美国大学虚拟世界专业 教育部发布的"新工科"涉及到哪些新专业

山东师范大学戏剧影视文学考试真题与答案解析

一：文艺常识卷

1、 填空
2、 我国以戏剧作家名字命名的奖项是曹禺戏剧文学奖。
3、 2011年是鲁迅诞辰130周年。
4、 孔雀舞是傣族的民族舞蹈。
5、 五大宫是故宫，克里姆林宫，凡尔赛宫，白金汉宫，白宫。
5、有一部作品，经学家看见《易》，道学家看见淫，才子看见缠绵，革命家看见排满，流言家看见宫闱秘事。这是《红楼梦》。
6、由政府颁布的最高电影奖项是华表奖。
7、美国被称为“摇滚乐之王”的人是猫王。
8、《十二赛乃姆》是维吾尔族的。
9、《疯狂的石头》是第六代导演宁浩的作品。
10、我国最擅长画马的画家是徐悲鸿。

2、名词解释（三一律和浪漫主义是2月11号刚讲过的题目）
1、三一律
三一律（three unities）是西方戏剧结构理论之一，亦称“三整一律”。是一种关于戏剧结构的规则。先由文艺复兴时期意大利戏剧理论家提出，后由法国古典主义戏剧家确定和推行。要求戏剧创作在时间、地点和情节三者之间保持一致性.即要求一出戏所叙述的故事发生在一天（一昼夜）之内，地点在一个场景，情节服从于一个主题。法国古典主义戏剧理论家布瓦洛把它解释为“要用一地、一天内完成的一个故事从开头直到末尾维持着舞台充实。”
2、茅盾
茅盾（1896年7月4日~1981年3月27日），原名沈德鸿，字雁冰。汉族，浙江桐乡人。中国现代著名作家、文学评论家、文化活动家以及社会活动家，五四新文化运动先驱者之一，我国革命文艺奠基人之一。1896年7月4日生于浙江桐乡县乌镇。这是个太湖南部的鱼米之乡，是近代以来中国农业最为发达之区，它毗邻着现代化的上海，又是人文荟萃的地方，这里成就了茅盾勇于面向世界的开放的文化心态，以及精致入微的笔风。到了“文化大革命”时期，稍稍平稳便秘密写作《霜叶红似二月花》的“续稿”和回忆录《我走过的道路》。茅盾于1981年3月27日辞世。
3、特写镜头
画面的下边框在成人肩部以上的头像，或其它被摄对象的局部称为特写镜头。特写镜头被摄对象充满画面，比近景更加接近观众。背景处于次要地位，甚至消失，特写镜头能细微地表现人物画部表情。它具有生活中不常见的特殊的视觉感受。主要用来描绘人物的内心活动。演员通过面部把内心活动传给观众，特写镜头无论是人物或其他对象均能给观众以强烈的印象。在故事片、电视剧中，道具的特写往往蕴含着重要的戏剧因素。在一个蒙太奇段落和句子中，特写镜头有强调和加重的含义。
4、《人间喜剧》
1841年，巴尔扎克制定了一个宏伟的创作计划，决定写137部小说，分风俗研究、哲理研究、分析研究三大部分，总名字叫《人间喜剧》，全面反映19世纪法国的社会生活，写出一部法国的社会风俗史。到巴尔扎克逝世时，《人间喜剧》已完成了91部小说。这些小说中最有名的就是《欧也妮·葛朗台》(Eugénie Grandet, 1833) 和《高老头》(Le Père Goriot, 1835)。
浪漫主义
浪漫主义是文艺的基本创作方法之一，与现实主义同为文学艺术上的两大主要思潮。作为创作方法，浪漫主义在反映客观现实上侧重从主观内心世界出发，抒发对理想世界的热烈追求，常用热情奔放的语言、瑰丽的想象和夸张的手法来塑造形象。浪漫主义的创作倾向由来已久，早在人类的文学艺术处于口头创作时期，一些作品就不同程度地带有浪漫主义的因素和特色。但这时的浪漫主义既未形成思潮，又不是自觉为人们掌握的创作方法。

3、简答
1、谈一谈穿越剧越来越盛行这件事情的看法。（原题，过年放假前讲过）
2、谈一谈科幻电影的艺术特色。（盲区，老师没讲过，失误之一）
好莱坞科幻片的基本模式
一、背景多样但内部逻辑严格，对于科幻片来说，故事可以发生在过去、现在和未来的任何时候，并且可以在中途大幅度地更换年代，但实际上它要叙述的真正内容所占据的期限仍然很有限；类似地，科幻故事发生的地点看似不着边际，但实际上也非常有限。虽然好莱坞科幻片在想象上天马行空，但它在逻辑规则上却最为严格，讲求一个内部真实性统一连贯而不矛盾的虚幻世界。
二、人物塑造比较简单，好莱坞科幻片大多希望观众将注意力集中于特效和情节，因此其人物塑造相比于其它类型片来说是较为简单。人物的维度较少，表面和内心较为一致，性格没有变化或只有简单的变化。但近些年来这种状况也有所改变，科幻片也开始注重人物性格的塑造，对人物内心的冲突和矛盾以及生活中的苦恼和困难的描述开始加大力度。
三、“激励事件”往往具科幻因素，比如时间的错位、外星人的入侵、恐龙公园的建立等等，它打破了原有的平衡，迫使主人公做出反应。和其它类型片一样，科幻片的冲突也包括内心冲突、人际冲突、外界冲突（包括社会冲突和更大的环境冲突）这几个层面，但一般来说，科幻片中最大的冲突是人与大的环境力量的冲突，比如自然灾害来袭、外星生物侵略等。
四、推崇的仍然是生命至上、追求正义、珍惜人生这样传统而永恒的价值。
好莱坞电影模式
1.奇观与猎奇
从梅里爱开始，科幻影片就与令人目眩的奇观密不可分。宇宙太空、宗教神话、异域探险、历史传奇、童话世界……在梅里爱的数百部长短不一的影片中，遍布了各种奇观和幻想。但科幻题材对梅里爱而言，并非科学的延伸，而是借以呈现景观的道具。梅里爱的兴趣并不在于将电影作为“叙事艺术”来发展。他更为看重的是电影作为奇观呈现工具的能力。正如乔治·萨杜尔所评价的：“梅里爱利用特技经常是为了使人感到惊奇，它本身成了一个目的，而不是一种表现手段……梅里爱发明的是未来电影的音节，但他应用的却是莫名其妙的咒语而非表达意思的语句。”
梅里爱使得科幻电影烙上了无法抹去的奇观胎记，纵观好莱坞影坛，从1968年的《太空漫游2001》到1993年的《侏罗纪公园》，从1976年的《星球大战》到1999年的《黑客帝国》……史诗般的太空旅行场景、几可乱真的史前恐龙形象、场面宏大的太空战争、幻如灵境的虚拟世界……无一不是借助奇观效应大赚票房。无数令人叹为观止的影像一次次的冲击观众的视网膜，无数次观众以为奇观已经达到了极致而若干年后更大的奇观却总是呼啸而来。或许，好莱坞科幻片如果失去了高科技的特效包装，那么它便失去了最精彩的形式；而这个形式一旦被剥离出去，我们会发现它的内容已经所剩无几——实际上，好莱坞科幻片的内容即在于它的形式，形式便是它的内容。完全的，彻彻底底的奇观轰炸。
奇观是电影的本质之一。科幻电影兴起的几十年中，猎艳奇观的天性驱使着人们涌入影院，把大把大把的钞票塞入好莱坞的腰包；而好莱坞也看准了科幻电影的敛财天赋，将科幻电影的奇观特性一次次的强化乃至异化。当观众某一天对世界上最不可思议的奇观报以鼾声的时候，估计好莱坞视觉系的科幻导演只能将海洛因粉末撒在电影院的空气中，别无它法刺激观众的神经了。
2.与科幻小说
太阳下没有真正新鲜的事物，科幻的想象力也无法超出柏拉图为人们画下的认知洞穴。大师的科幻电影也无非是祖传的老三样不断旧饭新炒。选题集中现象在好莱坞科幻片里尤为明显，导演基本上是在重复作家的创意。很多具有深远影响力的影片都来源于著名科幻小说，或完全改编自小说原文，或籍由小说的一些著名情节、片段以及理念来获得灵感。仅菲利普K迪克一人被改编的电影就包括：1981年《银翼杀手》、1990年《全面回忆》、1995年《Screamers》、2002年《强殖入侵》、《少数派报告》和2003年《记忆裂痕》。著名美国科幻作家阿西莫夫的经典也大量被搬上银幕，如1966年《奇异潜航》、1999年《变人》、2000年《黄昏》、2004年《我，机器人》。这也从另一个方面反映了科幻类电影的选题局限。
但不幸科幻电影的艺术水平明显逊于科幻小说。目前主流题材的科幻电影，其水准基本上只相当于科幻小说的黄金时代（30到60年代）的水准。总体而言，90%的科幻题材集中在外星生物、人造生命、太空历险、时空异常和机器人等几个狭小的选题上。纵观近几年的科幻大片：《E.T》、《火星入侵者》、《异形》、《独立日》、《第五元素》、《火星人玩转地球》、《黑衣人》等属于反映外星生物的影片；《侏罗纪公园》、《第六日》、《哥斯拉》等是反映人造生命的影片；《太空漫游2001》、《星际迷航》、《红色星球》、《人猿星球》等属于反映太空历险的影片；《时间机器》、《回到未来》、《时空频率》、《蝴蝶效应》等反映时空异常；《机械战警》、《终结者》、《机械英雄》、《人工智能》、《我，机器人》等是反映机器人的题材……还有一些电影同时综合了几种题材，如《星球大战》同时包括太空历险和外星人元素，《黑客帝国》是机器人和时空转换的综合等等。但几乎没有一部作品能跳出臼窠。
究其原因，一方面这几种科幻题材更适合于搬上银幕；另一方面，从商业的角度看，这些选题已经成为大众消费和票房号召的符号，更容易引发出人们对影片的期待和热衷。如果某个电影是冷僻的太空物理学题材，那么导演一定要加上足以吸引眼球的噱头，诸如太空旅行冒险不慎坠入黑洞的边缘云云。
3.人物形象平面化
科幻电影的另一个特点是人物刻画和表现的模式化倾向，较少有深入的人性揭示和反思。
在大多数的科幻电影中，一般都有一个全能的超级英雄，而这个超级英雄的大部分名额都被男性所占据，女性只是在其中作为点缀和陪衬。例如《黑客帝国》中的尼奥，《少数派报告》中的乔恩，《我，机器人》中的侦探史普纳……他们天生就具备了常人所不及的敏捷和睿智，关键时刻总能化险为

我国人工智能底层研究能力缺失的现象严重，最根本的原因在于这方面人才教育培养的缺失。2018年中，作者陈云霁在中国科学院大学开设了一门“智能计算系统”课程。这门课程受到了学生的欢迎，有很多选不上课的学生跟着旁听了整个学期。

关键词：智能计算系统 人工智能 专业课程

编者按 ：5年前，本文作者陈云霁受邀在CCCF专栏上发表了一篇题为《体系结构研究者的人工智能之梦》 1 的文章，第一次公开介绍他从通用处理器转向深度学习处理器方向的心路历程（那篇文章后来也被收录进了《CCCF优秀文章精选》）。经过5年的努力，陈云霁在深度学习处理器方向作出了国际公认的贡献：他的学术论文被顶级会议ISCA’18超过四分之一的论文引用，他的技术成果被应用到华为、曙光、阿里等近亿台智能手机和服务器中。他因此被Science杂志评价为智能芯片的“先驱”和“领导者”。现在，当深度学习处理器已经成为学术界和工业界的热点时，陈云霁再次转身，迈向人工智能系统课程教学的新舞台。这篇文章将和大家分享他走向这个新舞台的心路历程。

智能计算系统课程的开设

我是一名中国科学院计算技术研究所的青年科研人员，主要从事计算机系统结构和人工智能交叉方向的基础研究。看到本文的标题和作者单位，大家可能会觉得有一点奇怪：作者和人工智能专业课程有什么关系？因为传统意义上，上课是高校教师的职责，中国科学院的员工除非是自愿担任了中国科学院大学（国科大）的岗位教授，否则并没有上课的义务。

驱使我主动思考人工智能专业课程设计的最主要的原因，是这样一个众所周知的现象：越是人工智能上层（算法层、应用层，见图1）的研究，我国研究者对世界作出的贡献越多；越是底层（系统层、芯片层），我国研究者的贡献越少。在各种ImageNet比赛中，我国很多机构的算法模型已经呈现“霸榜”的趋势，可以说代表了世界前沿水平。但这些算法模型绝大部分都是在CUDA 2 编程语言、Tensorflow编程框架以及GPU之上开发的。在这些底层“硬 科技 ”中，我国研究者对世界的贡献就相对少了很多。底层研究能力的缺失不仅会给我国人工智能基础研究拖后腿，更重要的是，将使得我国智能产业成为一个空中楼阁，走上信息产业受核心芯片和操作系统制约的老路。

图1 人工智能研究大致层次

我国人工智能底层研究能力缺失的原因很多，我认为最根本的原因在于这方面的人才教育培养的缺失。没有肥沃的土壤，就长不出参天大树。没有具备系统思维的人工智能专业学生，我国就难以出现杰夫·迪恩(Jeff Dean)这样的智能计算系统大师，也不会产生有国际竞争力的智能系统产品。因此，在人工智能专业学生的培养上，我们应当主动作为去改变局面。

2018年我国有35个高校设立了人工智能本科专业，这是重新思考和梳理人工智能培养体系的一次重大机遇。就我目前的了解，大部分高校在考虑人工智能课程体系时，采用的是纯算法、纯应用的教学思路。这样培养出来的学生，仍然是偏向上层应用开发，对智能计算系统缺乏融会贯通的理解。

事实上，各个高校不乏有识之士，在课程设计上绕开系统课程往往受制于三大客观困难：一是国内还没有太多人工智能系统类的课程可供参考，二是国内缺乏人工智能系统类课程的师资，三是国际上缺乏人工智能系统课程的教材。

基于自己的研究背景，我对人工智能的算法和系统都有一些粗浅的涉猎。我是否能为解决人工智能系统课程、师资、教材上的困难作一点微薄的贡献？是否可以身体力行地培养一些具备系统思维和能力的人工智能专业学生呢？

因此，2018年中，我向中国科学院大学申请开设一门人工智能专业的系统课程，名为“智能计算系统”（曾名“智能计算机”），希望能培养学生对智能计算完整软硬件技术栈（包括基础智能算法、智能计算编程框架、智能计算编程语言、智能芯片体系结构等）融会贯通的理解。这门课程受到了学生的欢迎，有很多选不上课的学生跟着旁听了整个学期。让我尤其感动的是，有其他研究所的学生慕名自发地从中关村跑到怀柔来听课，上一次课来回车程就要三个小时，回到中关村都是深夜。这也许能说明这门课对学生来说有一定吸引力，大家在听课中有真正的收获。

人工智能专业学生培养和课程体系

人工智能专业的课程体系设计应该服务于学生培养目标。那么高校人工智能专业应该培养什么样的学生？

这个问题可能还没有统一的答案。对比和人工智能专业非常接近的计算机专业，高校的计算机专业培养的显然不是计算机的使用者，而是计算机整机或者子系统的研究者、设计者和制造者。

我国计算机专业的前辈在六十多年前开始设立计算机专业时，就高瞻远瞩地设计了一个软硬结合的方案来培养计算机整机或者子系统的研究者、设计者和制造者。这套方案经过六十年的演进，依然基本保持了当年的初衷。今天，各个高校的计算机专业，基本都开设了计算机组成原理、操作系统、编译原理、计算机体系结构等系统类的必修课程（见图2）。也就是说，虽然计算机专业的学生毕业后大多从事软件开发工作，但是他们对计算机硬件系统还是有基础的了解的。

图2 网易云课堂上的计算机专业培养方案 3

人工智能专业学生的培养目标应当是人工智能系统或者子系统的研究者、设计者和制造者。只有实现这个目标，高校培养的人才才能源源不断地全面支撑我国人工智能的产业和研究。为了实现这个目标，人工智能专业的课程设计应当包括软硬两条线（就像计算机专业）。如果人工智能专业只开设机器学习算法、视听觉应用等课程，那充其量只能算是“人工智能应用专业”或者“人工智能算法专业”。毕竟算法只是冰山露出水面的一角，冰山底下90%还是硬件和系统。

就拿拥有世界上最大的AI算法研究团队的公司谷歌来说，谷歌董事长约翰·轩尼诗(John Hennessy)是计算机体系结构科学家，图灵奖得主；谷歌AI的总负责人杰夫·迪恩(Jeff Dean)是计算机系统研究者；谷歌AI最令人瞩目的三个进展(Tensorflow, AlphaGo, TPU)都是系统，而不仅仅是某个特定算法，算法只是系统的一个环节。因此，从人工智能国际学术主流来看，系统的重要性是不亚于算法的。

只学过算法的学生或许对于调模型参数很在行，但是对一个算法的耗时、耗电毫无感觉。这样的学生不具备把一个算法在工业系统上应用起来的基本功（因为一个算法真正要用起来必须满足延迟和能耗的限制）。

只有加入了系统线的课程，学生才能真正理解人工智能是怎样工作的，包括一个人工智能算法到底如何调用编程框架，编程框架又是怎么和操作系统打交道，编程框架里的算子又是怎样一步步在芯片上运行起来。这样的学生能亲手构建出复杂的系统或者子系统，在科研上会有更大的潜力，在产业里也会有更强的竞争力。正如业界所云：“会用Tensorflow每年赚30万人民币，会设计Tensorflow每年赚30万美元。”

有很多老师和我说：“人工智能专业确实应当有一些系统类的课程。但国内从来没有开过这样的课，也没有合适的教材，我们学院也缺乏相应的老师来教这样的课程。”这是很实际的三个客观困难，但不应当影响我们对人工智能专业的课程设计。

从学生角度讲，人工智能专业开设什么课程，应该是看国家和企业需要学生会什么，而不完全是看老师现在会什么。六十年前，我国没有几个人见过计算机，更别说开课了。但为了两弹一星等科学和工程计算任务，我国依然成立了中科院计算所，并在计算所办计算机教师培训班，在清华大学、中国科学技术大学等高校（此处恕不能一一列全）开设计算机专业，这才有了今天我国巨大的计算机产业。

从教师角度讲，人工智能的系统研究已经成为国际学术热点，讲授这类课程是一个教学相长的过程，能帮助教师走到国际学术前沿。今年美国计算机方向Top4高校（斯坦福大学、卡耐基梅隆大学、加州大学伯克利分校和麻省理工学院）以及其他多个国际单位的研究者联合发布了一份名为“Machine Learning System（机器学习系统）”的白皮书。在这样的新兴热门方向布局培育一批青年教师，无疑对提升所在高校乃至我国在人工智能学术界的影响力有巨大帮助。

因此，不论是对于人工智能专业的学生还是教师来说，把系统类课程开起来，都是有必要，也是有实际意义的。

什么是智能计算系统

简单来说，智能计算系统就是人工智能的物质载体。现阶段的智能计算系统通常是集成通用CPU和智能芯片（英伟达GPU或寒武纪MLU等）的异构系统，并向开发者提供智能计算编程框架和编程语言等。之所以要在通用CPU之外加上智能芯片，主要是因为通用CPU难以满足人工智能计算不断增长的速度和能耗需求。例如，2012年谷歌大脑用了1.6万个CPU核运行了数天来训练怎么识别猫脸，这对于工业应用来说是很难接受的。显然，要想真正把人工智能技术用起来，必须使用异构的智能计算系统。而为了降低异构智能计算系统的编程难度，就需要有面向智能计算的编程框架和编程语言。

事实上，智能计算系统已经以种种形态广泛渗透到我们的生活中了。IBM的超级计算机Summit用机器学习方法做天气预报，BAT的数据中心上运行着大量的广告推荐任务，华为的手机上集成寒武纪深度学习处理器来处理图像分析和语音识别，特斯拉的自动驾驶系统……都可以看成是智能计算系统。在智能时代，中国乃至全世界都需要大批的智能计算系统的开发者、设计者、应用者。

智能计算系统的发展并不是一蹴而就的事情。20世纪80年代面向符号主义智能处理的专用计算机（Prolog机和LISP机）可以被看成是第一代智能计算系统。但是当时人工智能缺乏实际应用，算法也不成熟，而且当时摩尔定律还处于飞速发展阶段，专用计算机相对每18个月性能就能翻番的通用CPU并没有太大优势。因此，第一代智能计算系统逐渐退出了 历史 舞台。

“智能计算系统”课程重点关注的是第二代智能计算系统，主要是面向深度学习等机器学习任务的计算机。相对于30年前的第一代智能计算系统，当今的第二代深度学习智能计算系统可谓是碰到了天时地利人和。当前图像识别、语音识别、自然语言理解、 游戏 、广告推荐等人工智能应用已开始落地，深度学习算法发展速度令人应接不暇。尤其重要的是，通用CPU性能发展已经趋停，要支撑不断发展的深度学习算法，必须要靠智能计算系统。因此，深度学习智能计算系统会在很长一个阶段里都是学术界和产业界关注的焦点。“智能计算系统”课程将能帮助学生深刻理解深度学习智能计算系统。

第二代智能计算系统主要支持深度学习等机器学习任务。未来如果人类真的要在通用人工智能道路上再往前走一步，那未来的第三代智能计算系统需要支持的算法将远远超出机器学习的范畴，必须包括联想、推理、涌现等高级认知智能算法。我个人猜测，第三代智能计算系统可能会是孵化通用人工智能的虚拟世界环境。“智能计算系统”课程或许能激发学生的好奇心，吸引学生投身于未来的第三代智能计算系统的研究中。

智能计算系统课程概况

“智能计算系统”这门课程主要是面向人工智能、计算机和软件工程专业的高年级本科生或研究生。课程目标是培养学生对智能计算完整软硬件技术栈（包括基础智能算法、智能计算编程框架、智能计算编程语言、智能芯片体系结构等）融会贯通的理解，成为智能计算系统（子系统）的设计者和开发者。

课程的前序课程包括C/C++编程语言、计算机组成原理和算法导论（或机器学习）。课程的课时相对比较灵活，可以是大学期上一个学期（40学时，课程提纲见表1），可以是小学期集中上一周（20学时），也可以嵌入到其他机器学习课程中作为一个补充。对于20学时的短期学习，课程希望学生能对智能计算系统“知其然”，主要是面向实际操作；对于40学时的长期学习，课程希望学生能对智能计算系统“知其所以然”，因此要把机理讲透。

表1 智能计算系统课程提纲（40学时）

在课程讲授上，应该秉承两个原则。一是应用驱动。一门好的工程学科的课程应当是学以致用的，尤其是“智能计算系统”这样的课程，如果上完之后只学会了一些定理和公式，那基本没效果。另外一个原则是全栈贯通。过去计算机专业课程设计有个问题，就是条块分割明显，比如操作系统和计算机体系结构是割裂的，操作系统对计算机体系结构提出了什么要求，计算机体系结构对操作系统有哪些支持，没有一门课把这些串起来。“智能计算系统”作为高年级本科生（或研究生）课程，有义务帮助学生把过去所有的人工智能软硬件知识都串起来，形成整体理解。

对于“智能计算系统”课程，驱动范例是一个抓手。在国科大上课时，我们选择了视频风格迁移作为驱动范例。简单来说，风格迁移可以保留一个视频中每帧图片的基本内容，但是把图片的绘画风格改掉（比如从普通照片迁移成毕加索风格或者中国水墨画风格等，见图3）。对于学生来说，这是很有意思又在能力范围之内的一个驱动范例。

图3 从普通照片到毕加索风格迁移的驱动范例

我们围绕如何实现视频实时风格迁移，一步步带着学生写出算法，移植到编程框架上，为编程框架编写算子，再为算子设计芯片，构建多芯片系统，并测评这个系统的速度、能效和精度上的优势和劣势，然后进行系统的闭环迭代优化。最后再给大家一个智能计算系统的实验环境，包括摄像头和智能芯片开发板，学生就可以实现一个对摄像头拍摄的视频进行画风实时转换的“半产品”应用了。

结语

我的母亲是一位中学教师。我自己成长过程中，对我帮助非常大的几位前辈恩师陈国良、胡伟武和徐志伟，也都是常年浸淫在教学第一线，有着极大教学热情的名师。从小到大，这些长辈的言传身教，让我深刻地感受到，教育是一项伟大的事业，能深刻地改变学生、改变行业、改变 社会 、改变国家、改变人类。今天我们教给学生的那些人工智能知识，可能会影响明天我国在智能时代的竞争力。因此，虽然手头有不少基础研究任务，但我还是情愿把培养人工智能的系统人才当成自己未来最重要的使命，把自己绝大部分时间精力花在“智能计算系统”这门课程在各个高校的讲授和推广上。

非常欣慰的是，“智能计算系统”这样新生的一门课程，虽然还有很多缺陷，但还是得到了很多师生的支持和鼓励。我们已在或将在中国科学院大学、北京大学、北京航空航天大学、天津大学、中国科学技术大学、南开大学、北京理工大学、华中 科技 大学等多个高校联合开设这门课程。今年我们还会开放这门课程的所有PPT、讲义、教材、录像、代码、云平台和开发板，供老师们批评指正。非常欢迎大家给我发邮件，提出宝贵意见。

未来，我们希望和更多培养人工智能专业学生的高校合作，广泛参与人工智能系统课程的交流研讨，共同提高人工智能系统课程的教学水平。相信通过大家的共同努力，一定能解决人工智能系统课程开设中的实际困难，使得我国未来培养出来的人工智能人才没有技术上的短板。

作为一名青年教师，我在教学能力和经验上与很多教育领域的前辈有着巨大的差距，还需要更多地学习。这门“智能计算系统”课程，对于我国的人工智能系统能力培养来说，也顶多是起到抛砖引玉的作用。正如鲁迅先生在《热风·随感录四十一》中写给青年的一段话所言：“有一分热，发一分光，就令萤火一般，也可以在黑暗里发一点光……倘若有了炬火，出了太阳，我们自然……随喜赞美这炬火或太阳；因为他照了人类，连我都在内。”

脚注：

1 此文发表在《中国计算机学会通讯》(CCCF) 2014年第5期，https://dl.ccf.org.cn/institude/institudeDetail?id=3738875863074816&_ack=1。

2 CUDA：Compute Unified Device Architecture，计算统一设备架构。

3 参见https://study.163.com/curricula/cs.htm。

作者介绍：

陈云霁

CCF杰出会员、CCF青年科学家奖获得者、CCCF编委。中科院计算所研究员。曾获首届国家自然科学基金“优秀青年基金”、首届国家万人计划“青年拔尖人才”以及中科院青年人才奖等奖项。主要研究方向为计算机体系结构。cyj@ict.ac.cn

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元宇宙，英文名Metaverse，是一个平行于现实世界的虚拟世界。

从概念层面理解，目前元宇宙定义很多，但大致相同的说法是：元宇宙是利用多种科技手段进行链接与创造的，与现实世界映射、交互的虚拟世界，是具备新型社会体系的数字生活空间。

从技术层面理解，它是由5G、区块链、云计算、3D引擎、VR/AR/XR、数字孪生等多项互联网前沿技术融合，构成的基于真实世界的虚拟空间，并可与真实世界产生链接和互动。

元宇宙的核心要素包括极端沉浸化体验、极度丰盛的内容生态、超时空社会系统和虚实互动的经济系统。这就表明随着相关技术的不断深入，元宇宙将实现极大的可延展性，或许会如同今天的移动互联网一样，影响到人们生活的方方面面，目前已经眼见为实并正逐步普及的包括：

去中心化金融：依托区块链技术，实现资产的数字化，存钱取钱包括贷款无需再跑银行，一切皆可线上进行；个人资产更加安全明晰，重要实物资产也可上链确权，所有财产数据化。

NFT-元宇宙创业：毫无疑问的是，以元宇宙为依托的资产数字化，必将推动NFT产业繁荣，一切皆可NFT，现实世界中的所有物品均可转化为元宇宙中的虚拟财产，这就需要一大批元宇宙虚拟资产的自由创作者，发挥自己特长为元宇宙世界繁荣添砖加瓦，成就一种新的自由职业。

元宇宙虚拟办公：不同于传统远程线上办公，元宇宙虚拟办公可借助3D场景搭建和虚拟数字人、AR/VR等虚拟技术，实现沉浸式的线上办公，在一些专业线上办公软件的加持下，可以实现更好的现场协作办公、沟通，甚至比当面沟通更加高效，未来在家就可实现真正的上班。

元宇宙会议会展：这是当下企业级应用比较多的一种形式，通过3D场景、云算力、虚拟数字人等技术，实现跨时空、沉浸式、多元互动的数字会议展览，省钱省心省力，更高效。

……

诸如此类，元宇宙带给人们工作、生活的变化将是革命性的，效果也正逐步突显。基于各种新需求，国内一些多接口元宇宙生态平台也逐渐出现，比较具有代表性的是百度希壤、云控蜂核#11维空间#等，虚拟城市街区规划，多生态多场景多应用空间融合，基本都是以个人元宇宙体验为核心，链接企业级元宇宙应用需求，实现闭环可持续的元宇宙生态建设。其中11维空间还开通有个人艺术空间、家园空间、体育空间、三国文化空间、时光复刻、《萌宠向前冲》游戏空间等，生态和玩法十分丰富多样，并可赋能UGC创作者数字资产流转。在安卓或ios端均可畅玩，通过安卓或ios端应用商店搜素11维空间，即可很方便下载畅玩。

2017年2月底，教育部发布了《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》，希望各地高校开展“新工科”的研究实践活动，从而深化工程教育改革，推进“新工科”的建设与发展。

对于“新工科”并没有明确定义，但它的基本范畴是指新兴产业。首先是指针对新兴产业的专业，如人工智能、智能制造、机器人、云计算等，也包括传统工科专业的升级改造。

除了这十大重点领域的相关学科、专业方向热门外，《指南》还指出，要围绕“四基”（即核心基础零部件及元器件、关键基础材料、先进基础工艺、产业技术基础建设）、智能制造、“互联网+制造”等领域，重点培养先进设计、关键制造工艺、材料、数字化建模与仿真、工业控制及自动化、工业云服务和大数据运用等方面的专业技术人才。

与老工科相比，“新工科”更强调学科的实用性、交叉性与综合性，尤其注重信息通讯、电子控制、软件设计等新技术与传统工业技术的紧密结合。正因为如此，加快建设和发展“新工科”，培养新经济急需紧缺人才，培养引领未来技术和产业发展的人才，已经成为全社会的共识。

从目前国内大学的专业设置情况看，电子技术类、计算机技术、网络与信息工程、安全工程、新能源、功能材料等专业将纳入“新工科”的范畴。从这些专业的分布中不难发现，“新工科”专业的设置将以互联网和工业智能为核心，以新型信息、能源、控制等领域为主干。

总体而言，专家们目前普遍看好的面向新技术的专业大类如下：

1.大数据类

大数据是众多学科与统计学交叉产生的一门新兴学科。面对海量的数据，更需要对于含有信息的数据进行专业化的处理。大数据涉及数据挖掘、云计算等数学、计算机、统计学等学科知识，它的使用范围几乎覆盖了社会科学和自然科学的各个领域。

大数据本质上是高科技的产物，它使人类对数据的挖掘和利用迈入了一个崭新的时代。

2.云计算类

云计算是指“超级计算集群”通过网络输送各种计算机服务及数据。“超级计算集群”云计算的出现，使原本需要自己购买硬件服务器、然后自己搭建开通门户网站的客户，只要支付包月费用就可以低成本地拥有自己的网站门户了，由此云计算的应用前景相当广阔。

云计算的专业基础与计算机科学与技术、软件工程、网络工程、机械自动化等学科相关。

3.人工智能类

前不久人工智能AlphaGo接连拿下围棋高手柯洁的新闻，让全世界再次感受到了人工智能的无比威力。人工智能是研究、开发机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作，它是模拟、延伸和扩展人的智能的一门新技术科学。它是许多高新企业发展的核心技术。

人工智能类专业包括智能、通讯、数据、心理、哲学等众多学科，是一门极富挑战性的科学。

4.虚拟现实类

虚拟现实是一项涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等的综合集成技术，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。

该技术集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

5.移动互联类

移动互联网是互联网、移动终端设备和移动通信技术融合的产物。今天的社会，已经进入了一个互联移动的时代，各类移动装置的普及保证了移动互联专业人才的基本需求。同时，要保持移动互联经济的增长势头，移动互联技术也迫切需要往纵深发展。

为此，具有良好专业技能和素养的、能够从事移动互联技术研发和推广的高学术、高技能人才将依旧抢手。

6.基因工程类

基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译、表达的操作。

基因工程是在分子生物学、微生物学和分子遗传学综合发展基础上的一门崭新的生物技术科学。

7.核技术类

核技术通常包括核能技术、核动力技术、同位素技术、辐射技术、核燃料技术、核辐射防护技术等领域。我国核工业已经从适度发展迈向积极发展，并力争到2020年将核电在电力装机容量的比重提高到5％。而相比世界平均水平已接近20％的现状，更说明中国在此方面发展的前景不可估量。所以核技术专业人才未来的就业形势应该看好。

8.智能科学与技术类

智能科学与技术专业要做的是在硬件基础上，给机器人赋予一个类似人的大脑、神经传导及信息处理系统，让机器大脑通过一定的方式判断、决策并控制机器人行动，使得机器人最有效地发挥作用。

可以说，智能科学与技术专业是一门融合了电气、计算机、传感、通讯、控制等众多学科领域的跨学科专业。

9.光电信息科学与工程类

该专业是将原光信息科学与技术、光电子技术科学专业、信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件五个专业统一修订后而成的。

毕业生可从事光学工程、光通信、图像与信息处理等技术领域的科学研究，以及相关领域的产品设计与制造、科技开发与应用、运行管理等工作。

10.机械设计制造及自动化类

随着微电子技术、信息技术、计算机技术、材料技术和新能源技术等高新技术与机械设计制造技术的相互交叉、渗透、融合，带来了机械设计制造及其自动化技术的深刻变革。

当代先进的设计制造技术，致力于运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造。

11.智能电网信息工程类

智能电网信息工程涉及到的学科领域宽广，涵盖电气工程、能源技术、信息技术、控制技术、计算机等领域。

当今世界各国均希望把本国电网建设成具有高效、清洁、安全、可靠和互动特征的智能电网，《中国制造2025》预计我国社会用电量2015年至2020年将保持5.5%以上、2020年至2030年将保持3%以上的年均增长率，输变电装备发展将呈现出智能化、集成化、绿色化的特点。这将为相关专业的发展带来前所未有的机遇。

12.脑科学类

脑科学，狭义讲就是神经科学，广义讲是研究脑的结构和功能的科学，还包括认知神经科学等。当今世界各国普遍重视脑科学研究，美国政府受人类基因组计划影响，启动探索人类大脑奥秘的脑计划，欧洲脑计划紧随美国之后启动，日本也紧接着宣布启动脑计划。“中国脑计划”也已上线。脑科学研究近年来取得的飞速进展令人欣喜，但对众多的未知领域的探索更需要专业人士的不懈攀登。

当然，未来社会，最缺的一定是多领域的复合型人才，如光子与量子芯片、脑科学与智能技术、光物质科学与能源技术、基因组健康技术等等前沿交叉与未来技术的人才，都将受到用人市场的热捧。

滑铁卢大学计算机科学专业介绍
滑铁卢大学1959年成立，在成立之初便把重点放在新兴的计算机行业上，并罕见地成立了数学学院来推动计算机专业的发展。滑铁卢最为人称道的成就是它创立的co-op program让电脑系学生在学习的同时有机会在IBM, Nortel, Bell等著名公司获得工作经验, 现在已经为美加大学相竞效仿。
作为加拿大计算机软件设计与开发的领导者，学校的计算机科学家开发了一系列国际知名的软件，如WATFOR、WATFIV、WATBOL、SPARSPARK和MAPLE等教育软件。计算机研究所与计算机科学系的教师组建了一个中心，用计算机帮助洋洋20卷5.7亿个字的牛津英语词典建立了数据库，并将莎士比亚的全部作品存入了计算机。
滑铁卢大学在电脑行业赢得了别的高校无法相比的声誉。近十几年，该校计算机本科毕业生极为抢手，各大公司争相聘请。微软公司优先录取毕业生的八所美国大学和五所加拿大大学中，滑铁卢大学名列榜首。多年来，在微软工作的滑铁卢大学毕业生比其他任何一所北美大学都多。
计算机科学专业就业方向：
计算机方面就业领域广，范围大，工资高，尤其在计算机系统结构设计、编程、培训、管理领域，还有经济领域的操作专家，如零售业、银行业、制造业、农业、服务业、教育、政府还有计算机制造和软件开发的传统领域。软件在轿车、飞机、拖拉机等的控制系统中都有安插，甚至也安装在心率调节器中。软件并不仅仅将人们通过互联网用信息连接起来，它也促进了娱乐业。如电脑游戏、音乐还有动画。它使得科学调查在某些领域成为可能，如生物信息在开发新药物以提高医疗水平方面；它也是远距离医学可以到达农村社区；它也在虚拟世界实现医疗诊断；它也保证了私人医疗记录安全。
入学要求
1.高中毕业，平均成绩85%分以上，优秀的会考成绩，高考成绩80%以上；
2.应用健康学院，理学院，数学学院托福至少580分，或雅思至少7分(其它学院要求托福600分或雅思7.5分)；
3.本中心可以为申请一下专业但没有合格语言成绩的学生申请语言+专业课双录取：
精算，应用数学，生物信息学，工商管理和数学双学位，组合优化学，计算数学，计算机科学，计算和财务管理(与文学院合作)，数理物理学，数学，数学和工商管理，数学和特许会计师，数学教学方式，运筹学，纯粹数学，软件工程(与工程学院合作)，统计学。
学校优势
1.加拿大麦克林杂志排名中，连续十年名列综合类大学第一名
2.全国知名度排名连续七年第一
3.CO-OP带薪实习专业数量全加排名第一
4.毕业生就业率最高，毕业后即可找到工作
5.电脑、数学、会计、工程驰名世界
6.数学多与商科结合，应用性强