勇立人工智能创新发展的潮头,新一代人工智能

浙江工业大学计算机科学与技术学院航模队指导教师刘盛(右。

教育部近日印发《高等学校人工智能创新行动计划》。根据该计划,到2030年,中国高校要成为“建设世界主要人工智能创新中心的核心力量和引领新一代人工智能发展的人才高地”。

断球、传球、射门、球进了!一场小型足球机器人模拟赛正在浙江大学训练室内上演。只见黄、蓝两队机器人在场内灵活移动,展开激烈争夺。令人惊奇的是,足球机器人不是由技术人员无线操控,而是依靠自己的“大脑”观察队友位置,寻找对方弱点,自主改变移动策略。

未来12年,高校该如何承担起领跑“新一代人工智能”科研与人才培养的责任?记者近日跟随教育部采访团到相关高校进行了采访。

作为新一轮科技革命的核心推动力,人工智能正深刻地改变人类社会生活。世界主要发达国家都争先恐后把发展人工智能上升为国家战略。大幕已经拉开,高校如何才能把握机遇,为我国人工智能发展提供科技支撑与人才保障?近日,记者走进浙江高校,探访人工智能领域的最新进展。

大鼠“017”是浙江大学的一只“明星鼠”,它的大脑皮层被植入电极,当一旁的实验员用鼠标遥控时,它就能沿着地面上的箭头轨迹“探索”迷宫。

服务国家战略,抢占人工智能领域制高点

“‘脑机融合’,又叫‘混合智能’,就是把生物自身的感认知能力与机器的计算能力深度结合,产生更强大的智能形态。”浙江大学计算机学院教授潘纲介绍。除了各种“大鼠机器人”,浙江大学科研团队近年来还进行了猴子意念控制机械臂、侵入式人意念控制机械手完成“剪刀石头布”等研究。

意念控制,这一曾经只有在科幻电影中才会出现的场景,如今已经成为现实。在浙江工业大学计算机学院,记者看到,一名头戴脑电帽的大学生正在用意念向机器人发出指令。只见眼前这个“憨态可掬”的脑机交互机器人随即迈开了步子,接着俯身捡起了地上的抹布。现场的这一幕让观众啧啧称奇。

中国科学院院士、浙江大学校长吴朝晖说,高校的人工智能学科研究,一定要紧紧围绕前沿问题。浙江大学将聚焦机器学习算法、大数据智能、跨媒体感知计算、混合增强智能、人机协同智能等重大科学前沿问题,加速构筑人工智能先发优势。

“脑机交互是一种变革性的人机交互,是国际重大前沿研究热点。研究成果可极大地提高肢体障碍用户的康复训练效果,在康复医学、老年陪护、智能交互等领域有着广泛的应用前景。”浙江工业大学计算机科学与技术学院教授程时伟说。

吴朝晖是人工智能专家,其所带领的课题组在国家973计划“脑机融合感知和认知的计算理论与方法”的支持下,实现了混合智能的行为与感知增强,被国际同行认为是“朝这个方向迈出的第一步”。

将生物自身的感知能力与机器的计算能力深度结合,浙江大学在国际上率先提出“混合智能”的新范式,推出了大鼠机器人、猴子意念控制机械臂等一系列成果,在国际上处于领先水平。“大鼠机器人可以像人一样理解和感知物体,实现精确导航,在抢险救灾、侦查反恐等方面可以大显身手。”浙江大学计算机科学与技术学院教授潘刚告诉记者。

“高校的人工智能,更多要担负起在未来竞争中的引领责任。”中国工程院院士、清华大学副校长尤政介绍,清华大学从两个角度切入人工智能的核心基础研究,一是脑科学,一是计算。

智能城市、智能经济、智能制造、智能医疗……面向国家重大战略,聚焦关键技术,高校敢为人先挺进科学研究的“无人区”,成为人工智能科技创新的重要策源地。

“这不是侧重于支撑现实性人工智能的主流应用,而是着眼未来的主动布局。”尤政说,我们在看到国内人工智能应用技术蓬勃发展时,一定要更加重视基础研究,“定下心来,敢于啃硬骨头。”

致力于打通城市路网的“毛细血管”,浙江工业大学计算机学院智能交通创新团队前瞻性地开发了基于大数据的新型城市智能交通系统,可以实时发现整个城市资源的缺陷,并作出及时调整和科学决策,为治理城市交通拥堵问题做出了积极贡献。

“高校的优势不仅在基础研究,还在学科交叉。”中国工程院院士、中国工程院原常务副院长潘云鹤说,这一优势还有待发挥。

为“最后一公里”智慧入户配送提供全套解决方案,浙江大学机器人重点实验室开发了室外自主无人送货车LUNA,在三维地图构建和定位导航核心算法上拥有自主知识产权。无人送货车能够实现精准定位,对汽车、自行车、行人等各种动态移动物体进行有效避让,适用于校园、社区、公司园区、工厂等多种场景。

作为国内学科门类最为齐全的高校之一,浙江大学一直致力于推进人工智能多学科交叉融合,其人工智能协同创新中心已获教育部批复建设。

“我们将立足国家战略需求,力争在人工智能理论、方法、工具、系统等方面取得变革性、颠覆性突破,加速构筑人工智能先发优势,实现高端引领发展。”浙江大学校长吴朝晖表示。

“角膜炎图像的智能识别与辅助诊断系统”,便是该校一个由眼科专业团队与计算机专业团队全面融合的交叉项目。领衔者有两位:一位是“白求恩奖章”获得者、浙江大学医学院教授姚玉峰,一位是浙江大学人工智能研究所所长、教授吴飞。

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据了解,中国有上百万人因为角膜病而失明。角膜病图像视觉特征很复杂,基层医院眼科医生诊断有较大困难。姚玉峰说,“单纯依赖图像,普通医生诊断的准确率为30%-60%,通过人工智能诊断系统准确率可达84%,我们的目标是超过90%,达到或超过世界顶尖水平。”

考古专业的学生也要学编程?在浙江大学,计算机编程早已成为了包括文科生在内的每名学生的必修课。在浙江大学计算机科学与技术学院教师翁恺看来,这是学校为学生的未来发展埋下的深远伏笔。

高校讲“交叉”,不仅在研究,还在育人。

浙江大学计算机科学与技术学院副院长、人工智能研究所所长吴飞表示:“人工智能领域的高端人才需要具备交叉复合型的学科专业背景,‘人工智能+X’和‘X+人工智能’都是非常重要的趋势。”

在浙江大学,本科一年级的每个学生都要学习编程,即使是非工科的本科生,也需要在Java语言和Python语言之间“二选一”,作为自己的必修课程。在浙江工业大学,学校主动邀请人工智能企业进行合作,学生在校期间就可参与项目研发。

两年前,浙大竺可桢学院“智能机器人班”的成立格外引人关注,这个专业名称为“自动化+机械电子工程”的班级,利用自动控制和机械电子两大优势专业学科资源,实现人才跨学科交叉培养。

“关键是如何把人工智能用在各个学科里。”浙江大学人工智能研究所教师翁恺说,我们希望计算机科学对每一个学生来说都是可亲可近的,学生能自然想到用它作为帮手,催生更多的可能性。

“我们以智能机器人为主要教学载体、以自动化、机械电子工程、人工智能为教学主线,培育在智能机器人领域具有精深专业技能和国际竞争力的领军人才。学生完成学业后将获得双学位。”浙江大学控制科学与工程学院教授熊蓉告诉记者。

“或许学生大学四年毕业后,世界就很不一样了。从这个角度讲,除了学习知识之外,提升认知和改变这个世界的能力更重要。”西安电子科技大学副校长李建东认为,在技术的驱动下,高校需要改变人才培养的模式。

浙江大学在推进人工智能多学科交叉融合方面做出了许多有益尝试。学校人工智能协同创新中心近期获教育部批复建设,并与人工智能大数据科技创新联盟、数据科学研究中心、语言与认知研究中心等平台紧密协作,充分汇聚计算机、统计、数学、医学、人文社科等领域的人工智能研究力量,逐渐形成了人工智能多学科交叉会聚、共生共享的创新网络布局。

多位高校校长一致认为,人工智能最大的活力在于应用,所以要加强与产业的联动,特别要推动科技创新体系与产业创新体系的联动。

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