王万良 浙江工业大学教授、国家传授教化名师

以下是王万良的演讲实录：

我今天主要以人文社科大学生的人工智能教诲作为工具（其他理、工、农、医该当比人文社科大学生的人工智能教诲要大略），先容怎么培植人工智能通识课程。

我们希望把人工智能这样博识的东西作为一个通识课程先容，首先大略先容人工智能通识课程的必要性，然后谈论很多人对付人工智能通识课程存在的一些误区。
当然我们紧张先容如何面向人文社科大学生进行人工智能通识课程传授教化？我把自己的一些实践履历和大家互换一下。

一、人工智能通识课的必要性

从大的方面讲，这是实现国家人工智能发展方案的一个关键。
在***颁布了《新一代人工智能发展方案》后，2018年教诲部有详细系编制定了《高档学校人工智能创新行动操持》，制订并新建了多少个环绕人工智能人才培养的专业。
教诲部从不同的专业角度对人工智能人才培养进行全面布局，比如智能科学与技能专业，数据科学与大数据技能专业是从打算机这个角度布局，人工智能专业是从电子信息这个角度布局，机器人工程专业是从自动化这个角度进行布局等。
实际上还有其他的一些专业，都是教诲部从各个不同的专业背景来培养人工智能跨学科人才进行全方位布局。

除了专门设置这些人工智能类专业，还有大量的人工智能加专业，或者说专业加人工智能。
实际上，人工智能是我们当前培植新工科、新医科、新农科、新文科的主要举措。
比如，人工智能加理学、工学、学医学，还有人工智能加哲学、经济学、管理学、法学、教诲学、文学、艺术学。
我常常说，凡是用人脑的地方，都可以用人工智能，当然用的好不好有待于我们的努力。
以是，人工智能和其他专业的结合是培养人工智能人才一个非常主要的方面。
这是和前面的人工智能专业人才培养相辅相成的。
人工智能专业职员的上风是精通算法和编程实现，但其他专业的职员具有的上风是人工智能专业职员不具备的，他们熟习本专业的人工智能技能需求，以及它能够知道怎么样用人工智能？以是创新的源头更多的是来自其他专业职员节制了人工智能往后，提出一些东西运用人工智能技能的思路。
以是，人工智能通识课程是非常必要的，这样可以在较短的韶光中，让其他各专业节制一些人工智能方法。

二、人工智能通识课程理解误区

目前许多人对人工智能通识课还存在一些误区。

第一个误区：认为其他专业的学生根本差，尤其是人文社科类的数学根本更差。
目前绝大部分学校给人文社科大学生开设了《大学数学》。
现在很多高职、中学、小学都开始了人工智能课程，大学生开设人工智能课程根本还差吗？当然，纵然对付理工科来讲，相对打算机信息的角度确实是差的。

第二个误区：我们的学生不会编程，或者说编程很差。
实际上，人工智能实现时是须要编程，但人工智能更多的是理解算法思路。
以是，首先我们要知道人工智能通识课程的传授教化目标是什么？我认为，人工智能通识课程的紧张传授教化目标，是学生往后碰着繁芜问题时，能够想到用人工智能方法来办理，这是最根本的。
我常常说马云也好，王永明也好，都不是技能专家，但是他们能够想到，想到很多时候比做到更主要。
第二，人工智能通识课程，它的传授教化重点是什么？我现在觉得有两种缺点的做法：一是把人工智能通识课当成是吹牛课，大而化之地给他讲讲，轻微讲讲概况，不讲详细的技能内容，就像我们讲航天飞机故事一样，我听了很多关于航天飞机报告，我也不会、也不知道航天飞机究竟怎么造出来的。
这就错了。
人工智能通识课必须要讲详细的技能内容的，否则往后学生不能和所要办理的问题联系起来，这样才能有创新的源泉。
二是把通识课当成专业课讲算法，但是很多专业的学生尤其是人文社科类专业的学生，理解不了。
我认为，人工智能通识课的传授教化重点要讲算法，但是要讲算法的思路、运用的思路，而不是讲若何用程序详细实现。
我们可以供应一些实验，这些实验更多的是演示实验，或者让他拿着我们编好的程序上机通一通，让他们体会人工智能的程序实现。
更多的是组织学生展开谈论，怎么把人工智能与他们各自的专业相结合，让他来畅想，老师来点评，这是很主要的。
让他们用他们的视角看待人工智能。
以是这门课的考察，这是一个很主要的方面。
这样的过程学生思维也能够很生动，也不觉得到很难堪。

第三个误区：给这些学生上人工智能课程不好教。
作为一个老师来讲，根据不同的工具来选择不同的传授教化方法是基本的哀求。
很多人嘲笑学生是对牛弹琴，实在，对牛弹琴不是牛不对，那是弹琴的人不对。
这就像鲁迅笔下的孔乙己一样。
如果孔乙己对普通老百姓讲茴喷鼻香豆的茴字有4种写法，大家就觉得到他太迂腐。
但是，如果孔乙己在笔墨研讨会上给文人们讲茴喷鼻香豆的茴字有4种写法，文人们会非常佩服，由于他们只知道2种写法或者3种写法。
工具不同讲课效果结果就不同了。
再比如，要理解一些三国故事，对中小学生或者一样平常老百姓，如果选择《三国志》阅读就不得当了，而用《三国》连环画阅读就比较得当。
反过来，对付大学生来讲，如果选择连环画阅读就不得当的。
实在，不管是《三国志》，还是《三国演义》以及《三国》连环画讲的都是三国故事，不会是其他故事，让不同水平的人理解才是我们紧张目的。
以是我认为，人工智能通识教材的培植是关键。
我们以前也把一样平常的人工智能教材作为通识课教材来用，人文社科类专业的学生确实觉得到头疼，觉得很难听懂。
以是现在要编写年夜大好人工智能通识教程，不仅能够适宜理工农医类大学生，而且要适宜人文社科类专业大学生学习人工智能。

三、人工智能通识课程传授教化方法

下面结合我的《人工智能通识教程》（清华大学出版社，2020）谈谈人工智能通识课程的一些传授教化方法。
对付人工智能这么高大上的东西，纵然对理工科的大学生也是困难的，但更困难的是面向人文社科专业大学生，以是我们这里强调面向人文社科专业大学生。
由于相对付人文社科来讲，无论专业根本，还是数学根本、程序设计根本，理工农医大学生的根本又好得多。

我认为，人工智能通识课程紧张讲清两点：第一点讲清人工智能技能的生物、社会等背景。
大家知道人工智能许多方法都是来源于社会、生物等的启迪。
那些公式看上去繁芜，实在，如果把它的背景讲清楚了，这些公式自然而然就好理解。
事实上，人工智能中的公式绝大部分都不是推导出来的，都是布局出来的。
第二点通过这些课程要讲清楚人工智能运用的思路。
也便是让学生往后通过类似问题能够举一反三，详细怎么实现，我认为不是传授教化重点。
以是要环绕这两条开设人工智能通识课程。

面向人文社科专业的学生开人工智能课程确实困难。
有个人文社科学生给我讲：王老师，我看到公式就头晕，就不想听你讲。
但是我反过来给他讲，鸟、蚂蚁等是怎么觅食的？他很感兴趣。
然后我们一起再看看这些公式便是反响了这些过程，他觉得很好理解。

《人工智能通识教程》的一个特点便是要与人文相结合。
比如我们讲知识的相瞄准确性、不愿定性。
如果我们仅仅用概率论与数理统计中的理论来讲，对付人文社科类专业的大学生来讲很难听懂。
实在，这些观点本身虽然是数学问题，但数学本身便是来源于我们的生活。
比如，我讲知识的相瞄准确性。
教材中就举了苏东坡这样的大家也会错怪王安石的文坛传说。
“昨夜西风过园林，吹落黄花满地金。
”这里的黄花便是菊花。
苏东坡一看不对：菊花是秋花，不是春天的花，它不会落的，它会枯去世在枝头的。
他提笔就写下：“秋花不比春花落，说与墨客仔细吟”，指出王安石的缺点。
大家都知道后来苏东坡知道自己错了，他看到确实有落花的菊花。
这便是苏东坡没把稳到知识的相瞄准确性。
曹操这样的大军事家居然被火攻有没有？由于他只知道方今隆冬之际，但有西风北风，安有东风熏风耶？但他忽略了知识的不愿定性。

再比如，我们讲推理时，很著名的冲突消解使许多学生感到不好理解。
什么是冲突？为什么这样消解？我们用《三国演义》诸葛亮智算华容为例。
曹操的军队逃过来了，但前面涌现了两条路，这便是冲突；曹操说走华容小道，这便是冲突消解。
为什么这样选择呢？曹操说：岂不闻兵书有云：虚则实之，实则虚之。
诸葛亮多谋，故使人于山僻烧烟，使我军不敢从山路走，他却伏兵于大路等着。
这便是冲突消解方法。
从这个例子可以看出，虽然曹操的选择有一定的道理，但结果确实缺点的。
许多冲突消解方法，只能说是有一定道理，并不代表一定是精确的，目的是让程序连续走下去。
这么一讲，学生就很清楚。

又比如运用非常广泛的模糊理论。
模糊这个观点很多，就不多说了。
像模糊决策，实际上便是反响了公司决策方法。
如果由公司中股份最大的人说了算，便是我们这里的最大从属度法。
但是这种方法并没有考虑小股东的一些权柄、一些见地。
以是，很多公司决策都是采取的按照股权大小来进行加权的决策方法。
这便是我们模糊决策理论中的加权均匀讯断法。

再比如进化算法，最范例的遗传算法。
达尔文的进化论，也便是生物进化过程我们用数学表达式把它表达出来，这便是遗传算法或者其他的进化算法。
以是我们在先容遗传算法时，要牢牢环绕生物进化的过程，所须要的便是找一个公式，或者说找几个公式把这个过程表达出来。
学生很难听懂大名鼎鼎的粒子群算法。
实在，只要理解鸟群觅食的策略就随意马虎理解粒子群算法的公式了。
第一个根据自己的惯性；第二个根据自己走过的最好的这个地点；第三个根据群体走过的最好的地点，这三个来共同决策下面朝哪里飞。
以是这个公式虽然看上去很繁芜，但实际上这样一讲就很大略了。
当然，我们始终强调不一定非用这个公式。
比如蚁群觅食也是这样。
我们通过蚂蚁走到有食品的地方，能够开释信息素，这个信息素不断挥发。
蚂蚁走到一个障碍时，它怎么走？终极怎么找到一条最佳路径。
以是，我们把蚂蚁探求食品的过程，或者蚂蚁避让的过程，用一个数学表达式来表示，这便是我们的蚁群算法。

再比如，现在大名鼎鼎的深度学习的卷积神经网络，实际上是动物视觉机理的一个仿照，以是我们在讲的时候，特殊强调动物视觉上的一些重大创造。
为什么卷积，卷积往后为什么要池化等，把这个过程可以讲得很清楚，学生可以理解这里面的关键。
包括像遗传算法中的编码，我们还可以和日常活动结合起来，比如在火车站或者医院、阛阓看到的显示屏，实际上便是二进制编码，各种笔墨图案无非便是里面的灯亮还是不亮。
大型娱乐活动的翻花也是一种编码。

我们举一些医学上的例子。
很多学生都做过x光片、 心电图，人工智能若何代替年夜夫来看片，能够把深度学习和医疗结合起来。
再比如，环球最前辈的达芬奇机器人是现在医学上人工智能运用非常成功。
再比如艺术创作，我们若何用人工智能给图像上色，把黑白图像天生彩色图像，把黑白影片变成彩色影片。
还可以利用人工智能技能天生一些动画的角色。
以前我们都是靠艺术家们苦思冥想地构思，还要有灵感，现在我们天生对抗网络可以天生各种各样的角色，设计者可以选择，好的挑出来，不好的就不要了。

再比如，图像风格迁移也是一些范例的运用，拍到的德国风情小镇若何变成其他风格，如何变成一个19世纪《沉船》这样一幅名画的风格；若何合成后变成一个惊涛骇浪中飘摇的小镇。
以是我们现在已经有打算机人工智能来进行创作，如油画的创作。
更难的是机器人作画，让机器人像人一样画画，给几支笔和几种颜料，机器人能够根据其构思在画布上把它画出来。
2018年7月，英国举办机器人艺术比赛RobotArt，环球19个机器人团队共提交100多幅作品。

人工智能在产品设计也具有很大空间。
我们画一个草图，打算机就天生各种各样的作品。
现在人工智能还能创作歌曲等。
以是，人工智能为我们的音乐设计、艺术设计、产品设计等都带来了一个革命性的变革。
人工智能把速率、效率和精度将这种古老的技能带入了艺术领域，以是我常常开玩笑说我们都是艺术家，由于我的人工智能可以帮助我们设计和创作。

再比如人工智能和文学相结合。
清华大学孙茂松教授的团队设计了一个打算机古诗词作诗系统，2018年我和他在北京给全国的老师进行人工智能培训，我和孙老师说：你把这个别系先容给我们，我们广为宣扬。
后来孙老师把它放到网上，成为我们人工智能传授教化中的一个实践案例。
我们鼓励学生运用这个别系去体验。
最近这个别系又进行了升级。
学生产生了浓厚的兴趣，充分觉得到人工智能对我们未来各方面会产生很大的变革。
2018年，新华社宣告中国首个AI主持人上岗。
中心电视台用机器人主持人代替人播***，输入***稿，就以原来主持人相同的边幅、语音、习气表情等播出，达到了以假乱真的效果。
虽然现在还紧张是考试测验，但是很有代价。

人工智能是一个广阔的空间，我们探索人工智能通识课程的培植非常主要。
人工智能是培植新工科、新医科、新农科、新文科的主要方法。
从我刚才举的这些例子可以看出人工智能运用太多了。
包括我自己研究的生产操持调度、远程掌握，包括医学图像处理运用非常多，这也是我们其他老师讲的比较多的地方。
实际上很大的空间便是新医科。
人工智能在医科中的运用出息非常广。
现在有一个很不好的方向是一谈到人工智能，就问它能不能代替年夜夫？我们往后是不是不要年夜夫了？实在，当前发展人工智能技能的紧张目的不是取代人，而是成为人的助手。
本日会议的主题是人工智能教诲，同样，人工智能不是要取代我们的老师，不是要老师下岗，而是我们老师借助人工智能技能更好地培养人才。
我们希望人工智能能代替我们，但现在我们更多地希望人工智能成为人类的好助手。
比如在医院拍片。
以前我们在医院拍片，年夜夫只是看一两张电影，实际上里面有几十张电影，至少也要有十几张电影。
常日年夜夫最多只能看三四张，看四五张已经是不得了，由于年夜夫很难把这些电影联系起来考虑，但打算机可以这样做。

在《人工智能通识教程》里也讲了在一些农业中的运用，适应新农科培植。
现在农业专家越来越少，对农作物懂的农人越来越少。
若何把人工智能专家系统用在农业中是一个很主要的事情。
新文科我刚才举了创作诗词等，以是我们不仅重视新人工智能专业的创建，更多地要重视人工智能在其他专业当中的运用。

四、结束语

前面我首先讲了人工智能专业的学生有它的上风，但其他专业的学生节制了人工智能也有它的上风，由于他们对专业理解、对需求理解。
以是更多的是须要人工智能专业职员和其他专业职员相结合，这样可以扬长补短。
第二个要肃清人工智能通识课一些误区。
党中心充分重视发展人工智能，我们对这些方面要积极行动起来。
第三个也是我讲的最多的是人工智能通识课程传授教化，这是关键。
我本日讲人工智能通识课程传授教化，实际上还是很不成熟的，有待不断探索。
只管我在多少年前给全校的开了这些课程，积累了一些履历，感到探索人工智能通识课程的培植非常主要，以是浙江工业大学对我很支持，教务处指定我来卖力学校人工智能通识课程的培植。

本日我在这里给大家分享一下这方面的履历，我感到人工智能通识课程不能等到方法都很成熟了再开始。
也可能有人会问：现在课程培植还不成熟就开课这不是误人子弟吗？我要问：他没有学人工智能就毕业了，不是更误人子弟吗？我们现在给他讲一点人工智能，学了总比没学好。
何况现在还有慕课让学生看，我们可以更多的组织学生谈论。
随着传授教化事情的进行，我们也在不断学习，会越教越好。
我已经讲了二十六七年人工智能，但事实上前面讲的人工智能和现在讲的人工智能还是不一样的，也是在一边学习一边传授教化；反过来说，也是一边传授教化一边学习。
更多的是一边搞人工智能方面的科研，一边促进传授教化。
科学研究中很多知识用的比较多，比如进化算法、神经网络都是由于科研当中有用，以是才学。
我认为要积极行动起来，从本日做起、从现在做起，尽快把人工智能通识课开出来。

（本报告根据速记整理）

CAAI原创 丨 作者王万良

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