前言
南开大学赵新教授在2021第十一届中国国际机器人高峰论坛暨第七届恰佩克颁奖仪式报告-网络时代的人工智能人才培养
9月14日，2021第十一届中国国际机器人高峰论坛暨第七届恰佩克颁奖仪式在芜湖盛大开幕。南开大学赵新教授出席大会并作《网络时代的人工智能人才培养》主旨报告。
我长期做微操作机器人，大家知道做机器人都是控制电机，我控制的特别准，水平挺高的，如果电机前面放一个杆，那个杆特别准，这就叫机器人了，如果那个杆换成一个小玻璃管，玻璃管能推细胞，就可以精准操作细胞，如果精准操作细胞扎进去就可以定位其中，如果我控制这个杆是玻璃管里面的小活塞，那你就能够控制玻璃管里面的压力，如果压力控制的好，就可以把那个玻璃管里面的细胞核抽出来，然后你再控制的好还可以注进去，这就叫克隆了。跟大家非常相关的就是控制这个电机，把你的视野拉长就好了，就像我们培养人才、引进人才最后落地，为国家做贡献，大概就是这样一个比较长的着眼点、比较长的这么一个控制过程，然后就做成克拢这个克隆是2018年的智能制造的十大科技进展。实际上在这个之前我们得国家奖已经15年了，就是这个小机器人得国家奖之后才做出来的克拢
前面介绍这些是为了让大家知道我不是光会这个皮，我还会瓤。南开的新工科的情况大家可能知道，南开是文理结合的综合性学校，搞工科是天然不足。比如说我们没有机械，搞工科就缺了很多东西，工程实训比较弱，理论比较强，是这样的一个学校。我们如果能够恰当的运用这种虚拟仿真技术，那我们能不能把这个事变成优势，然后把这个事情做好？这样对我们来说是一个拓宽学生实训的机会。还有一个特别好的地方，我们用的感受比较深容易让理论看得见，感受得到。
南开大学做机器人比较早，从1986年就开始做机器人，90年代在国内就开始比较领先，后来一脉相承的微操作机器人在国内国际都是比较领先的，在2002年得到了我们国家最早的一个机器人方面的技术发明奖，包括我们有最早的智能科学专业。后来我们在2015年的时候获批了国家级的虚拟仿真中心，所以我们很多的实训、实验是依托虚拟仿真国家中心来做的。
人才培养我们主要是想解决这三个问题，新时代的人才培养目标和方式不明确，课程缺乏顶层设计，科研、教学和实践融合不足。那么我们希望是以虚拟仿真为手段，以机器人为载体，赋能智能和自动化的学科。
第一个举措就是新时代人才培养的目标方式不明确，怎么决解这个问题。一个就是向天而看，学科自身发展是什么样的规律，一个是向地看，就是我南开大学是什么条件，一个就是左顾右盼，学学其他专业，比如说学学复旦，学学合肥工业大学，就是向天看、向地看，再学学别人，就明确了我们的目标。
第二个就是顶层设计不足。在一个学院特别是一个老的学科，这个老师教什么就接着教什么，适应教什么就让教什么，现在希望有一种顶层设计，人才需求是一种顶层设计。这样的一个学科需要感知、认知、交互、推理、决策、规划、执行这样一系列的能力，对应这些能力我们再把他们分成各种的课程，比如说智能计算课程，软件能力、核心算法能力、智能控制能力等等，是这样整个的安排我们整个课程体系，从小到大我们先是感知，然后是决策，然后是机器人。小的机器人算是一个行动，然后多的机器人需要协调，再多的机器人可能需要智能，按照这样一个体系来布置课程。
面向新工科就把这样一个体系整个打开，执行这样的打开，我们的课程体系需要智能控制，人工智能、智能计算，专家系统，智能决策系统等等，一些基本的机器人课程，这是我们整个的课程体系。
按照课程体系再做实验体系。原来是数学、物理合起来的学院，可能实验体系弱一点，包括计算机的实验体系，电子的实验体系，实训类的，包括控制学科的，还有智能类的。
最终我们是把它做成一个虚拟仿真平台，机器人仿真平台，云架构虚拟实验平台、大数据仿真平台，还有其他的一些仿真平台。智能制造，对于南开大学来讲擅长的就是调度算法，虚拟仪器平台，这个平台是服务全校的。
科研教学实践不足的问题，就是尽可能的把科研问题落地，实际上就是给学生讲科研的问题，讲成现有的知识能理解的，就相当于小学五六年级的应用题变成三四年级的四则运算。是这样一个过程，这是师生互动，科研面向教学，一会儿我会讲实际的例子，还有合作的一些东西。
下面都是一些例子，这些仿真都是真仿真，这是手术机器人，这是微操作机器人，这个是虚拟仿真，这个看着比较幼稚，做的好像没有这么真，但是它里面仿真的内容还是很高大上的，就是我们国家在机器人方面最早领先的是北理工黄老师的人形机器人，后来他的人形机器人我们觉得跟天方夜谭一样，想让那个机器人打乒乓球，现在它已经实现了。就是一开始大家都觉得是天方夜谭，两个机器人在这里打乒乓球，这个是虚拟仿真贡献了很大的力量。在虚拟环境里面按照计算，他应该走什么路线，仿真，最后验收的时候打88个回合，现在已经打100多个回合了，这也是得了国家发明奖，还是很突出的成果。
教育成效各个学校都是这样，可能得过很多奖，代表性的是我们的一个同学，去年应该是毕业了1000万大学生，然后新闻联播报道毕业季这件事，好像一分多钟就是他得的互联网+大赛包括发表论文等等，这些奖都是非常少的，全国20个大概这种奖。
总结一下，就是说用虚拟仿真结合机器人技术，为什么这两个结合呢？“虚”是让你看到形，机器人是让你看到运动学、动力学，让它动起来是真的，起码在力学的角度来说机器人是真的。虚拟仿真是能让你看到这个图形，通过培养，我一看苏炳添跑步我就知道他起跑好不好，我不看它的速度，我看他的腿形就知道了。人实际上是看图形，但是通过长期的积累，长期的经验，通过图形能看出力来，所以这是虚拟仿真的好处，然后机器人这一项技术让我们虚拟仿真有了灵魂，它能反映出动力学，甚至说不管你是动力学还是化学，甚至还能反映出生物。所以通过这两项的结合让我们赋能了南开大学的人工智能的人才培养。第二是通过学科交叉，可以支持其他学科的一些发展。
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