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具有石化特色的人工智能专业建设研究

2020-10-12梁松

数码世界 2020年9期
关键词:专业建设课程设置人工智能

梁松

摘要:人工智能是当前主要发展方向,具有广阔的前景和巨大应用需求。本文首先介绍了我校人工智能专业课程设置,并将课程与其他学校课程设置比较,分析了人工智能在石化行业的切入点提出课程设置应该依据石化行业需求,建立具有石化特色的人工智能专业。

关键词:人工智能  专业建设  石化特色  课程设置

人工智能成为全球科技巨头新的战略发展方向,截止到2020年3月,人工智能已在智能制造、智能交通、智能网联汽车等20多个产业领域得到应用。从技术分布来看,智能机器人、语音识别、自主无人系统(无人汽车、无人船舶等)是目前人工智能主要应用方向。人工智能专业学生的就业前景十分广阔,毕业学生可到高新技术产业、科研机构、学校、政府机关等从事该专业领域的设计、开发、应用、维护、管理和教学等工作,也可在人工智能相关或交叉学科继续深造。人工智能和专业领域知识的结合,将使得该专业毕业生就业去向更加宽广。据腾讯研究院《2017年全球人工智能人才白皮书》报道,人工智能人才供不应求,人才需求爆炸式增长。据麦肯锡预测到2020年世界范围内将会出现高达百万级的“人工智能、智能制造”岗位空缺。因此设置人工智能专业,培养人工智能人才符合社会经济发展需求,有助于推进我国人工智能发展。

思政设计:2017年7月国 务 院 印 发《新一代人工智能发展规划》,提出了面向2030年我国新一代人工智能发展的指导思想、战略目标、重点任务和保障措施,部署构筑我国人工智能发展的先发优势,加快建设创新型国家和世界科技强国。

通过描绘人工智能的教育的前景,以及扎实的知识点学习,加上科学的学习方法,使学生掌握人工智能相关知识,培养学生我国伟大复兴计划的爱国主义情况。在学习过程中,不断实践,培养学生的工匠精神。正确的选择发展方向,培养学生爱岗、敬业、爱国的社会主义核心价值观。

我校目前已有“智能科学与技术”专业,该专业围绕智能工业控制,将智能科学和工业应用领域结合。主要方向是智能工业控制和智能传感与监测两个方向。而我院新增的专业“人工智能”,主要是围绕电子信息技术和人工智能应用的结合点,主要方向是智能电子和智能信息工程。

在教學过程中主要偏重三个核心课程:1、数学类核心课程:高等数学,离散数学,线性代数,概率论与数理统计,随机过程;2、电子信息类核心课程:电路与模拟电子技术,数字电子技术,信号与系统,数字信号处理,信息论与编码,数据通信网络;3、人工智能核心课程:人工智能导论,多智能体系统,计算机视觉,机器学习与模式识别,数据管理与组织,最优化理论与方法。

从上面的课程设置来看,基本包含了人工智能方向所有的基础课程,如果能够好好学习,能够为研究生教育以及以后参与人工智能方向的工作打下良好的基础。但是我们在参考其他大学尤其是在人工智能方面有带头作用的大学的课程设置时,就会发现没有任何一个学校他是面面俱到的,这些学校的课程设置都是有侧重点的,这些侧重点是根据学校的发展方向,根据教师的特长来制定的。比如哥伦比亚大学的人工智能专业,首先在专业设置时,考虑后续研究生的课程以及本科教育的不同,定制了不同的学习目标。在本科教育阶段,主要体现了系统的方向,在这个阶段,要求学生主要掌握计算机架构、嵌入式可扩展平台、计算机系统基础、高级编程、数据库简介、计算机网络、操作系统.一种编程语言(Python为主)。在此基础上,再开设人工智能、计算机视觉、自然语言处理、数据科学的机器学习等相关课程。最后才是跨学科的领域包括计算机图形学、计算基因组学、人形机器人、图像模型、人机交互等。从课程设置上面来看,讲解基础扎实,循序渐进,务必让学生牢固的掌握相关知识。在其教学过程中,实验室教学发挥了重要作用,比如其机器人实验室,开设了左心室模拟试验,机器视觉互动实验,机器与大脑的信息交互实验,机器人抓取,三维视觉,医疗机器人等,从这些实验可以看出该大学无论从教学条件和师资条件都是非常雄厚的。作为国内一般性的大学,没有相应的条件完成如此复杂的教学,所以一定要依据学校本身的特点,有针对性的进行教学和研究,鉴于我校是石化学校,本地又有全国知名的石化企业,围绕石化企业进行人工智能的研究才是我校人工智能的重要的发展方向。

技术成熟的IT技术比如工业自动化以及信息化在石化产业中得到了大量的应用。所有的石化企业都完成的工业互联网的平台建设,在底层也完成了物联网的平台建设,在物料,产品,设备,环境,人员等方面都基本完成了感知层部署,在许多必要的地方都有传感监控或者是图像监控。在应用层面实现了各种不同网络和系统的融合,并初步实现了生产管理控制的流程化,供应链的完善一体化。在完成平台建设后,各种生产过程也实现相对完备的自动化生产线。通过网络连接,各种生产装置都可以实现在线控制,在一定程度上保证生产的安全性和可靠性。经过调查发现就算是在配置了预防安全事故监控系统的车间,仍然需要人工监督参与整个生产过程的数据的读取,分析,监督和控制,这么做的目的是为了确保生产安全。造成智能技术不能彻底得到应用的原因有很多,比如石化企业规模大,生产流程长,控制点多,这无形为人工智能的在石化企业的应用增加了难度。

在2019年两会上,政府工作报告正式提出了“智能+”的重要战略。报告要求,打造工业互联网平台,拓展“智能+”,为制造业转型升级赋能;深化大数据、人工智能等研发应用,培育新一代信息技术、高端装备、生物医药、新能源汽车、新材料等新兴产业集群,壮大数字经济。智能化是世界科技发展的大趋势,石化产业的智能化也是降低石化生产的成本、提高产品效益的有效办法。要想解决目前石化人工智能推广遇到的难题。必须在已经建立的前期网络和系统的基础上,形成以工业互联网为基础的平台,该平台采用云计算,工业大数据,物联网平台,结合人工智能技术,建立具有全面布局的传感网络的工厂运行环境。该平台运用获取的传感信息,结合智能相关技术,在建设的平台中建立运行的模型,运用运行规则,形成智能控制,对现场信息进行计算与分析,对设备与生产进行全面监控。并通过不断自我学习,提升自我智能分析的能力。运用人工智能可以从以下几个方面重点入手。第一,是石化企业的生产过程。通过人工智能技术对生产过程进行有效的监督与控制,优化石化生产的工作流程,提高企业的生产效率,降低企业生产的人力与物力的消耗;第二是完成石化产业相关智能产品助理企业各个环节,形成石化产业智能应用;第三是采用智能手段,保障石化装置安全运行,在生产过程中采用故障诊断系统,实时跟踪设备运转情况,通过故障诊断系统,能有效监督设备,有目的性的对设备进行检查和更换。目前石化设备的运转都需要人工巡检,如果让机器来替代人工巡检,不仅可以降低人工成本,免除因人工疏忽导致的错误,还可以到达人因为环境恶劣而无法到达的地方,比如场地狭小,高温,高压等的高危环境。

人工智能是全球发展的主要方向,在很多领域都得到了应用。作为石化学校,在建设人工智能方向应紧跟石化行业发展的需要,有的放矢进行人工智能专业建设。

参考文献

[1]张新强.面向应用创新型人才培养的智能科学与技术专业综合实训探索与实践[J].计算机教育,2018(10):45-48.

[2]兰柳.哥伦比亚大学人工智能专业课程体系研究[J].经济师,2019(3):208-209.

[3]陈雯柏.创新创业型智能科学与技术专业工程人才培养探索与实践[J].高等工程教育研究,2018(4):84-90.

[4]索寒生.石化智能工厂探索与实践[J].信息技术与标准化,2018(11):20-26.

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