些科研教学工作提供发展的平台。各专业教师通过参与智能科学与技术这个交叉学科的专业教学，达到了相互学习交流、“全科”培养、共同提高的效果。
2 本科教育
2.1 人才培养模式的定位
智能科学与技术专业的本科教育人才培养模式的定位实际上是多学科交叉渗透人才培养模式的一种探索。专业人才培养应立足于计算机科学与技术、通信科学与工程、控制科学与工程、软件工程、电子科学与技术等学科的相互交叉特性，立足于信息科学的发展方向和《国家中长期科学发展规划纲要》要求，立足于国家，特别是高校所在地区对智能科学与技术专业人才的社会需求。经过几十年的发展，智能技术及其应用已经成为IT行业创新的重要生长点，其广泛的应用前景日趋明显，如智能机器人、智能化机器、智能化电器、智能化楼宇、智能化社区、智能化物流、智能电网等。这些对人类生活的方方面面产生了重要的影响；迫切需要既掌握计算机系统工程的基本技能，又掌握复杂信息处理的智能科技知识，具有智能系统的搭建能力，擅长处理网络环境下大规模复杂的环境行为、机器行为和人类行为的专门科学技术人才。因此，为适应智能化应用的创新发展趋势，专业人才培养的目标应该是培养创新型、复合型的智能科技人才，努力做到两个“复合”，即学生在知识结构方面的复合和学生在理论知识、应用能力、创新能力方面的复合。此外，人才培养还应结合本专业师资力量的实际，扬长避短，努力办出自己的特色。
2.2 课程体系建设
基于智能科学与技术专业创新型、复合型人才培养模式的定位．需要制订出相应的多学科交叉的课程体系，包括规划理论课程体系、实验课程体系和学生实习。具体来说，需要做好专业基础课程、专业主干课程和专业轨道课程的科目设计；需要处理好必修课程与选修课程的关系，合理分配各学期的学分；建设多功能集成的实验室，探索校企合作共同打造学生课外实习基地的模式等；重视基础理论知识，强化学生的应用能力和创新能力培养。课程体系的设置应参考2014年10月中国人工智能学会教育工作委员会对专业课程设置的征求意见稿，既要参考兄弟院校的做法，也要体现出校本专业的办学特色和发展优势。
中山大学智能科学与技术专业目前正在建设以智能系统为统领、以智能机器人为综合实验平台、兼顾物联网和大数据处理的课程体系，并且在数字电路与逻辑设计、信号与系统、人工智能原理、模式识别、计算机网络等专业基础课程和专业主干课程的基础上，设置了丰富的选修课程。特别地，把它们归类形成了不同的专业轨道选修课程集，具体包括：
(1)模式识别轨道选修课程：数字图像处理、人工神经网络原理、数据挖掘、多媒体信息处理、机器学习、计算机视觉等。
(2)智能系统轨道选修课程：机器人导论、自动控制原理、数字图像处理、智能控制与智能计算、人机交互技术、计算机视觉等。
(3)智能传感网络轨道选修课程：传感器与检测技术、嵌入式系统设计与实践、机器人导论、无线传感器网络、无线射频识别技术、物联网导论等。
每年当学生进入选课阶段时，我们都组织学生进行课程体系和轨道课程集的介绍宣讲，让学生了解各轨道方向的内涵，辅导学生的选课决策。借助课程体系的合理配置以及轨道选修课程集的功能发挥，我们引导学生根据自己的兴趣，往不同的智能科学子方向上发展。
中山大学智能科学与技术专业是在自动化系的基础上建立起来的，起初的课程体系难免与自动化专业过于贴近。几年来，通过专业课程体系的建设，我们逐渐改变了与自动化专业课程体系过于重复的现状，强化了多学科知识的融合和对学生实践能力的培养，切实向创新型、复合型人才培养的目标迈进。
3 科学研究与学科建设
3.1 科学研究
高校的教学和科研向来是相辅相成的。教学为科研提供了基础，科研则可以引领教学内容的发展。智能科学与技术专业涉及的学科面很广，如果在科学研究方面过分强调全面性，则会分散研究力量，不能形成明显优势。坚持特色发展，培养构建几个特色研究方向，则是科学研究的切实可行之路。中山大学智能科学与技术专业目前正在组建研究团队，设立学术带头人，制订研究规划，在智能系统与智能控制、认知科学与机器学习、智能电网与新能源等研究方向加强建设，形成研究优势。
智能系统与智能控制研究方向围绕医用穿戴智能设备、服务机器人系统和智能车载系统等；重点研究复杂系统分析与设计中信息处理、信息利用的新理论及新方法；探讨智能感知处理、人机交互方式、终端系统、智能医疗、服务机器人系统的控制等内容；解决车载高性能可靠的计算机系统、车载软件可靠性分析、车载网络优化以及这些理论在无人驾驶和车联网等特定领域的应用问题。
认知科学与机器学习方向以认知科学和人工智能等学科为基础，重点开展人脑、认知和人体行为的关系，智能视频监控．人脸识别和物体识别这3个方面的研究；重点解决智能终端的多媒体信息感知和智能处理问题，特别为服务机器人、智能家居和公共安全解决视觉感知和智能处理的问题。该方向主要研究认知科学与机器学习、智能场景分析与理解、基于生物特征的模式识别等，侧重于智能视觉的应用基础研究和新技术探索。
智能电网与新能源方向致力于为我国，特别是为广东省培养高水平的智能电网和新能源领域的专业人才。由于各种新能源（风能、太阳能、海洋能等）具有波动性和间断性的自然属性，其发电单元不能直接并网，否则会降低电网的电能质量；所以，新能源发电单元与电网之间必须用到功率电子变换器。因此，该研究方向主攻新型功率变换器优化设计及控制，其应用包括智能电网架构下的一系列领域，比如太阳能发电、风力发电、海洋能发电、燃料电池等。一个智能的电网系统将会使电力的传输和供应更加稳定可靠，让每家每户可以优化自己的用电习惯，享受到先进的家居设备。
3.2 学科建设
对于一个学科，没有高层次的研究生教育和高水平的科研，该学科的发展就很难走在同行的前列。中山大学信息科学与技术学院在开办模式识别与智能系统学术型硕士学位研究生教育的基础上，依托自身信息学科齐全的优势，联合中山大学心理学系，正在筹备申报智能科学与技术交叉学科博士点，试图以高层次的博士点教育带动智能科学与技术专业本科和硕士研究生教育的整体发展，壮大科研力量。
我们处于一个信息技术的时代，信息技术不可能停留在电子化、数字化之上，而是要不断走向智能化，因此，智能技术越来越成为信息技术的主流。智能科学处于信息技术的前沿和制高点，掌握利用好信息技术发展的这个规律，对于实现高校信息学科的发展重点转移和跨越式发展具有重要的意义。
由于珠三角地区产业结构的调整与信息新技术的不断融入，传统自动化专业的发展遇到了瓶颈，我们及时调整学科发展战略，以智能科学与技术专业的发展来带动传统自动化专业的发展，结果在招生就业、人才引进、科学研究等方面都取得了良好的效果。另一方面，中山大学信息科学与技术学院的学科建设面比较宽，涉及5个一级学科，而相关教师的体量比较小，因此不可能5个一级学科都均衡建设，而应该重点建设这5个一级学科交叉的部分，即智能科学与技术专业。这对于完善交叉学科布局，提高人才培养质量，引领和推动这些一级学科及心理学专业的发展，有着重要的促进作用。
4 结语
智能科学与技术的发展成果正影响着国民经济的很多领域，已成为一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志。社会需要大量的掌握智能科学与技术知识的高水平专门人才。智能科学与技术专业作为交叉学科来建设，在中国高等教育的历史还很短，其专业教育不同于一般的信息学科，具有一定的特殊性。我们今后还需在师资建设、学生培养、科学研究、学科发展等方面进一步探讨，培养合格人才，迎接智能化社会的到来。
参考文献：
[1]中华人民共和国国务院，国家中长期科学发展规划纲要(2006-2020)[S]．2006.
[2]中国人工智能学会教育工作委员会，智能科学与技术专业知识体系与课程（本科）(征求意见稿)[S]. 2014.
[3]邓志鸿，谢昆青，刘宏，北京大学智能科学与技术专业建设的探索与实践[J]中国人工智能学会通讯，2011(2): 36-40．
[4]胡军，李伟生，王国赢，等，重庆邮电大学“智能科学与技术”专业建设中的若干问题探讨[J]．计算机教育，2009(11): 57-60.
[5]陈毅东，李绍滋，潘伟．厦门大学智能科学与技术专业建设进展[J]．计算机教育，2011(15): 21-24.
[6]张俊，陈飞，冯士刚，大连海事大学“智能科学与技术”本科专业建设实践[J]．计算机教育，2012(18): 22-27，30．
智能科学与技术篇8
机器人是一个典型的机电一体化系统，它综合了机械设计、电工电子、传感器、计算机、微控制器编程控制系统和人工智能等学科的内容，是智能科学与技术本科专业很多课程教学和实验的理想的平台。同时学生经常参加各种机器人相关的比赛，旨在通过大赛全面培养学生的动手能力、创造能力、合作能力和进取精神，同时也深化和应用智能科学与技术专业所学的知识。
与研究生相比，本科生对动手设计的兴趣要远远高于对理论知识的学习。针对本科生的这一特点，为本科二、三年级的学生设计一些创新性的机器人项目，引导学生自己组队，搭建相应的硬件电路，为他们在高年级深入理解和学习智能科学与技术的专业课程提供一个硬件平台，打下一定的专业基础，并通过这些项目的实施提高学生的综合应用和创新能力。
1微控制器技术在人工智能领域的应用现状
微控制器技术应用超大规模集成电路技术把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口、中断系统、定时器等功能（部分包括脉宽调制电路、模拟多路转换器、显示驱动电路以及A/D转换器等）集成到一个芯片上，组成一个体积小但功能强大的计算机系统。该芯片可外接多种传感器，实现对多种信息的采集处理，结合信息融合技术，可以实现机器各种预期的智能行为（如导航装备、汽车的各种智能控制系统、智能家电等）。
高效地融合微控制器技术与人工智能技术，将智能算法嵌入到机器人微控制器中，系统则会呈现出各种智能行为。可实现智能算法的机器人平台主要集中在以下几个方面：智能家庭清扫类机器人、多传感器融合的智能小车、视觉类机器人等。智能家庭清扫类机器人为机器人避障、路径规划等理论提供相应的平台，方便学生理解、学习根据某个或某些优化准则，在机器人工作空间中寻找一条从初始状态到目标状态避开障碍物的最优路径等相关知识；视觉类机器人为图像处理、模式识别等相关的理论提供相应的平台，方便学生理解、学习图像的获取和处理的智能算法；多传感器信息融合类机器人可以为多传感器融合技术提供一个硬件平台，方便学生理解、学习、综合应用控制理论、信号处理、人工智能、概率和统计等相关知识。
2可实现智能算法的机器人平台设计
各类机器人平台的总体架构大致相同，都需要包含系统输入（传感器）子系统、决策子系统、通讯子系统以及运动控制子系统。各个子系统的功能需要硬件设计和软件设计共同实现。文中结合微控制器技术重点阐述硬件设计部分，包括机器人的层次架构、硬件选型、电路设计等。结合本科教学的特点，硬件设计从学生的理解能力、可操作性、可实现性、后期智能算法的可应用性等多个方面综合考虑，应用微控制器技术，实现以下3种机器人平台。
2.1智能家庭清扫类机器人
家庭清扫类机器人的硬件平台相对比较成熟，市场上的国内外的产品也较多。此类机器人任务较为单一，传感器种类较少，硬件平台搭建较为容易，对学生而言是一个较为理想的智能机器人平台。
该平台的硬件设计采用单CPU架构，以轮式机器人为主。车体由车架、电池组、直流电机、车轮、微控制器、传感器等组成。外部传感器把环境信息输入到单片机开发板，单片机开发板对信息进行处理，处理后的决策信号通过扩展转接板传给电机，控制电动转动，从而实现机器人的运动，系统的硬件结构图如图l所示。
为保证机器人运动灵活且易于控制，我们采用圆形车体十三轮式移动机构。两主动轮差速驱动，第三个万向轮起辅助支撑的作用。传感器的布置有多种方案供选择，学生选择不同的位置安装传感器会影响到该机器人后期避障、路径规划等智能算法的设计及研究。微控制器采用TI公司的MSP430F149单片机，通过超声/红外传感器感知环境信息，使用L298电机驱动模块驱动左右两个直流电机，使用PWM技术对电机的速度进行调节和控制，通过MAX7219驱动6位LED数码管显示器显示系统运行过程中的各种信息。
2.2视觉类机器人
传统的移动机器人视觉系统通常采用通用计算机进行视觉信息处理。随着微控制器技术的不断发展，高端的微控制器也具备了强大的数据处理能力。
由于视觉信息处理计算量很大，为了使设计的视觉类机器人平台能够应用已定的图像处理算法，视觉类机器人的层次架构采用二级CPU架构，主从式控制实现，如图2所示。一级CPU采用ARM微控制器，嵌入裁剪的Linux系统，负责图像信息的获取、处理、系统管理等操作；二级CPU采用单片机微控制器实现对机器人运动的控制。
整个系统的硬件选型为搭载900MHz Quad-core ARM Cortex-A7处理器的树莓派开发板、MSP430F149开发板、摄像头、稳压电源模块、直流电机、L298N电机驱动板、机器人机体、电源（12V蓄电池）和转接板。
控制机器人移动的底盘控制方案除了前面清扫类机器人用到的双轮差动驱动以外，还有一种全向驱动方式。全向驱动方式灵活性更强，其中三轮驱动的方式具有较强的稳定性。结合视觉类机器人需求，该平台采用全向驱动方式实现机器人的移动。
2.3多传感器信息融合类机器人
多传感器信息融合技术是近年来十分热门的研究课题，它结合了控制理论、信号处理、人工智能、概率和统计的发展，为机器人在各种复杂的、动态的、不确定或未知的环境中工作提供了一种技术解决途径。信息融合的研究内容极其丰富，涉及的基础理论较多，如有参数模板法、聚类分析、支持向量机、K均值聚类等分类方法；自适应共振理论（ART）、自适应共振理论映射和模糊自适应共振理论网络等自适应的方法进行传感器融合；专家系统、神经网络和模糊逻辑等人工智能方法对融合大量的传感器信息，用于非线性和不确定的场合。
单级、二级CPU架构只能满足简单的多传感器技术的需求（如清扫类、视觉类机器人等），复杂的多传感器融合类机器人的层次结构采用“多CPU架构+分布式控制”方式实现。在主控机上实现多传感器信息融合算法，下位机则可根据需求设计多个CPU，每个CPU选用单片机控制机器人的不同部位，承担固定任务，使得机器人系统高速、稳定运行。同时每个微控制器负责获取不同类型的传感器信息，通过无线通信模块将数据传给上位机。上位机通过智能分析算法得到决策，决策数据通过无线模块传到微控制器去执行，如图3所示。
整个系统的硬件选型为高性能PC机（上位机）、MSP430F149（下位机微控制器）、WIFI模块、各种传感器及执行机构（传感器和执行机构由学生根据机器人项目的环境信息、具体的功能等确定）。
3机器人平台在教学过程中的实践及效果
在智能科学与技术专业的本科实践环节中，组织大二、大三具备C语言基础、单片机基础的学生，3～5人自由组队，根据教师给出的项目任务书进行项目设计、项目实施以及项目答辩等各个环节。图4展示的是部分小组制作的机器人实物。其中图4（a）所示的是一个基于超声传感器的轮式机器人。显示屏可显示机身距离障碍物的距离，该机器人只包含一个微控制器MSP430开发板。基于超声传感器检测的数据实现对机器人的控制。图4（b）所示的是一个视觉机器人，该机器人包含两个微控制器，一个为树莓派开发板，另一个为MSP430开发板。树莓派开发板主要用于处理图像信息，MSP430开发板主要用于控制机器人的运动。图4（c）所示的是一个多传感器融合的机器人系统。压力传感器、MPU6050传感器等检测机器人自身状态的传感器数据通过MSP430开发板外接的WIFI模块传给上位机，上位机的决策也可通过WIFI模块传给单片机控制器。
智能科学与技术篇9
智能科学与技术专业是一门新兴的交叉型学科[1]。随着信息化的进一步深入以及IBM“智慧地球”、我国“感知中国”等战略的实施，智能科学技术正在成为关系国民经济、社会发展和国家安全的一个重要领域。因此，智能科学与技术相关专业的建设也引起了国内外高校的重视。国外许多著名高校都设立了人工智能专业，并授予智能科学专业学位；世界多数知名理工类院校都设立有人工智能研究所或实验室，进行智能科学专业的科学研究和人才培养。
相对而言，国内智能科学与技术专业的起步较晚。2004年，北京大学信息科学技术学院经教育部正式批准设立了全国第一个智能科学与技术本科专业。之后，国内许多高校也相继设立了这一专业，有些高校还成立了相应的系。现在智能科学与技术专业已经从计划外专业变成计划内专业，标志着该专业的建设在国内已逐渐形成气候。
厦门大学是国内较早设立智能科学与技术系的高校之一。基于在智能科学与技术领域多年的研究积累和师资储备，厦门大学于2006向教育部申请并获批设立了智能科学与技术本科专业，之后又于2007年6月6日成立了智能科学与技术系[2]。建系以来，厦门大学智能科学与技术系一直坚持以“科研带动教学、教学促进科研”的办学理念。一方面，我们以系里的科研实力、科研特色为基础，在人才培养过程中发挥优势，为人才培养服务，更好地完成专业培养的目标；另一方面，优秀人才的培养也为我系的科研提供了有生力量和储备力量，反过来促进系里的科研发展。
从2007年成立至今，我系完成了首届本科生完整的一轮培养，因此我们希望能将4年来的专业建设的情况做一次梳理，为下一步的工作提供参考。作为一个新兴专业，各高校对于智能科学与技术专业的建设也都处在探索阶段，因此我们也希望这些工作梳理能对其他院校的专业建设起到参考作用。
我们对专业建设的梳理从两个方面展开：一是科研与学科建设的进展情况；二是教学与人才培养的进展情况。
2科研与学科建设进展
2007年以来，我系科研与学科建设取得了很大进展，下面从凝练科研方向和科研平台与学科点建设两个方面来介绍。
2.1凝练科研方向
在智能科学与技术系成立之前，厦门大学在人工智能领域已经有了不少积累，在心脑计算、艺术认知和自然语言处理等领域形成了一定的优势。
2007年建系以后，我们结合自身研究特色和学术发展前沿，进一步凝练了研究方向，基本上确定了四个重点发展的方向，并成立相应的研究室。
1) 艺术认知与计算方向。
主要围绕人类艺术活动的脑机制，特别是有关诗歌、音乐与舞蹈的审美与创作方面，开展相关的认知与计算研究工作。
2) 智能多媒体方向。
主要从事有关多媒体信息处理方面的关键技术研究和应用系统的研发，涉及视频图像处理与运动目标检测、基于内容的多媒体信息检索、智能中医信息处理等方面的研究。
3) 自然语言处理方向。
主要从事机器翻译、实体关系抽取、跨语言信息检索、语音识别与合成等方面的理论研究和相关应用系统开发。
4) 仿脑智能计算方向。
主要开展有关机器人认知计算引擎的基础性研究工作，目标是开发一个具有普适性的认知推理引擎，并将其嵌入到机器人中，使机器人具有综合的意识、视觉、语言和动作能力。
方向的凝练很好地促进了我系研究队伍的整合，也使系里的人才引进工作有了更好的针对性。经过四年的建设，以上四个方向均逐步形成了一支结构合理的研究团队，如表1所示，科学研究也相应的取得了一些进展。2007-2010年间，我系教师承担国家自然科学基金项目、国家863计划项目、省级课题、企业委托横项课题等各类科研课题近50项，每年新立项的项目数量如表2所示。同时，我们在《Neuroscience Letters》、《Journal of Vision》、《Computational Intelligence》、《中国科学》、《软件学报》及《电子学报》等国内外重要学术期刊和国际会议上发表学术论文200余篇，其中EI/SCI检索论文150余篇。这些方向的发展为我们的人才培养奠定了良好的科研基础。
2.2科研平台与学科点建设
科研平台是学科发展的重要载体，是科技创新的重要源头，是聚集和培养高层次人才的重要场所。因此，科研平台建设是学科建设的重要内容。
一直以来，我们就很重视科研平台的建设，也形
成了较好的基础。2003年，我们建立了一个跨专业的校内科研平台――厦门大学语言技术中心；2005年，我们获批建设了“智能信息技术福建省高校重点实验室”。依托这两个平台，并基于我们对科研方向的进一步凝练，我们最终于2009年获批建设“仿脑智能计算福建省重点实验室”。该重点实验室的建设以人工大脑研究为中心，并包含仿脑计算、智能语言处理、视听感知和机器人及其行为控制等方面的研究，更有利于我系进一步整合和优化科研结构。
学科点建设也是学科建设的重要内容之一。拥有学科点一方面反映了相关领域的学科建设水平，另一方面又能为高层次人才培养提供必要保障。
智能科学与技术至今还未被列为一级学科，因此智能科学与技术专业的研究生目前只能依托其他相关专业进行招生和培养。建系之前，我们已经依托厦门大学“数学”一级学科，自主设立了“人工智能基础”二级学科博士点，具有了培养本专业博士层次研究生的基本保证。2010年，我系与厦门大学计算机系、厦门大学软件学院共同合作成功申报了“计算机科学与技术”一级学科博士点，在此一级学科下设的10个方向中，我系将负责建设其中的数字媒体艺术、信息安全技术、自然语言处理以及模式识别与智能计算等4个方向。该博士学位授予点将于2012年正式招生，这为我们在博士层次上培养智能科学与技术专业人才奠定了更好的基础。
3教学与人才培养进展
下面从本科生和研究生两个层次的学生培养介绍我系教学与人才培养的进展情况。
3.1本科生培养
在本科生方面，厦门大学智能科学与技术系的目标是培养有效和系统地掌握本学科的理论基础，比较深入地理解智能科学与技术理论；具有一定的分析、综合和创新能力，能够承当智能信息系统设计、开发和智能科学与技术学科教学任务的，德、智、体全面发展的科学技术工作者。为了实现这一目标，我们遵循“宽口径、厚基础、抓关键、重实践”四项基本原则，制定了较合理的教学计划，并特别注重学生实践能力的培养，采取了增设实用技术类课程、增设本科生进研究室参与课题研究的“课题实践”环节、组织学生参加企业实习等若干措施，加强学生的实践能力培养[3]。
目前，我系在本科生培养方面已经初具成效，具体体现在两个方面。
1) 多组本科生团队获批立项大学生创新性实验项目。
2009年，我系本科学生组成的创新实验团队中的3支获得了部级创新性实验项目资助；1支获得了校级创新性实验项目资助；今年的创新性实验项目初评中，我系本科生团队又有3支入选。
2) 首届学生就业形式喜人。
2007级本科生是我系的首届学生，共计31人，其中2/3的学生入学都是经专业调剂的，因此学生入学之初对本专业多是不了解甚至是不感兴趣的。经过4年的学习，他们都能很好地完成学业，多数学生逐渐喜欢上了本专业，部分学生更是将本专业作为其未来进一步学习和工作的方向。今年7月，我系2007级本科生毕业，毕业率和就业率均为100%，毕业去向情况如图1所示。
图1厦门大学智能科学与技术系2007级本科毕业生去向
其中，11名学生进一步升学攻读研究生；4名学生选择了到美国、中国香港的高校深造；其他16名学生则进入企业就业。
3.2研究生培养
我系的研究生培养以加强创新能力的培养为核心，以加强基础课、专业课、实验实践教学、论文创新写作、促进理论与实践相结合为重点，包含硕士研究生和博士研究生两个层次。在硕士研究生方面，有3个学术型硕士学位授予专业(人工智能基础、模式识别与智能系统、计算机应用技术)和1个“计算机技术”工程硕士培养方向(智能工程及网络安全方向)；在博士研究生方面，目前有1个二级学科博士学位授予专业(人工智能基础)。
为了培养研究生的创新能力，我们主要依托系里所承担的科研项目，特别是部级科研课题。学生们参与到课题研讨中，接触最新的学术前沿问题，并在不断讨论、实验过程中逐步提高独立科研能力。
为了促进学生将理论与实践相结合，我们积极加强与企业的联系，建立联合实验室或联合培养基地，例如，我们与深圳名人公司建立了机器翻译联合实验室，与北京德威特电力系统自动化有限公司建立了电力自动化软件联合实验室，与厦门中资源有限公司建立了智能反垃圾邮件联合研究中心，与厦门东南融通系统工程有限公司建立了计算机软件与理论研究生教育创新基地等。这些基地的建立使学生能够参与企业的实际课题，在提高实践能力的同时也促进了就业。
目前，我系的研究生培养也取得了一些可喜的成果。学生们参加各种竞赛或展示均取得了优异的成绩。例如，2010年，仿脑智能系统方向研究生研发的社交机器人――“文博之星NAO”项目获得第三届海峡两岸(厦门)文化产业博览交易会最佳创意产品铜奖；自然语言处理方向研究生研发的汉语句法分析器和汉语人名消歧系统分别参加2009中文信息学会句法分析评测(CIPS-ParsEval-2009)和2010中文信
息学会与SIGHAN联合会议(CIPS-SIGHAN 2010)的人名消歧评测，均荣获第二名。
4反思
智能科学与技术专业作为一个新兴专业，虽然得到国内许多高校的重视并有良好的发展势头，但目前仍存在一些发展的制约因素。第一，智能科学与技术未能被列为一级学科，因此各高校的智能科学与技术学科建设只能依附于其他相关专业，导致该专业的发展缺少必要的学科保障，高层次人才(博士层次)的培养也受到严重制约；第二，智能科学与技术在国内尚未形成明显的产业群，因此该专业毕业生就业的行业特色不明显，目前各高校智能科学与技术专业毕业生的就业行业与计算机科学与技术、自动化、电子科学与技术等相关专业学生的就业领域基本相近，这导致该专业的特色无法被正确理解，也影响了专业招生。
在这种状况下，我们认为智能科学与技术专业要大力发展，应突出两点。首先，要加强智能科学与技术的科学研究，这一方面可以促进人才培养，另一方面也能通过展现高水平成果进一步扩大专业的学科影响力；其次，要加强智能科学与技术专业学生的实践能力培养，以此提高专业学生的就业竞争力，进而增强专业的吸引力。
参考文献：
[1] 钟义信. 设置“智能科学与技术”博士学位一级学科：必要性、可行性、紧迫性[J]. 计算机教育,2009(11):5-9.
[2] 东,李绍滋, 潘伟. 厦门大学“智能科学与技术”专业建设介绍[J]. 计算机教育,2009(11):46-48.
[3] 东,李绍滋. 智能科学与技术专业学生实践能力培养若干探索[J]. 计算机教育,2010(19):61-63.
Specialty Construction of Cognitive Science in Xiamen University
CHEN Yidong, LI Shaozi, PAN Wei
智能科学与技术篇10
SUN He-xu, YANG Peng, SUN Li-xiong, LIU Zuo-jun, ZHANG Lei, LIU Shu, LÜ Xiang-zhou
智能科学与技术篇11
1 引言
“智能科学与技术”专业教育意指将“智能科学与技术的知识体系”传授给本科生或研究生。构建智能科学与技术的知识体系通常有两种途径：(1)经验归纳法，从社会实践和科学研究已经获得的知识集合中选择出若干，认为这些知识应该归属于“智能科学与技术”，且将其结构化与系统化。(2)概念演绎法。追问“智能科学与技术”的确切含义为何，由此联想其涉及的主要方面，概念推演形成的轨迹即是知识体系。两种方法的结论应是一致的。就实际操作而言，前者的主要环节是“选择知识”和“搭建体系”，而“选择什么”和“搭建成何样”就与研究者的偏好相关，常出现观点相左的情形；后者的主要环节是“明确语义”和“语义延伸”，能被称为概念的东西总是成熟的，即已有大量的先前研究，对此人们的分歧较少，而从概念出发的语义延伸又是遵循演绎逻辑的，由此而得的知识体系就易被公认。
本文的研究采用概念演绎法，具体的讨论依层次递进展开，首先明确“智能科学与技术”的中文语义，其次讨论该语义涉及的关键概念之内涵，进而合成这些关键概念的具体内容，继之概括“智能科学与技术的知识体系”，最后设计“智能科学与技术专业教育的课程体系”。
2 “智能科学与技术”的语义
尽管有逻辑上的先后，“科学”与“技术”通常被认为是并列的两种人类文化活动。“智能科学与技术”就应被分为“智能科学”与“智能技术”。
智能是某种行为主体所具有的能力和所表现的行为。这种具有智能的行为主体目前(也许永远)只有两类：生物(其中主要是人类)和机器。若以人类代表生物，智能就有两种表现形态，人类智能(human intelligence)和人工智能(artificial intelligence)，后者是对前者的模仿与延展。
科学是为了获得所考察对象的知识体系，技术则是依据某种原理设计制造各种人工系统。由此，“人类智能科学”、“人工智能科学”、“人工智能技术”是无歧义的，而“人类智能技术”就不成立(确切地说，是间接地通过“人工智能技术”的方式表现出来)。
基于上述分析，“智能科学与技术”的语义由三部分构成，“关于人类智能的科学”、“关于人工智能的科学”和“应用人工智能的技术”。根据惯常的教育与研究分工，前者是心理科学领域的重点所在，后二者则是信息科学领域的前沿方向。目前国内所开办的“智能科学与技术”专业教育大多属于理工科本科，其侧重所在自然是“人工智能”。
支撑着“智能科学与技术”及其三部分构成的关键概念是“智能”、“科学”与“技术”，对其进行深入剖析有助于推演出“智能科学与技术的知识体系”。
3 关键概念的剖析
3.1 “智”对应于Intelligence
汉语中的“智”是“知”的后起字，而“知”是“出于口者疾如矢也”，意指认识的事物可以脱口而出。“知”添加了“曰”即为“智”，再清楚不过，“智，知而道出也”。智，就是人们日常口语中的“知道”。
英语中的Intelligence源于拉丁语的动词intellegere，意思是to understand。而intellegere是inter(interl与legere(to choose)的合成词，故它所表达的是“在推理基础上的理解”。
可见，汉语的“智”关注知识(识，知也。《说文》)及其共享；英文的Intelligence则强调知识及其可靠来源。有所差异并不妨碍将不同文化系统中的这两个概念对应起来。
3.2 “智”的派生词
尽管语义十分贴切，却不可将Intelligence直接汉译为“智”。在现代汉语中，单字形式的名词一般不用于表达抽象概念，因为单音节的高频率使用在言语交流中难以通畅顺口。通常都是采用双字形式的名词。“智”需要再添加一字。处理的办法无非两类，同义重复或附加意义。前者生成的是“智慧”，后者得到的是“智能”和“智力”。
智慧之“慧”，一方面与“智”同义(知或谓之慧。《方言》)，另一方面又与佛教名词“般若”(Praina)相连，在中国的文化传统中，佛是高深至上的，这样，智慧的真理性就毋庸置疑。作为汉语词汇的“智慧”固定下来之后，除了与英文的Intelligence相对应，还与英文的wisdom(wise“聪明的”+dom“性质或状态”)相一致。更重要的是，wisdom就是希腊语的sophy，由此构成了philosophia(英文philosophy)。“智慧”连接着中国的佛教(与中国哲学相通)和西方的哲学。智慧是哲学层面的。
“智能”和“智力”都是“智的能力”的简称。推敲其中的意味饶是有趣。作为物理学概念的“能”和“力”，二者是一种源流关系，因而在汉语的习惯中，“能”更本质，“力”则外显，暗含着有高下之分。这样，智能有“智能人”、“智能机器”、“智能科学”等，智力则是“智力游戏”、“智力玩具”、“智力商数”等。层次的感觉是明显的。智能和智力是科学层面的。
“智”的派生词最常用的有三个：智慧、智能和智力，它们均可英译为Intelligence，但在汉语中分别属于三个层次，即哲学领域、科学领域(较高层次)和科学领域(较低层次)。
3.3 关键概念的文化比较
将与“智”相关的中文概念和与Intelligence相关的英文概念进行对比，可看出中西方文化的相通与差异，有助于更深刻明晰地理解“智能”的语义。表1是基于英语概念的文化比较。从中可见，“智能”较高于“智力”在西方文化中表现为对现在分词的偏爱。
表2是基于汉语概念的文化比较。英语的Intelligence可以笼统地表示汉语的“智、智慧、智能、智力”。现限定“构建智能科学与技术的知识体系”是一项科学研究(即不考虑“智慧”)，再用“智能”作为“智能”和“智力”的统称，这样，“智能”就成为将要继续讨论的唯一概念。
3.4 智能之“能”
前已阐明，智能就是“智的能力”。这种能力究竟为何，学者们曾有过大量的讨论。其中一种通俗简洁的表述 被包含于后者之中。在人工智能中将二者分开，缘于它们的对象不同，前者针对的是自然界，后者则面向人类已有的知识积累。“推理”是生命体存在的基本前提。所以，关于人工智能的科学只有两个分支：机器感知／发现理论(派生于人的认识论)和机器推理理论(基于人脑推理理论的讨论)。
(4)应用人工智能的技术。第3.6节说明，技术就是应用手段、技能和方法设计与制造人工系统。图4模型所示意要设计与制造的人工系统只有专家系统和机器人。所以，应用人工智能的技术主要有两个：专家系统技术和机器人技术。
(5)基于现状的人工智能科学与人工智能技术的内容调整。前面将“机器感知”和“知识发现”归于科学范畴，其根据就是因为它们均是客观存在。然而，现在的“机器感知”还非常简单，对于诸如表情、语气等稍微复杂的客观现象就无能为力：“知识发现”也主要依赖于基于语法的关键词匹配，而对于如何有效地理解语义特别是语用还差得很远。鉴于如此现状，将“机器感知”和“知识发现”归于技术更合适一些。
(6)智能科学与技术的知识体系。集成上述的观点可得图5所示的知识体系。理论是概念、原理的体系(《辞海》)，本身就是知识体系。技术包括手段、技能和方法，也是知识或知识指导下的操作。所以，智能科学与技术的知识体系由两个理论和四种技术构成。
图5的表示是粗线条的。正是因为它没有将与“智能”有关的科学理论和技术方法全部罗列出来，才有了一个简洁的框架，以便在此基础上进一步细分和添加，最终形成一个系统的图景。
6 “智能科学与技术”专业教育的课程体系
“智能科学与技术”专业教育的使命就是将图5所示的知识体系教授给本科生或研究生。学校教育总是以课程方式进行的。智能科学与技术的知识体系必须转化为课程体系。基于图5所示模型、兼顾目前大学课程设置的现状、特别是参照国内学者的研究成果和国内率先开办智能科学与技术专业的大学的探索性经验，提出“智能科学与技术专业教育的课程体系”的一种方案，见表3。
如表3所示，“智能科学与技术”专业的课程设置对应于智能科学与技术知识体系的主要内容(见图5)，共六门主干课程：
(1)“脑与认知科学”。包括“脑科学”与“认知科学”。
(2)“机器学习”。推理是学习过程中所采用的主要方法，机器学习包含机器推理，在一般意义上可以认为二者同义。目前讲授机器学习的大学课程主要有：“机器学习”、“模式识别”(是实现机器学习的一种方法)、“计算智能”。后者包括“模糊计算”、“神经计算”、“进化计算”，讲授一些具有前沿性的理论与方法。
(3)“机器感知”。包括“机器视觉”模仿人类的视觉、“计算机语音技术”模仿人类的听觉、“自然语言理解”模仿人类对语言与文字的理解。
(4)“知识发现”。包括“信息检索”和“数据挖掘”，前者在数据库中进行关键字匹配、在万维网上进行关键字匹配、在语义网上进行语义匹配以获取所需要的信息，后者将信息组织到数据仓库中以便寻求信息之间的规律性关联即获得知识。
(5)“专家系统”。该课程所讲授的内容包括管理信息系统、专家系统、决策支持系统、多Agent系统。它们是人工智能为人类提供的实用型信息产品。
(6)“机器人”。利用机器来获得身心的解放与扩展是人类的梦想和永远的追求。拟人机器的设计与制造涉及诸多学科，在大学的专业教育中只能讲授一些基础概念。
可以将整个“智能科学与技术的知识体系”看作是一个对知识进行“输入一加工一输出”的结构。由表3可见，与知识输入有关的是“机器感知技术”和“知识发现技术”；与知识加工有关的是“脑科学理论”和“机器推理理论”；与知识输出有关的是“专家系统技术”和“机器人技术”。在智能科学与技术学科中，分工专门研究知识输入、知识加工、知识输出，就构成了其三个主要的研究方向：知识处理、智能理论与方法、智能系统与应用(如表3所示)。
7 结论
(1)智能科学与技术是人类智能科学、人工智能科学和人工智能技术的总称。技术的标志是用于设计与制造人工系统，因而“人类智能技术”并不直接存在。
(2)“智能”是“智的能力”的统称。中文的“智”之本义是“知而道出”，与英文的Intelligence(本义“推理基础上的理解”)尽管侧重不同，仍被认为语义相等。现代汉语不习惯单字形式的概念，“智”便有了三个常用派生名词“智慧”、“智能”和“智力”。前者属于哲学概念：后二者属于科学对象，是“智的能力”的两种不同简称，亦有层次高下之分。在科学领域，“智能”通常涵盖“智能”和“智力”。
(3)智能科学是指，认知智能事实、归纳智能规律、总结智能理论。
(4)智能技术是指，设计与制造人工智能系统的手段、技能和方法。
(5)智能(intelligence)应该是“能智”。即能知、能日、能推理、能理解、能应用。
(6)智能是以知识为主线的三个环节的序贯过程。智能表现为知识在知识获取、知识推理、知识应用三类活动中的定向流动和逐级提升。
(7)智能首先遇到的问题是知识表示。人类智能的知识表示是在文化传承中自然实现的，而人工智能的知识表示则依赖于专门的人为规定。这样，智能的内容就有四个部分：知识表示、知识获取、知识推理、知识应用。
(8)智能最简明最本质的定义是：知识+推理。人类智能的特征是，知识用自然语言表示、推理在人脑中进行；人工智能的特征是，知识用机器语言表示、推理用机器实现。
(9)人类智能的内容主要有五个：感官感知、信息检索、人脑推理、实际问题解决方案、实际问题解决方案的执行。
(10)人工智能是对人类智能的模仿与延伸，其主要内容也相应有五个：机器感知、知识发现、机器推理、专家系统、机器人。
智能科学与技术篇12
智能科学与技术是当前科学研究和工程实践的理论与技术发展的前沿领域，智能科学与技术专业是一个多学科交叉的跨应用领域专业Ⅲ。智能科学技术的发展将把整个信息科学技术推向“智能化”的高度，这正是当代科学技术发展的大趋势，对于这方面人才的需求也越来越迫切。智能科学与技术培养掌握坚实智能科学与技术基本理论和系统专门知识，具备作为工程师或领导者及公民的良好人文修养，具有从事科学研究、工程设计、教学工作或独立担负本专业技术工作能力，深入了解国内外智能科学与技术领域新技术和发展动向，能结合与本学科有关的实际问题进行创新研究或工程设计的高级专门人才。
高校应稳妥发展与完善智能科学与技术专业的本科生教育，夯实本科教育基础并积极创造条件，大力开展创新教学，努力培养学生的创新意识、创新精神和工程实践能力，使之成为具有系统技术基础理论、专业知识和基本技能，良好科研素质和较强创造能力的智能科学与技术工程师。
2教学计划与教学管理分析
智能科学与技术属于计算机类专业，其必修课程设计原则是使学生具备计算机科学与工程的基础理论知识，尤其是大类专业招生教学的院校，通识课程主要是数学、物理文化基础，强调扎实的自然科学基础。专业教学的特色体现在专业必修和专业选修课程，专业必修课一般分为数学基础和专业课程。计算机类专业数学基础课程一般包括线性代数、微积分、离散数学、微分方程、概率与统计、数值计算等；专业课程一般包括程序设计基础、高等程序设计、数据结构、操作系统、计算机组成与结构、数字电路与逻辑设计等。
2.1学分
本科培养计划的学分中，国内外大学学分总数趋势是逐步减少，追求少而精。国内院校一般在130～190学分之间，如北京大学为150学分，清华大学为1 70学分，东南大学与浙江大学均为160学分，还有16学时为1学分的，也有18学时为1学分的。
中国台湾的大学一般在130学分左右。台湾交通大学最低毕业学分为128学分，其中必修课程须达76学分（共同必修58学分+资工组核心须达分+（资工组副核心课程学分+另2组核心课程学分）），专业选修本系课程须达12学分，其他选修课程须达12学分，通识课程须达28学分（含外语课程必修8学分）。台湾“中央大学”为136学分，台湾“清华大学”为136学分，其中必修和必选学分126，其他与导师商量决定。
美国的大学各校差异较大。美国的学分计算有4学期制、两长一短制及两学期制，其中加州大学伯克利分校为120学分，麻省理工大学为90学分，加州大学洛杉矶分校为186学分，斯坦福大学为180学分。
2.2教学管理
在教学管理上，斯坦福大学给学生提供了非常宽松的自由发展空间。新生入校后不分专业、不分学院。除了医学院和法学院学生需要经过一定的选拔程序外，本科生可以在入学后的前一个学期适当时候随意选择专业，并且选择专业后允许更改，只要毕业时满足专业培养方案即可。
国内的浙江大学是较早实行按大类招生的学校之一，分为大类培养、专业培养和特殊培养3类，前两年不分专业，按学科分类集中培养。
台湾的大学专业也是按大类完成前期的基础课程，再分小专业完成各学程，包括基础课、核心课和进阶课。
教学分组是现在的主流课程架构，也是体现专业方向的主要形式，分组课程是体现专业特色的课程组。国内清华大学采用的是分组教学；台湾的大学基本上采用的是以教学方向分组的方式，台湾的大学教学分为课程与修业、学分学程。
2.3实验与实践教学
计算机类专业各大院校都强调课程实验与实验教学，而目前课程该如何进行教学？这不仅是实验问题，如何以工程教育专业论证为目标，怎样使教学目标达到毕业要求是关键。做中学是主流实验教学方式，尤其是美国的大学，大作业体现的是实验与理论教学的结合，是考查学生是否理解理论知识的重要途径。学生不仅能够学习扎实的数学和计算机专业知识，还进行大量的实践创新训练。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、斯坦福大学都属于实践创新性教学模式。例如，斯坦福大学程序设计范式课程重点比较C、C++、Java的特点和难点，每1～2周有一次大作业，针对不同的任务，要求学生用不同的语言实现，使学生加深理解各类编程语言的应用场合；麻省理工大学的课程计划是必须先修12学分的实验课程，再修3门或4门核心课程，最后选择3门方向学科和1门关于该方向的实验课、2门专业拓展课。
3智能科学与技术课程体系分析
智能科学与技术课程体系在智能基础理论研究的基础上，需要安排基础性、通用性、关键性的智能技术研究，主要包括感知技术和信息融合技术；自然语言处理与理解技术；知识处理（认识）技术，包括知识提炼、知识分类、知识表示技术等；机器学习技术，特别是统计与规则相结合的学习技术；决策技术，即知识演绎技术特别是不确定推理技术等；策略执行技术，即控制与调节技术；智能机器人技术，特别是面向专门领域的智能机器人技术；智能机器人之间的合作技术；基于自然语言理解的智能人机交互与合作技术；智能信息网络技术。
国内最早创办智能科学与技术专业的学校包括北京大学，西安电子科技大学是第2批开始培养智能专业学生的院校。北京大学的本科教学计划中，专业必修课程（2分）包括：①专业数学/理论基础（15学分）：算法分析与设计、集合论与图论、概率统计A、代数结构与组合数学、数理逻辑；②硬件与系统基础（分）：数字逻辑设计、微机原理和信号与系统；③智能基础（5学分）：脑与认知科学与人工智能基础。专业限选课程（15学分）包括信息论基础、计算方法B、数字逻辑设计实验、微机实验、数据结构与算法实习、机器感知和智能处理实验、智能多媒体信息系统实验。选修组合课程（29～32学分）：学生按照自己的兴趣，参考智能的2个专业方向推荐专业课组合，自行选择，至少选修20学分的智能专业课程。公共核心+专业方向+新技术及其他：①公共核心课程（分）：智能科学技术导论、模式识别基础、生物信息处理、智能信息处理；②专业方向课程（11～15学分）：机器感知与智能机器人方向、智能信息处理与机器学习方向、新技术及其他。
西安电子科技大学智能专业主要课程包括电路分析理论、信号与系统、数字信号处理、数字电路及逻辑设计、模拟电子技术基础、微机原理与系统设计、数据结构、软件工程、人工智能概论、算法设计与分析、最优化理论与方法、机器学习、计算智能导论、模式识别、图像理解与计算机视觉、智能传感技术、移动通信与智能技术、智能控制导论、智能数据挖掘、网络信息检索、智能系统平台专业实验等课程及30多门选修课程。
建议各学校可以根据学院教学特色与实际需求，设计专业核心课程。北京大学偏重“信息处理”，湖南大学偏重“智能系统”，但需要强调的一个前提就是智能科学与技术专业属于大计算机类，更需要大EECS专业的基础。编程、电路、数学、数据结构、计算机系统这五大核心基础就是大EECS；其次是专业，计算机以系统结构、操作系统、网络、编译、数据库五大经典专业核心课为主，湖南大学的智能科学与技术专业强调系统，因此信号与系统、操作系统、嵌入式系统、人工智能是最基本的专业核心课，然后再分不同的分支。湖南大学智能科学与技术专业核心课程包括人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别、智能控制导论、智能数据挖掘、机器人学等；研究学位课程包括模式识别、人工智能等，主要体现为智能科学与技术基础（人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别）、核心（智能控制导论、智能数据挖掘）和应用（机器人学）。
4结语
（1）在课程计划实施过程中，教师需要遵循课程的时序图，即描述课程的进阶关系，从本科直到研究生，同时还可以实行一定的修课限制，如台湾交通大学计算机概论与程式设计和面向对象程式设计两科皆不及格者不得修数据结构与算法概论，若数据结构不及格不能修算法设计课程等。
（2）程序设计类课程用上机程序能力考试来设置合格条件，如台湾交通大学基础程式设计及格条件为通过“程式能力鉴定”，湖南大学则以CCF―CSP软件能力测试作为程序设计课程通过的考核标准。
（3）鼓励学生参与项目、竞赛等课外科技活动，如台湾“清华大学”的综合论文训练是由具有同等水平的项目训练成果或SRT（student research training）计划项目以及其他课外科技活动成果经认定后代替的。
智能科学与技术篇13
我国的智能科学与技术(Intelligence Science and Technology,IST)专业创办至今已有8年历史了。它从无到有,逐步壮大,现在全国已有近20所大学试办这个新专业[1-2]。应该说,智能科学与技术专业的8年征途并不平坦,开拓者们也为之付出了艰辛和心血。现在,我们至少可以说,智能科学与技术专业已再不是“婴儿”,而是“小学生”了。然而,我们需要继续努力,上好中学、大学以及研究生课程,迈上专业建设的新征途,攀登学科建设的新高峰。
在IST专业建设上,北京大学信息科学技术学院等起了重要的带头作用,中国人工智能学会及其教育工作委员会等工作委员会和专业委员会发挥了很好的组织作用[3-4]。他们齐心协力,默默奉献,做了大量有目共睹的开创性工作,值得充分肯定。现已有北京大学、首都师范大学、北京邮电大学、南开大学、西安电子科技大学等高校培养出IST专业的毕业生。也就是说,我们有了IST专业的第一代“产品”了。然而,我们的IST专业还是有些不尽人意之处,特别是发展速度比预料的要慢,发展规模不如预期的大,发展目标还有待进一步明确。笔者试图概括我国IST专业发展的喜与忧,探讨发展战略,为IST的专业建设和学科发展出谋献策,供同行讨论与参考。
2喜忧参半
如上所说,我国IST专业的发展既取得可喜成果,又存在某些忧虑,即喜忧参半。下面拟就IST专业的办学成绩和存在问题进行探讨。1主要成绩
归纳起来,8年来,我国IST专业建设取得的主要成绩包括下列各点。
1) 申报并获准试办IST专业,促进信息科学和智能科学的发展,为国内外信息科学学科建设开辟了一个新的增长点。
2) 在调查研究和科学分析的基础上,制定了IST专业教学大纲和教学计划,为专业建设建立了基本框架[5-6]。
3) 结合IST的专业特点和教育发展要求,初步规范了IST专业课程设置,开展专业建设和课程教学等方面的改革,取得一大批成果[7-8]。
4) 编写了一批具有明显特色的相关教材,为新专业教学和学科建设提供必要的资源,起到较好的示范和辐射作用[7,9]。许多学校在实验教学上进行了一些探讨,并积累了不少经验,值得推广与借鉴[10-12]。
5) 聚集了一群有志于智能科学技术教育的教师,形成了一支热爱教育、乐于奉献、熟悉业务的师资队伍,为IST专业的人才培养和学科发展打下重要基础。
6) 经常组织本专业的教育与教学研讨会和座谈会,进行全国性或校际间的交流,总结心得体会,共同提高,使IST专业沿着正确的方向发展。
7) 培养出一批基本掌握智能科学技术基础理论和专门知识,具有从事本专业工作能力的本科毕业生,为国家输送有特色的急需的建设人才。
8) 为争取我国智能科学与技术一级学科博士学位授予权做了大量工作,并取得重要进展,为IST学科的进一步发展创造重要条件[13]。2瓶颈问题
概括地说,IST专业建设和发展面临的问题主要涉及如下几点。
1) 专业规模和发展速度没有达到预期结果,仍停留在“试办”状态。
到目前为止,全国试办IST专业的学校已近20所,已初具规模,“闪亮登场”。然而,本专业的规模和发展速度不尽人意,离“大发展”的预期结果尚有较大差距。
2) 办学主体存在一定的局限性,缺乏跨学科大联合的氛围。
如前所述,北京大学和中国人工智能学会等对IST专业建设发挥了重要的带头和组织作用。由于IST专业具有高度跨学科等重要特点,单纯依靠某一两个现有专业来“派生”和由一两个学会来“催生”IST新专业,是难以快速发展和如愿以偿的。现有专业或学会都有一定的局限性,与其他学会间的交流合作也需要有改进之处。
3) 教学大纲与《国家中长期教育改革和发展纲要》要求存在差距,有待更新。
《国家中长期教育改革和发展纲要》[14](以下简称《纲要》)是我国“优先发展教育,建设人力资源强国”的重要战略部署。《纲要》中许多新思路是我们以前没有想过的。IST的教学大纲需要按《纲要》的要求进行大刀阔斧的修订,力求符合《纲要》精神。
4) 实验教学和网络教学亟待加强。
在新专业建设初期,实验室建设投入经费有限,这对开展实验教学有些不利影响。一些学校的实验未能满足IST专业各课程教学的基本要求。
5)IST专业的产学研结合模式急需探讨与建立。
产学研结合是高等教育的一项经验 。《纲要》也强调“创立高校与科研院所、行业、企业联合培养人才的新机制”对本科生教育的重要性。虽然有许多企事业行业适合IST专业就业,但该专业不像机电、化工、通信、冶金等专业那样有比较对口的实习和就业企业。因此,探讨与建立IST专业的产学研结合模式,也是一项比较艰难的急需解决的问题。
3发展策略
针对上述存在问题,以下特就智能科学与技术专业的发展战略提出若干思考。
1) 树立“大智能科学技术”思想,突破单个学会的局限性,通过大联合、大合作,实现大团结、大发展。
一个专业要在全国产生较大影响,发挥该专业的特有作用,没有足够大的规模是不行的。例如,自动化、计算机、通信、电子信息等专业,全国有数以千计的大学开设。我们是否可以设定IST专业发展规模的第一个目标,即争取在5~10年内,有50~100所大学开设该专业?如果能够实现这个目标,IST专业就走上了“可持续发展”的大道。到那时或者更早一些时日,“试办”也就必然被“正办”所取代。
值得指出的是,目前大多数大学强调“办学资源有限”,不大愿意支持申报新的专业,这对IST专业的发展也产生一定的负面影响。我校的IST专业就是经过3年努力,才向国家教育部呈交《高等学校增设专业申请表》的。
我们需要把圈子搞大些,进行跨学科的大联合,集思广益,合作共赢,谋求IST专业的发展大计。基于中国人工智能学会(CAAI)的学科特色,由CAAI牵头组织申报IST专业及其一级学科博士学位授予权,是顺理成章的。同时,单个学会也有局限性,虽不能说是“势单力薄”,但力量不如合作的强大。提倡和实现多学会联合举办智能科学技术教育教学研讨会,以及多学科联合申报与建设IST专业,将克服原有局限性,并以大联合促进大发展,应视为一种可行策略。在今后的IST办学过程中,我们需要主动加强与相关学会(含一级学会和二级学会)和高等学校(含重点学校和一般学校)的联系与合作,力争办好已有的IST专业,创造经验,扩大辐射作用和积极影响,争取有更多的高校申报与加入IST专业行列。
2) 再接再厉申报一级学科博士学位授予权,力争获得批准。
在全国同行及多个学会有代表性的专家建议和支持下,中国人工智能学会及其教育工作委员会积极组织一批有识之士,从事“智能科学与技术”博士学位一级学科授予权的论证和申报工作,并取得重大进展。由于一些原因,申报工作在最后阶段未获通过与批准,需要大家继续努力。“智能科学与技术”博士学位一级学科授予权的获得,必将为IST专业提供更为宽阔的发展空间,使IST专业攀登新的高峰。
3) 申报成立“高等学校智能科学与技术教学指导委员会”,并争取改“试办”为“正办”。
目前,国家教育部的专业设置分为“一般”专业和“试办”专业两种。绝大多数专业属于“一般”专业,只有少数专业为“试办”专业。顾名思义,“试办”者为“试验办学”,经过一定时间的试验后,成功者就可“转正”为一般专业;不成功者就可能被取消“试办”资格。当务之急,是要把“试办”的IST专业办好,办出水平,办出特色,力争早日去掉“试办”帽子。同时,作好必要和充分的准备,尽早向国家教育部申报成立“高等学校智能科学与技术教学指导委员会”,以便得到教育部相关部门的更多指导,并通过“教指委”与兄弟专业交流,更好地学习兄弟专业的办学经验。
4) 高标准严要求,全面修订IST专业的教学大纲和教学计划,以适应国家对智能科学和智能自动化高层人才的需要。
《纲要》中提出的“优化学科专业、类型、层次结构,促进多学科交叉和融合”;“重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模”;“促进高校、科研院所、企业科技教育资源共享,推动高校创新组织模式,培育跨学科、跨领域的科研与教学相结合的团队”以及“促进科研与教学互动、与创新人才培养相结合”等思想和教改措施,对于我们转变办学观念和进行教学改革都具有很强的针对性。我们需要以高屋建瓴的姿态认真深入学习,联系IST的专业实际,注重创新,进一步修订教学大纲和课程体系,以期更好地满足国家对专业人才培养的要求。各校在修订专业教学大纲和教学计划时,要注意保持不同学校的共性与本校的个性特色。
5) 树立精品意识,创建更多的精品课程,编写富有特色和体现创新的IST各类教材。
由于办学历史较短,办学规模较小,IST专业的教材建设远未达到精品境界。随着时间的推进和办学规模的不断扩大,加上在教材使用中积累的经验和吸取其他相关专业精品课程教材的编写经验,这个问题可望逐步获得解决。我们一定要对IST专业的精品课程建设及其教材建设,包括基础教材、专业基础教材、专业教材和实验教材等给予高度重视。
6) 下大力气加强实验教学和网络教学。
IST专业是一门前沿交叉学科,也是一门理论密切联系实际的学科。无论是学习和深入理解课程的基本理论知识,还是培养学生的实际动手能力,都离不开实验教学和网络教学。我们可以把网络教学看做是一种更加先进的实验教学,它对学生提出了更高要求,能够让学生获取更多的知识,获取更强的能力。
在新专业建设初期,实验室建设的投入经费有限对开展实验教学有些不利影响。为了解决这个问题,我们一方面要因地制宜地设计好实验项目,充分发挥有限的实验室建设经费的作用,尽可能开设出本专业教学急需的实验内容;另一方面要积极利用其他“传统”专业实验室或公共实验室,以弥补现有IST专业实验室的不足。
建设与发展智能科学与技术专业,还有许多需要考虑的问题,如建设一流教师队伍、转变教学观念、改进教学方法、改善教学管理、探索产学研结合模式、加强校际交流与合作等。这些问题也是十分重要的,都是IST专业发展值得思考的内容。
4结语
我国智能科学与技术学科建设和专业建设已取得可喜成绩,但与整个学科和专业的长远发展目标相比,仍存在较大差距和不少问题。如果能够突破现有中国人工智能学会和智能科学与技术专业的局限性,树立智能科学技术大学科思想,实现更广泛的大联合,并采取切实措施扩展智能科学与技术专业,我们的学科和专业就有望获得更快的发展。
一级学科博士点对于学科的发展至关重要。我们要群策群力,集思广益,继续申报智能科学与技术一级学科博士点授予权,并在申报过程中最广泛地团结相关学科和学会的专家学者,争取理解与支持。
上述两方面是相辅相成的关键问题,需要我们转变观念,树立本专业的科学发展观。如果在这两方面
能够取得突破性进展,那么专业发展的其他问题,如改变专业“试办”为“正办”、申报成立智能科学与技术专业教学指导委员会、贯彻执行《国家中长期教育改革和发展纲要》以及课程与教材改革等,就可能迎刃而解。
只要我们再接再厉,团结一心,求真务实,科学发展,我们的IST专业就一定能够越办越强,越办越好,办成有特色、有影响的专业,办成一流的专业。
注:本研究得 到国家教育部精品课程“人工智能”(2003年)和“智能控制”(2006年)、全国双语教学示范课程“人工智能”(2007年)、部级“智能科学基础系列课程教学团队”(2008年)、部级精品视频公开课“人工智能”(2011)以及湖南省和中南大学精品课程和其他教改项目的支持,谨表感谢。
参考文献:
[1] 王万森,钟义信,韩力群,等. 我国智能科学技术教育的现状与思考[J]. 计算机教育,2009(11):10-14.
蔡自兴. 智能科学技术课程教学纵横谈[J]. 计算机教育,2010(19):2-6.
谢昆青. 第一个智能科学技术专业:回顾在北京大学六年来的创建历程[J]. 计算机教育,2009(11):16-20.
钟义信. 智能科学与创新教育[J]. 中国大学教育,2006(1):28-30.
邓志鸿,谢昆青,谭少华,等. 智能科学技术专业建设探索[J]. 计算机教育,2010(19):48-50.
张彦铎,王海晖,刘昌辉. 地方工科院校“智能科学与技术”专业建设的若干思考[J]. 计算机教育,2009(11):38-42.
杨鹏,张建勋,刘冀伟,等. 智能科学技术专业课程体系和教材建设的思考[J]. 计算机教育,2010(19):11-14.
谷学静,王志良,黄晓红.“智能科学与技术”专业课程体系建设的思考[J]. 计算机教育,2009(19):108-111.
祝长生,王志良.“人工情感”教材建设与教学实践[J]. 计算机教育,2009(11):98-101.
[10] 方勇纯,刘景泰. 南开大学“智能科学与技术”专业教学体系与实验环境建设[J]. 计算机教育,2009(11):21-25.
[11] 彭书华,李邓化. 智能科学与技术实验室信息化建设探讨[J]. 计算机教育,2010(15):100-103.
