人工智能
2024級人工智能專業(yè)培養(yǎng)方案
一、專業(yè)簡介
人工智能是以計算機科學為基礎(chǔ)，融合了數(shù)學、統(tǒng)計學、控制科學、心理學、哲學等多個學科領(lǐng)域的交叉學科，是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應用系統(tǒng)的新興技術(shù)科學。人工智能的研究目標是讓計算機像人類一樣進行思考、學習、決策和解決問題，即通過深入研究智能的本質(zhì)，生產(chǎn)出能夠與人類智能相似的方式做出反應的智能機器。人工智能專業(yè)領(lǐng)域的研究包括機器學習、計算機視覺、自然語言處理、知識工程、智能機器人、專家系統(tǒng)及產(chǎn)業(yè)應用等。
中國石油大學（北京）的人工智能專業(yè)成立于2018年12月12日，是國內(nèi)外資源能源領(lǐng)域第一個人工智能專業(yè)。經(jīng)過幾年來的探索與實踐，按照“高起點，高層次，新體制，新機制，小實體，大平臺”的建設思路，有效匯聚了人工智能英才，構(gòu)建了行業(yè)特色的智能化人才培養(yǎng)體系，并在能源行業(yè)智能化發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。
二、專業(yè)培養(yǎng)目標
培養(yǎng)具有強烈的社會責任感、高尚的職業(yè)精神，具備寬厚的人文社會科學、自然科學和工程綜合素養(yǎng)、寬廣的人工智能專業(yè)知識，具有較強的獲取新知識能力、組織協(xié)調(diào)能力、解決專業(yè)問題的能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、國際交流合作能力，能夠在石油石化企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)和IT企業(yè)研發(fā)部門、學科交叉研究機構(gòu)從事科學研究、技術(shù)開發(fā)、工程設計和經(jīng)營管理的學術(shù)骨干、技術(shù)骨干和管理人才。畢業(yè)五年后能達到以下基本要求：
（1）能夠獨立從事人工智能相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域、交叉領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)設計與開發(fā)等工作，具有較好的技術(shù)創(chuàng)新能力；
（2）勝任油氣能源等相關(guān)行業(yè)的人工智能技術(shù)應用、系統(tǒng)開發(fā)部署、智能化項目實施與管理等工作，具備解決專業(yè)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)難題的基本能力；
（3）能夠在研究、設計、開發(fā)以及生產(chǎn)團隊中擔任管理者或重要角色；
（4）能夠持續(xù)更新專業(yè)知識，不斷提高專業(yè)能力，緊跟信息與智能技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展；
（5）有良好的職業(yè)修養(yǎng)與道德水準，有意愿并有能力服務社會。
三、畢業(yè)要求
（一）知識和能力要求
1. 工程知識：能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決人工智能領(lǐng)域復雜工程問題。掌握與人工智能緊密相關(guān)的計算機科學、統(tǒng)計學、機器學習等學科的基礎(chǔ)理論和方法；掌握一到兩門主流的計算機程序設計語言、至少一種機器學習編程框架，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O計思想，能夠?qū)唧w問題進行抽象分析和設計, 并進行程序的實現(xiàn)。
2. 問題分析：能夠應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析人工智能領(lǐng)域復雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。
3. 解決方案：能夠給出針對人工智能在各個應用領(lǐng)域中的復雜工程問題的解決方案，確定開發(fā)設計目標與技術(shù)指標，設計滿足特定需求的系統(tǒng)，能對其進行測試、評價和優(yōu)化，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。
4. 領(lǐng)域研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對人工智能領(lǐng)域復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。
5. 智能工具：能夠針對人工智能領(lǐng)域復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。
6. 社會責任：能夠基于人工智能工程相關(guān)背景知識進行合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。
7. 可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評價針對人工智能領(lǐng)域復雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。
8. 職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在人工智能領(lǐng)域工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。
9. 團隊合作：能夠在人工智能領(lǐng)域多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。
10. 有效溝通：能夠就人工智能領(lǐng)域的工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。
11. 項目管理：理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟決策方法，并能在多學科環(huán)境中應用。
終身學習：具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應發(fā)展的能力。
四、主干學科
計算機科學與技術(shù)、智能科學與技術(shù)
五、專業(yè)核心課程
高級語言程序設計、離散數(shù)學、數(shù)值分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析、計算機網(wǎng)絡原理、人工智能原理、機器學習、深度學習基礎(chǔ)、強化學習、自然語言處理、機器視覺、數(shù)據(jù)挖掘、最優(yōu)化原理與方法、人工智能系統(tǒng)平臺實訓、計算機組成原理、智能算法設計實踐、智能系統(tǒng)綜合設計。
2024級人工智能專業(yè)培養(yǎng)方案課程安排表
一、專業(yè)教育必修課
課程模塊 |
課程代碼 |
課程名稱 |
學分 |
總學時 |
理論學時 |
實驗學時 |
實踐學時 |
上機學時 |
開課學期 |
|
專業(yè)教育必修課 |
學科基礎(chǔ)課 |
100616M016 |
高等數(shù)學A（Ⅰ） |
6 |
96 |
96 |
1 |
|||
100916M001 |
線性代數(shù)（全英文） |
3 |
48 |
48 |
1 |
|||||
100616M005 |
概率統(tǒng)計基礎(chǔ) |
3 |
48 |
48 |
2 |
|||||
100616M017 |
高等數(shù)學A（Ⅱ） |
6 |
96 |
96 |
2 |
|||||
100627M009 |
大學物理B（Ⅰ） |
4 |
64 |
64 |
2 |
|||||
100627M010 |
大學物理B（Ⅱ） |
4 |
64 |
64 |
3 |
|||||
要求學分: 26 |
||||||||||
專業(yè)基礎(chǔ)課 |
102133C001 |
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析 |
3 |
48 |
32 |
16 |
2 |
|||
101400C001 |
數(shù)值分析 |
2 |
32 |
24 |
8 |
3 |
||||
102014T012 |
離散數(shù)學 |
3 |
48 |
48 |
3 |
|||||
102014T015 |
計算機組成原理（全英文） |
3 |
48 |
48 |
3 |
|||||
102014T044 |
高級語言程序設計（Ⅰ）（全英文） |
2 |
32 |
32 |
3 |
|||||
102014C011 |
計算機網(wǎng)絡原理 |
3 |
48 |
40 |
8 |
4 |
||||
102137T004 |
最優(yōu)化原理與方法 |
2 |
32 |
32 |
4 |
|||||
要求學分: 21 |
||||||||||
專業(yè)主干課 |
102133C002 |
人工智能原理 |
3 |
48 |
40 |
8 |
2 |
|||
102133C003 |
機器學習 |
3 |
48 |
32 |
16 |
3 |
||||
102137T008 |
人工智能專業(yè)英語 |
2 |
32 |
32 |
3 |
|||||
102014T003 |
強化學習 |
3 |
48 |
48 |
4 |
|||||
102137C001 |
深度學習基礎(chǔ) |
2 |
32 |
24 |
8 |
4 |
||||
102133C010 |
自然語言處理 |
2 |
32 |
28 |
4 |
5 |
||||
要求學分: 20 |
||||||||||
要求學分: 67, 要求完成子模塊數(shù): 3 |
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二、專業(yè)教育選修課
課程模塊 |
課程代碼 |
課程名稱 |
學分 |
總學時 |
理論學時 |
實驗學時 |
實踐學時 |
上機學時 |
開課學期 |
|
專業(yè)教育選修課 |
學科拓展組 |
102133C005 |
數(shù)據(jù)庫概論 |
3 |
48 |
24 |
24 |
2 |
||
102137C002 |
數(shù)字信號處理基礎(chǔ) |
3 |
48 |
40 |
8 |
3 |
||||
100514C021 |
Java語言程序設計 |
3 |
48 |
32 |
16 |
4 |
||||
100514C075 |
操作系統(tǒng) |
3 |
48 |
40 |
8 |
4 |
||||
102014T018 |
編譯原理 |
3 |
48 |
48 |
4 |
|||||
102133C006 |
大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ) |
3 |
48 |
32 |
16 |
6 |
||||
100514C024 |
信息安全 |
2 |
32 |
24 |
8 |
7 |
||||
100514T001 |
軟件工程 |
2 |
32 |
32 |
7 |
|||||
要求學分: 5 |
||||||||||
專業(yè)拓展組 |
102014T046 |
智能計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（全英文） |
3 |
48 |
48 |
5 |
||||
102137T006 |
人工智能概論與實戰(zhàn) |
2 |
32 |
32 |
5 |
|||||
100514C022 |
計算機圖形學 |
3 |
48 |
38 |
10 |
7 |
||||
要求學分: 8 |
||||||||||
油氣智能組 |
102133T001 |
油氣人工智能導論 |
2 |
32 |
32 |
1 |
||||
102133T005 |
人工智能與石油工程 |
2 |
32 |
32 |
6 |
|||||
要求學分: 4 |
||||||||||
要求學分: 17, 要求完成子模塊數(shù): 3 |
||||||||||
三、集中性實踐教學環(huán)節(jié)
課程模塊 |
課程代碼 |
課程名稱 |
學分 |
總學時 |
理論學時 |
實驗學時 |
實踐學時 |
上機學時 |
開課學期 |
集中性實踐教學環(huán)節(jié) |
102133P006 |
人工智能認識實習 |
1 |
16 |
1周 |
1S |
|||
102133P002 |
人工智能企業(yè)實訓 |
4 |
64 |
4周 |
3S |
||||
102133P001 |
人工智能系統(tǒng)平臺實訓 |
2 |
32 |
32 |
5 |
||||
102133P003 |
智能算法設計實踐 |
2 |
32 |
32 |
6 |
||||
102133P004 |
智能系統(tǒng)綜合設計 |
4 |
64 |
64 |
7 |
||||
102133P005 |
畢業(yè)設計 |
8 |
256 |
16周 |
8 |
||||
要求學分: 21 |
|||||||||