【院士談科技自立自強】

　　 教育者非為以往，非為現(xiàn)在，而專為未來。

　　 當前，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，讓學生探究性、創(chuàng)新性地學，教師研究性地教，應該是當前創(chuàng)新人才培養(yǎng)應秉持的基本原則。

　　 從2018年起，我就在構思人工智能本科專業(yè)的知識體系及課程設置。時至今日，西安交通大學已經完整培養(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，我們取消了該專業(yè)本科新生的大學物理課。“怎么能取消物理課呢？”很多人心存疑慮。

　　 實際上，“取消”是一種蝶變——我們專門開設了“現(xiàn)代物理與人工智能”“統(tǒng)計物理與機器學習”課程，還新增了“生成式AI與大語言模型”“先進自動駕駛技術與系統(tǒng)”“創(chuàng)新設計思維”3門課程。在“現(xiàn)代物理與人工智能”中，加入了量子力學與量子計算、相對論與電磁學、物態(tài)與凝聚態(tài)物理等內容。

　　 為何如此？這是因為，我們應該引導學生看向未來，讓他們了解人工智能的挑戰(zhàn)和機遇在哪里：隨著算力指數(shù)級的增長，到21世紀中葉，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)的學生有這個意識，就要引導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)還應設有控制論與人工智能課程，引導學生去思考“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》在其產生和發(fā)展中發(fā)揮了不可替代的作用。面向未來，實現(xiàn)人與機器的自然交互與控制，人類和客觀世界才能融為一體。因此，讓學生理解人工智能與控制之間的關聯(lián)至關重要。

　　 在教學中，人工智能專業(yè)的數(shù)學課也要改革，計算機科學與人工智能的數(shù)學基礎課程，應該包括矩陣分析、圖的基本概念、優(yōu)化與運籌等內容。值得注意的是，有些數(shù)學課應由人工智能專業(yè)的老師教授，如此，課程內容才更生動具象，而不只是抽象的公式推導。

　　 當前，有一種普遍的認知——人工智能產生于計算機，是計算機學科所屬的二級學科。實際上，這是很片面的看法，人工智能人才的培養(yǎng)，需要幫助學生建立全面正確的認知。

　　 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，而是點燃一把火，打開一扇門，點燃學生內心探索未知的火種，幫助他們走向未來，為我國加快實現(xiàn)高水平科技自立自強提供重要支撐。

　　 （作者：鄭南寧，系中國工程院院士，中國自動化學會理事長、西安交通大學教授）