设置“智能科学与技术”博士学位一级学科必要性、可行性、紧迫性

摘要：本文建议在我国研究生学位授权学科体系中增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科。文中论述了“智能科学与技术”博士和硕士学位授权一级学科的内涵、与相邻一级学科的关系、设置的必要性、可行性与紧迫性。

关键词：智能科学与技术；社会需求；必要性；可行性；紧迫性

中图分类号：G642　文献标识码：B

1　“智能科学与技术”学科：内涵、结构与关系

为了便于论证，首先需要明确：什么是“智能科学与技术”学科?

1.1　“智能科学与技术”的学科内涵

智能问题具有高度复杂性，不同的人从不同的角度去认识智能，就可能得到不同的理解，这使得国际学术界关于智能的定义一直呈现出多样化的特点(正像信息的定义至今还难以统一那样)。

但是，经过长期的研究，具有系统思维优势的我国人工智能学术界却已经对此取得了比较清晰的理解。

智能，是“面对问题、约束和目标，通过获取信息、提炼知识、调度知识生成策略，从而解决问题、满足约束、达到目标”的能力。

智能的概念也可以用图1的抽象模型来表示。图1模型所表示的“由面对问题到解决问题”的整个过程是典型而完整的智能活动过程，其中包含：信息获取(传感)、信息传递(通信)、信息处理(计算)、知识生成(认知)、策略创建(决策)、策略传递(通信)、策略执行(控制)等基本环节。它体现了“标准智能科学技术”的科学技术内涵。

图1所示的“标准智能科学技术”内涵中，“知识生成(认知)”和“策略创建(决策)”这两个相互联系和相互作用的部分，通常又被称为“狭义智能科学技术”，它是“标准智能科学技术”中最为复杂最为困难的部分，也是“标准智能科学技术”最具表征性的部分。

本项建议提出增设的“智能科学与技术”博士学位一级学科，正是指“狭义智能科学技术”而言。为了使语言和行文更为简洁，在一般不引起误会的情况下，通常省略“狭义”这个形容词。

由此可以得到一个重要的结论：“智能科学技术”一级学科具有自己相对独立的学科立足点，这就是认知(知识生成)和决策(策略创建)，而且是“标准智能科学技术”内涵中最具有表征意义的部分。

1.2　“智能科学与技术”一级学科的二级学科结构

作为一级学科，“智能科学与技术”学科可以下设若干二级学科。根据目前的发展情况，设立以下三个二级学科是适宜的：

智能理论与方法(可授理学学位)

知识处理(可授理学或工学学位)

智能系统与应用(可授工学学位)

这是三个体系很完整、关系很和谐、非常有特色的二级学科。它们在整体上全面地涵盖了“智能科学与技术”学科的理论、技术与应用，足以支撑“智能科学与技术”学科的发展。

同时也可以看出，“智能科学与技术”博士学位授权一级学科的三个二级学科内涵与现有其他一级学科的二级学科之间没有重叠与冲突，不会影响到其他学科的发展。相反，它使整个学科的学位培养体系得到了充实与完善。

1.3　“智能科学与技术”与相邻学科的关系

由智能的定义和它的抽象模型(图1)可以看出：标准智能科学技术(或者也可以称为“完全的智能科学技术”)包含了以下分支学科：

传感与测量(信息获取)

通信(信息传递)

计算(信息处理)

狭义智能(知识生成与策略创建)

控制(策略执行)以及

系统(全局性能优化)等分支学科

显而易见，这些分支学科都有自己相对独立的学科立足点，不存在人们担心的“互相挤占”的问题。即使对于“计算机科学与技术”和“控制科学与工程”这两个关系最密切的学科来说，“智能科学与技术”也不会“挤占”它们的研究领域。相反，它们之间具有明确的分工和接口，所有这些分支学科之间的有机合作，可以构成标准的(或完全的)智能科学与技术的大学科。

多年前，“信息与通信工程”、“计算机科学与技术”、“控制科学与工程”都已经成为一级学科。因此，现在设立“(狭义)智能科学与技术”博士学位授权一级学科，全学科的整体结构，应当是水到渠成的事情了。2设置“智能科学与技术”一级学科：必要性、可行性、紧迫性

既然图1的抽象模型揭示了“标准智能科学与技术”的学科结构内涵，也表明了“(狭义)智能科学与技术”学科具有自己独立的学科立足点――认知(知识生成)与决策(策略创建)，而且表明“智能科学与技术”学科与“信息与通信工程”、“计算机科学与技术”和“控制科学与工程”等学科属于同一个学科层次，那么一个自然的问题就是：为什么在此之前，“智能科学与技术”学科没有能够与其他同层次的学科一起成为一级学科?

下面就来回答这个问题。

2.1　设置“智能科学与技术”一级学科：理论基础已经确立

当初没有把“智能科学与技术”设置为一级学科，不是因为它不重要，而是因为智能科学技术的研究对象f认知与决策：如何把信息提炼成为知识；如何把信息与知识激活成为智能策略)比较复杂，进展受限，甚至连人工智能的三大主流理论(基于结构模拟的人工神经网络、基于功能模拟的符号逻辑系统、基于行为模拟的感知――动作系统)也处于“鼎足三分，互不认可”的状态，未能形成统一的理论知识体系，因而缺乏建立一级学科的理论基础。

其实，这种进程完全符合科学技术发展的规律。正如人类进化的过程一样，只有当感觉器官、传导神经系统、思维器官中的古皮层和旧皮层、效应器官这些功能首先发展起来之后，人类才会对思维器官新皮层的发展提出强烈的要求，使后者成为发展的焦点。信息科学技术的发展逻辑也是这样，只有当传感技术、通信技术、计算机技术、控制技术都充分发展起来之后，我们才会对智能科学技术的发展产生强烈的需求，使智能科学技术成为发展的焦点。

事实上，自20世纪90年代Internet(计算机与通信技术的集成体现)进入商用以来，人类对智能科学技术的迫切需求就已初见端倪：无论是为了发挥Internet的正面作用(在信息海洋中准确检索用户所需要的信息)还是为了抑制Internet的负面影响(过滤各种不良信息)，都需要能够“理解信息内容和效用”的智能搜索技术，而这不可能依靠一般计算机编程来解决。这就验证了上面的进程逻辑：通信与计算机等技术发展起来以后，人类必然对智能科学技术产生强烈需求。

于是，进入21世纪以来，在信息技术应用需求的强力推动下，智能科学技术获得了巨大的发展。现在已经明确：由信息提炼知识(认知)的基本机制是归纳，而由知识和信息激活智能策略(决策)的基本机制是演绎。不仅如此，原来“鼎足三分，互不认可”的人工智能三大主流理论(结构模拟理论、功能模拟理论、行为模拟理论)也在机制模拟理论的框架内实现了和谐的统一，形成了人工智能的统一 理论体系，从而为设置“智能科学与技术”博士学位授权一级学科奠定了必要的理论基础，扫除了原来不能设置一级学科的基本障碍。

而且，人工智能理论研究与自然智能的研究之间也在快速沟通，正在形成更强大的研究体系――高等智能，后者把感知、觉知(基础意识)认知、情感、智能等一些原先互相分离的领域以及信息理论、知识理论、智能理论等一些原先互相脱节的理论互相融会贯通，构筑“高等智能”的理论体系。

2.2　设置“智能科学与技术”一级学科：国家需求迫在眉睫

众所周知：信息是现象，知识是本质，智能是运用知识解决问题的能力，是信息的最高级产物。因此，智能科学技术是信息科学技术的核心、前沿和制高点。与此同时，智能又是生命体的精髓，是生命体最为复杂、最为神奇、最为重要的能力。显然，智能科学技术是信息科学技术与生命科学技术最为精彩的交叉领域，是21世纪科学技术发展的聚焦点。

从智能的定义和图1的智能模型可以看出，智能科学技术的实质，是利用现代科学技术增强人类认识问题(以至认识世界)和解决问题(以至改造世界)的能力。因此，在激烈尖锐的国际竞争中，谁最先掌握了智能科学技术，谁就可能掌握竞争制胜的主动权。肩负“振兴中华”重任的我国科技和教育工作者，责无旁贷地要全力以赴，抢占先机，努力发展我国的智能科学技术。而设置“智能科学与技术”博士学位授权一级学科，就可以在智能科学技术这个关键领域培养大批优秀的高层次人才，为我国掌握信息科学技术的核心、前沿和制高点提供人才保障。这是我国国家发展至高无上的战略需求。

另一方面，从现实的经济发展来看，党中央国务院一再发出号召，要求尽快转变粗放的国民经济增长方式，因为这种增长方式导致资源(包括物质资源和能量资源)的高消耗和废弃物的高排放，造成对生态和环境的高污染(称为“三高”)，是一种不可持续的增长方式。近年来，人们从工业生产系统的操作层面和管理层面采取了多方面的节能减排措施，也取得了一定的成效。但是分析表明，“三高”的根源是资源的高消耗，而资源高消耗的根源又在于工业时代余留下来的工业生产系统“高度冗余”的设计理念：为了保证在最恶劣的条件下正常生产，就要求为生产系统提供高额超量资源(包括物质资源和能量资源)供应。然而，最恶劣条件的出现概率通常很小，因此，在绝大部分时间内，生产系统都处于高额超量资源消耗的状态。一旦按照这种理念设计了生产系统，那就“木已成舟”，无论人们在操作和管理方面怎样精心，也不可能从根本上解决由于资源高消耗引发的“三高”问题。

解决国民经济粗放增长方式的根本办法，是采用基于智能科学技术的“智能设计”理念去取代“高额超量冗余”的传统工业设计理念，从工业生产系统的“源头”上消除“三高”的根源。如定义所见，“智能”概念的基本特征是“学习”，智能设计理念的技术特征是“自学习――自调整――自适应”，它能保证在任何情况下(包括最恶劣和最良好的情况)，生产系统的资源供应和产品产出都处在“准最优”的状态，从而消除了高额超量冗余资源的消耗。这是国民经济健康发展所迫切需求的，也是智能科学技术所能够做出的贡献。

国民经济和社会进步迫切需要“智能科学技术”的最新动向是2009年2月4日IBM中国公司在北京的“智慧地球(Intelligent Earth)”战略。这个战略的目标是让世界的运转更加智能化，涉及个人、企业、组织、政府、自然和社会之间的互动，这种互动将大大提高性能效率和生产力。IBM并不讳言“智慧地球”对于中国发展的重要性，它认为，“智慧地球”使中国近百年来首次与世界同步进行技术革命，为中国提供了难得的历史良机(详情参见《科技日报》的整版报导)。这是一个非常清晰的信号：20世纪80年代以来，引领世界发展的火车头是“信息化”，而在21世纪的今天，引领发展的火车头则是“智能化”。如果我们不能及早为“智能化”培养大批优秀的“智能科学技术”高层次人才大军，振兴中华、建设“创新型国家”的目标就难以实现。

也许大家还记得，在2008年中国科学技术协会成立50周年庆祝活动期间，在互联网上展开的一项大规模调查显示，在10项“引领未来的科技”名单中，“人工智能”赫然处在前列的地位。这表明，中国广大网民早已认识到人工智能对于中国发展前途的重要性和关键性。

总之，无论是从学术意义还是应用价值来看，为了国家的最高利益，智能科学技术的发展都应当放置在相当关键的核心地位。教育是先导性事业，是面向未来的事业，培养人才需要一定的周期，需要超前安排。因此，我国现在设置“智能科学与技术”博士学位授权一级学科，已经不算早了。

2.3　设置“智能科学与技术”一级学科：条件已经成熟

无数事实表明，由于信息科学技术(尤其是互联网的应用)不断向深度和广度进军，特别是智能科学技术的不断发展与完善，当今世界进步的特征正在由“信息化”快速向“智能化”迈进。今天，社会对“智能化”的呼唤如同20世纪80年代社会对“信息化”的呼唤一样急切和普遍：智能网络、智能决策、智能计算、智能控制、智能管理、智能通信、智能信息处理、智能遥感遥测、智能交通、智能车辆、智能机器人、智能农业机械、智能游戏、智能商务(商务智能)、智能仪器仪表、智能材料、智能建筑、智能自动化、智能玩具、智能信息服务、智能信息安全、智能战场对抗等，不一而足。

时至今日，在我国学位体系结构中设置“智能科学与技术”博士学位授权一级学科，完善学科学位体系的整体结构，适应科学技术的发展和国民经济对人才培养的需要，条件已经充分成熟。

(1)随着信息技术的发展和应用，信息化不断向深度和广度前进，涉及的问题越来越深刻，越来越复杂，从而对“智能科学技术”的应用产生了越来越明确和强烈的需求，推动着“信息化”进程不断向“智能化”的阶段迈进。

(2)智能科学技术本身的长足进步，特别是人工智能理论由原先的“鼎足三分和互不认可”状态走向和谐统一，形成了自己的科学理论体系，为设置“智能科学与技术”博士学位授权一级学科奠定了坚实的学科理论基础。

(3)由于通信、计算机、控制等学科的发展(特别是Internet的发展)对智能科学技术提出了日益迫切的需求，智能科学技术在现代国民经济的发展与社会文明的进步事业中已经发挥了而且将进一步发挥越来越重要的作用。

(4)智能科学与技术的狭义学术领域定位于“认知(知识生成)和决策(策略创建)”，它的前端与“计算机科学与技术”学科的“信息处理”接口，后端则与“控制科学与工程”学科的“策略执行”衔接，各司其职，相辅相成。

(5)经过深入论证，“智能科学与技术”博士学位授权一级学科下设“智能理论与方法”、“知识处理”以及“智能系统与应用”三个博士学位授权二级学科，是十分适 宜的。

(6)建议在设立“智能科学与技术”博士学位授权一级学科的同时，也设立“智能与技术”硕士学位授权一级学科；其下也设立“智能理论与方法”、“知识处理”和“智能系统与应用”三个二级学科。

(7)我国已经有大约20所高校创建了“智能科学与技术”本科专业，也已有一批高校在“计算机科学与技术”博士学位授权一级学科内自主设置了“智能科学与技术”的博士学位授权二级学科，为设立相应一级学科创造了条件。

(8)我国大批高水平的高等学校和中科院相关研究所拥有实力雄厚的博士和硕士研究生培养队伍和基地；我国信息领域众多的高新企业、动画漫画产业和智能游戏以及智能服务产业对智能科学与技术的高层次人才有强大需求。

(9)中国人工智能学会逢单年召开全国智能科学技术的学术大会，逢双年举办国际高等智能学术大会(Intemational Conference on Advanced Intelligence)，还创办了“Intemational Journal on Advanced Intelligence”，创造了良好学术环境。

(10)2002年以来，中国人工智能学会教育工作委员会每年都举办1～2次全国性“智能科学与技术”本科专业和研究生教育的研讨会，交流本学科专业的办学经验，探讨研究生的培养途径，发挥着民间教学指导委员会的作用。3结论和建议

具有五千年文明积淀的中华民族，虽然在近代历史上曾经落伍，但是经过60年的洗礼，特别是经过改革开放30多年来的学习、思考与探索，已经充分成长起来了。在考虑“中国应当做什么”这类问题时，完全有能力根据客观规律和事实分析，得到自己的结论。

(1)信息获取(传感)、信息传递(通信)、信息处理(计算)和信息执行(控制)科学技术的发展，推动了经济和社会向着信息化的方向快速迈进；而经济和社会走向信息化的结果又激发了越来越多更为复杂和深刻的社会需求，急切需要智能科学技术(知识生成和策略创建)迅速跟上才能解决。这是科学技术与社会需求互动而导致科学技术不断进步的客观规律。

(2)经过半个多世纪的研究和积累，智能科学技术本身已经获得了长足的进步，不但在实际应用中已经发挥重要的作用，而且智能科学技术的理论基础也已经由原来的“鼎足三分，互不认可”状态进步到形成了和谐统一的体系，为智能科学技术的进一步发展奠定了坚实的基础。

(3)正像思维能力在人体这个信息系统中处于核心地位，以“知识生成和策略创建”为标志的智能科学技术在整个信息科学技术体系中也同样发挥着核心的作用。因此，推进智能科学技术的发展将对整个信息科学技术的升级(由一般的信息科学技术升级为智能化的信息科学技术)提供正确的方向，从而在科学技术上为民族振兴和国家富强提供制胜的主动权。

(4)教育是培养人的事业，人才是强国富民的根本；教育又是面向未来的事业，必须具有一定周期的超前性。现在，“信息化向智能化迈进”的趋势已经显现：因此，今天培养的智能科学技术高级人才大军，正好赶上明天“信息化向智能化大规模迈进”的需要。事不宜迟。迟则被动。

为此，一个顺理而紧迫的建议就是：为了适应“信息化向智能化迈进”的大趋势，为了实现“建设创新型国家”的大目标，为了保障“国民经济又好又快发展”的大利益，在我国学位体系中增设“智能科学与技术”博士和硕士学位授权一级学科。