人工智能背景下的离散数学教学模式探究

董美霞

（中山大学新华学院，东莞 523133）

根据教育部数据，人工智能与数据科学专业近两年呈现高速扩散的趋势，获批该专业的数量从2016年的3所提升至2019年的512所，涨势惊人。随着全新的5G通讯技术的开展，人工智能必将迎来大发展，因此借此良机开设人工智能相关专业也是大势所趋。此后高校关于人工智能的研究也不仅仅局限在研究生群体，对人工智能的研究也将普遍化和多层次化。

1 离散数学与人工智能的关系

1.1 离散数学是进行人工智能研究的基础

人工智能是一门高精尖学科，其研究对象是计算机，并将社会科学和自然科学融入其中，因为技术的高端性也导致了其掌握知识的复杂性。人工智能背景下，人才的发展方向有两条，第一条就是研究人工智能算法，第二条就是研究机械的自动化。但是无论哪一条，都需要与计算机相联系，在具备全面扎实的人工智能专业知识的基础上，掌握较强的分析和建模能力。无论是社会人士想要进行人工智能的研究或是立志未来从事人工智能行业研究的学生，都要打好数学和算法的基础，掌握线性代数、离散数学等数学理论知识。在离散数学的教学中的数学推理和布尔代数两方面内容，为进行人工智能研究打下基础。

1.2 人工智能是离散数学教学的最新实践

人工智能领域的人才要求掌握的支持储备非常庞杂，在掌握一门计算机语言，如Java、C++或者Python的基础上，数学是精通人工智能的关键。离散数学是现代数学学科的重要分支，其包含了现代数学的集合论、图论等知识，并且也是计算机科学中数据结构与数据库理论的基础。可以说离散数学是人工智能、算法设计与分析、编译技术等一切计算机专业课程的基础。

2 离散数学课程教学内容与人工智能的必然联系

2.1 离散数学课程内容与人工智能的关联性

离散数学的课程教学内容是数理逻辑、图论、组合分析、代数系统、自动机等，其中每一部分内容都或多或少与人工智能产生千丝万缕的联系，数论、图论这两个对离散数学重要的内容都和人工智能存在关联性。首先，因为数学推理与布尔代数算得上是早期人工智能的技术，因此在进行课程教学的时候也要重视逻辑推理的授课。例如，人工智能专家就是在数理逻辑的基础上构建完成。因为计算机使用的程序设计语言就是一种形式语言，因此也要重视形式文法和自动机理论的学习。再者，在人工智能时代，智能交通系统中的多点巡视、目标收集追踪主要不断借助有向图和无向图刻画，在人工智能领域的研究中，自然也要学好图论这部分内容。

2.2 人工智能背景下离散数学教学转变

人工智能背景下，计算机处理的数据更多，被誉为“大数据时代的预言家”的维克托教授表示，未来大数据会采用全面分析处理的模式，而是不是随机取样，计算机分析也愈发精细化。同时研究方向也发生转变，从以前的因果关系分析转向相关关系分析。因此在大环境下，离散数学的教学重点也会发生变化，主要将集中在图论、自动机、数理逻辑等方面。而为了将教学与人工智能结合起来，就要在人工智能大环境下对离散数学的教学课程内容作出重新的定位和分析。

3 人工智能背景下加强离散数学教学的重视的实践方案

3.1 教师提高认识，不断学习改进教学

离散数学的内容广、概念抽象、定义多理论多、实践少的特点，和人工智能行业的研究是有一定区别的。因为人工智能领域尚且处于萌芽和发展阶段，需要不断的摸索前行，因为此前进行的理论研究较少，导致离散数学的教学存在没有借鉴和参考的尴尬境地。因此为了提升离散数学的教学质量，保证能迎合人工智能时代对人才的要求，就要求教师不断汲取人工智能相关专知识，为学生带来更加权威的讲解和深层次讲解。高校也应当不断充实教师团队，让青年研究生走上讲台，用自己的实际研究经验为学生打开思路，保证学生学到的知识都是最前沿的。

3.2 提升离散数学课程的实践性，重视计算机思维培养

作为计算机行业的全新领域，人工智能领域的不断发展更强调实践。因此教师的教学过程中，也要重视离散数学教学的实践性。将计算机思维与离散数学教学结合起来，以提升离散数学课程的实用性为原则进行课程的重新定位。人工智能涉及的领域多样，金融、汽车、工业领域的发展，未来都离不开人工智能，因此人工智能可以算是一门计算机类学科，也可以看成一门工学学科，因此在倾向的讲解重点上，每所高校依然需要根据实际情况调整。

4 结束语

无论是人工智能亦或是大数据、或者是计算机相关专业的教学，离散数学课程学习都是学好计算机理论的关键。毫不夸张地说，计算机基础决定了能在程序设计和计算机研究中入门，但是数学功底深浅决定了未来能在人工智能领域走多远。为了能提升教学的有效性，教师在进行离散数学课程教学之前，应当对人工智能相关课程做出正确的审视和评判，保证教师内容是符合时代潮流的，是与时俱进且真正能为人工智能专业人才发展所用的。尽管离散数学是传统的逻辑学，但是在构建数学和计算机科学的桥梁上，离散数学却能起到至关重要的作用。人工智能研究近两年异军突起，高校教育教学工作者也应当与时俱进，教授真正能为未来工作和发展所用的知识，推陈出新更迭知识，为学生提供最权威、最前沿的理论知识引导。本文谨为笔者个人观点，如有不同观点欢迎社会各界专家学者予以批评指正。