清華大學航天航空學院教授莊茁表示,成立人工智能研究院的目的是為了緊緊抓住人工智能這一信息技術發展的龍頭,推進大跨度的學科交叉融合,推進大范圍的技術與產業、學校與企業融合,在人工智能的基礎理論和基本方法上進行源頭性和顛覆性創新,為人工智能領域的中國貢獻添磚加瓦。
開放合作是推動人工智能發展的必要前提。人工智能是一門奧妙無窮的學問,迄今為止人類在這個領域所取得的進步僅僅揭示了其全部奧妙的“冰山一角”。當前,我國《新一代人工智能發展規劃》和《高等學校人工智能創新行動計劃》已經發布,中國人工智能的發展已到了一個關鍵時期。
莊茁認為,科學創新和工程進步需要打開學科圍墻和拓展專業空間,人工智能引領產業革命和社會變革,人工智能改變大學的學科體系和課程設置。
“以我們熟悉的力學科學為例,在工科體系中的力學學科,是技術科學,也是基礎研究與工程應用的橋梁,最容易與計算機技術結合。隨著計算機硬件和軟件技術的飛速發展,對力學專業的課程體系帶來挑戰。”莊茁說。
上世紀90年代前,工程力學專業研究生趨之若鶩的板殼力學,而今門可羅雀。學生不選板殼力學課程的原因不是教材和教師的匱乏,而是有限元理論和計算軟件的興起,使得偏微分方程的求解由計算機程序數值化完成,比傳統方法更加準確便捷高效。隨著工程中提出的多尺度和多物理場問題日益增多,需要不斷改革研究生的力學課程體系,需要包含流固熱耦合的力學理論和計算課程。力學學科的圍墻打開了,專業的空間才能不斷拓展。
莊茁說,清華大學力學學科研究生課程體系的改革在此背景下應運而生,如增加流固耦合的計算力學課程,與人工智能和大數據結合的工程分析課程,正是反映了人工智能的時代特征。
“可以預見未來的中國教育必將改變封閉的學科體系,各專業空間將不斷拓展和融合。”莊茁強調,當前,我國高校正在加快“一流大學”和“一流學科”建設,清華大學正式成立人工智能研究院就是以實際行動迎接人工智能時代的高校新工科建設。
“如航空航天工程(603698,股吧)結構探傷、電子器件產品的研制,通過人工智能方法對過往數據進行統計分析,可以大幅縮短研制周期,提高市場競爭力;區域供電和空調能源的管理與控制,通過人工智能可以根據氣候和負載變化動態實時調配制冷和供能策略,提高安全性,節約人力維護成本和能源消耗;醫療領域可匯集既有數據,應用圖像識別、卷積神經網絡預測等人工智能手段實現智能讀片、手術和診斷等;教育領域可基于語音識別和自然語言處理等人工智能技術進行智能口語測評、寫作批改、自適應學習等;石油天然氣和冶金礦山可通過人工智能預測探明儲量,優化開采手段,實現高效開采。這些應用場景由用戶提供,大學應與用戶緊密合作,探索人工智能更廣闊的用武之地。”莊茁說。