當今教育中,人工智能的應用更多是利用人工智能的優(yōu)勢來彌補人類智能的不足,帶有強烈的功利主義色彩,而缺少站在人類智能特殊性和優(yōu)勢上思考,如何實施更有針對性且有效的教育,讓人類未來不被人工智能打敗。
現(xiàn)在的人類社會已經(jīng)進入到一個不能脫離技術環(huán)境而存在的形態(tài),尤其最近幾年,我們每一個人都能夠深刻感受到人工智能帶來的影響。舉個簡單的例子,當我們外出開車的時候,通常會使用語音識別,加上云端的大腦來指揮我們到達目的地。我們可以發(fā)現(xiàn)各個發(fā)達國家,包括中國,都在大力發(fā)展人工智能。
然而,對人工智能在教育過程中的應用,我們需要從本源上去做一些思考。所以,今天我?guī)磉@樣一個題目:在人類智能與人工智能間的選擇——當今教育必須直面的困惑。
人工智能快速發(fā)展帶來的恐慌
美國的未來學家?guī)炱濏f爾寫了一本書叫《奇點臨近》。什么是奇點?其實也沒有一個非常準確的定義,可以說它是未來可存在或不存在的那一個點。如果從天體物理學來講,它就是宇宙大爆炸的原點。對人類來講,這個點即將來臨。
近些年關于奇點的學術研討有一種爆發(fā)式的增長,這和人工智能的發(fā)展是密切相關的。人工智能的快速發(fā)展給人類帶來的最大恐慌就是——人類是否會成為機器的奴隸?甚至有人討論人類是否會被人工智能所消滅。
從工業(yè)革命開始,其實人類就從來沒有拒絕或是恐慌過技術。因為正是技術,給人類帶來了意想不到的進步。
第一次的機械工業(yè)革命,第二次的電氣工業(yè)革命,它無限地拓展了人的體能。曾經(jīng)的人類根本就不能想象今天還坐在這里,明天就可以坐著飛機到達世界上的任何一個地方。第三次工業(yè)革命進入信息化的時代,使人類的認知得到了無限的拓展。我們正處在第四次的工業(yè)革命時期,這個時期可以說從信息科技進入到了智能科技的時代。這個時代某種意義上來說,既挑戰(zhàn)著人類的大腦極限,又在不斷地豐富著人類大腦的極限,在無限地拓展著人類的思維能力。
隨著計算機的出現(xiàn)和信息化的發(fā)展,人工智能的算力得到了非常迅猛的發(fā)展。從上個世紀60年代的大型機每秒百次的計算速度,進化到了今天每秒可以達到萬億次的速度。特別是從2008年以后,數(shù)據(jù)的井噴、計算能力的突破、算法的突破,把整個人類社會帶到了一個新的境界。
理論上也有重要突破。2006年,多倫多大學的Geoffrey Hinton教授在《Science》上發(fā)表深度神經(jīng)網(wǎng)絡的論文。深度神經(jīng)學習網(wǎng)絡,最重要的就是模擬了人類大腦思維的機制,模擬了神經(jīng)元的建立關系的機制。從感受到表達之間,經(jīng)過每一層的不斷強化和優(yōu)化,才使得今天的人類智能受到了人工智能的巨大挑戰(zhàn)。因為,在這之前人工智能該朝著什么樣的方向去發(fā)展,人工智能是否會對人類智能帶來挑戰(zhàn),只是理論上的想法。而神經(jīng)網(wǎng)絡理論的介入,給人工智能帶來了非常巨大的變化。
在這期間,人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了三個大的階段,第一個就是它的初始階段,從達特茅斯會議的確立,一直到上個世紀80年代初;第二個階段步入到了產(chǎn)業(yè)化的階段,產(chǎn)業(yè)化階段標志性事件就是IBM的深藍戰(zhàn)勝了國際象棋冠軍卡斯帕羅夫;而第三個階段從2000年至今,特別是從2006年深度神經(jīng)網(wǎng)絡理論的誕生到今天,我們看到了很多人工智能打敗人類智能的經(jīng)典案例,包括AlphaGo戰(zhàn)勝李世石,以及剛剛發(fā)生的IBM的Project Debater打敗了人類的辯論高手。
人工智能里面最核心的四大技術,其中的三項技術都和人的聽、看、說有非常直接的關系。人工智能產(chǎn)業(yè)的分布,從2018年最新發(fā)布的人工智能產(chǎn)業(yè)報告可以發(fā)現(xiàn),教育在人工智能的產(chǎn)業(yè)領域里面,只占到2%,但是它對人類的影響卻是非常巨大的。
因為,我們可以看到人工智能的學習速度遠遠超過了人的想象。李世石6歲學棋,19歲第一次拿到世界冠軍,柯潔5歲學棋,18歲拿下三個世界冠軍。AlphaGo打敗了李世石,打敗了柯潔,而AlphaGo Zero只用了36個小時就達到了AlphaGo的水平,它只用了72個小時就把AlphaGo打得100:0。
從今天開始到未來相當長的一段時間內(nèi),人類的很多職業(yè)都會被取代,翻譯、記者、銷售、客服、交易員保安、司機、會計、保姆……而且我們發(fā)現(xiàn),人工智能已經(jīng)不再是僅僅模仿人類,它通常的表現(xiàn)是遠遠超過人類自身。
物理學家斯蒂芬·霍金說,人類智能全面發(fā)展,有可能預示著人類的終結。于是,有科學家提出了這樣的曲線,在曲線中,2045年就是人類智能和人工智能的分界點。那么我們可以從這個曲線上看到,人工智能在2045年以后仍然會得到快速的發(fā)展,而人類智能在2045年以后仍然會平緩的、緩慢的發(fā)展。
怎么辦?有人說可以停止人類人工智能的升級算法,有人說可以用人類斷電和拆除機器的方式來阻止人工智能的發(fā)展。但是,我想說這些都不是辦法,而真正的辦法就是要我們?nèi)ブ泵妫獙?,去改變。某種意義上來說,教育在這里就起著非常重要的作用。
人工智能和人類智能的差異
在探討教育的問題之前,先簡要看一下人工智能和人類智能主要的差異,我們必須從人類智能和人工智能的起源上看。人類智能的起源,或者說人類智能的產(chǎn)生,我想主要有三個因素。
人類智能的產(chǎn)生要素
第一個要素:人腦的進化。從哺乳類動物的大腦代替爬行類動物的大腦,就是從舊皮質(zhì)時代進入到了新皮質(zhì)時代。在人腦的新皮質(zhì)里面,一共有六層結構。正是因為這六層結構,我們在大腦里有接近1000億的神經(jīng)元,每一個神經(jīng)元又大概有1000多種不同的連法。因此,在我們大腦里面大概有100萬億以上的不同連接。這種連接遠遠比研究銀河系所有的星球間的連接還復雜。
在愛因斯坦去世以后,有人對他的大腦進行研究,卻發(fā)現(xiàn)其實他的大腦結構跟普通人沒有什么差別。為什么?因為我們看不到大腦里面的連接,不知道大腦里運作的是什么樣的機制。
人類的大腦是在不斷進化的,但大腦的思維能力、智力是有極限的。怎么辦?第三次工業(yè)革命的時候,人類解決了一個問題——把全世界的大腦通過云端聯(lián)系在一起。于是,我們在解決問題的時候,并不是在用自己一個人的大腦,而是在全世界的大腦去解決問題。
所以,到這里我想先說一個觀點,大腦的進化和技術的進步是在一起的,人工智能的發(fā)展某種意義上來說就是人大腦進化的一部分。
第二個要素:雙手的解放與工具技術的融合。人類的雙手和動物的前肢的巨大區(qū)別是:首先人類感知的能力非常強,我們從手和手的觸碰之中,從手和身體的觸碰之中,可以發(fā)現(xiàn)感情,發(fā)現(xiàn)別人想表達的意思。而且在這個過程中,我們可以創(chuàng)造出無窮無盡的可供人類享受的各種各樣的財富。其次,技術和工具的發(fā)現(xiàn)也不斷拓展著人類智能的發(fā)展。
第三個要素:符號化語言的產(chǎn)生促進形成人類學習創(chuàng)造共同體。
說這三點的目的是什么?我們在思考教育,思考人工智能和人類智能的時候,要思考本源。人類怎么樣才能產(chǎn)生智能?就是要促進腦的發(fā)育,促進腦的活躍,要讓孩子更多地去學習實踐性的東西,來更好地去促進其智能的發(fā)展。當然,知識的學習也不容忽略。
人工智能的產(chǎn)生要素
我們反過來再看人工智能,人工智能某種意義上來說,它是由于人工語言的產(chǎn)生而產(chǎn)生的。從最簡單的一般的符號化的人工語言,到今天高級程序化的人工語言,它也是人工智能產(chǎn)生的非常重要的原因。
第二個要素:隨著技術的進步,算力的提升和深度神經(jīng)網(wǎng)絡學習的理論介入,蒙特卡洛樹搜索的技術也為人工智能的發(fā)展創(chuàng)造了非常重要的前提。
因此,我們可以做一個簡單的比較,人工智能具有四個方面的基本的優(yōu)勢:知識海量,甚至可以把全世界所有的知識都放在人工智能里,而人腦是承載不了的。此外,它還有技能穩(wěn)定、邏輯準確、掌握“神”速的優(yōu)勢。
那么,人類智能有哪些特殊性?人類智能首先具有滑動性,就像今天在座的幾千位教育界同仁,也許你現(xiàn)在眼睛在看著我做演講,但腦子里面可能想的是別的事情。這就是人類智能特殊的地方。人類智能還具有虛擬性,我們經(jīng)常虛幻地描述一些事情,特別是有了符號化語言以后。虛擬性的產(chǎn)生使得人類有了文化的形態(tài),它使得人類文化可以更好地去促進人類智能的發(fā)展。人類智能還具有創(chuàng)造性,具有情感性。
人類智能和人工智能最大的相似之處在于什么?在于思維和學習的過程都是“黑匣子”,都是不可測的,不可控制的。這就是人類為什么恐慌的另外一個原因,因為不可控,所以不知道會發(fā)生什么。
對于目前的發(fā)展,有人可能講說通用(強)人工智能可能需要10年以后才可以出現(xiàn),甚至20年、30年,無需慌張。但我要說的是,10年、20年、30年,在人類的歷史來看不過是短暫一瞬。今天3歲的孩子,27年以后恰恰有可能真的就處在人工智能和人類智能的拐點上。因此,我們需要做好準備,讓人去走向正確的道路,去在這個宇宙里面擁有人類應該有的位置。
當今教育的選擇
我們可以看到,在人工智能和人類智能的研究上,大家都在有所思考,但是人工智能和教育的結合的研究熱點主要集中在以下幾個方面和領域。
在這些研究和應用的過程中,我有一個判斷,也許并不準確,但是它確實應該引起我們的警惕,就是——當今教育中人工智能的應用更多的是利用人工智能的優(yōu)勢來彌補人類智能的不足,帶有強烈的功利主義色彩,而缺少站在人類智能特殊性和優(yōu)勢上思考,如何實施更有針對性且有效的教育,讓人類未來不被人工智能打敗。
當今的教育應該怎么去選擇?我想至少應該做這樣四個方面的學習,才能充分地去發(fā)揮人類智能的優(yōu)勢:
跨“界”學習??缃缡强缈臻g、跨平臺、跨領域、跨學科的學習。
技能學習。我們應該讓學生有技能的學習,實踐的學習,要用他的雙手和技術的融合去促進他智能的發(fā)展。
個性學習。我們應該讓每個學生有個性地學習。我經(jīng)常問:難道一定要讓學生去懂一個問題嗎?難道一定要用人工智能的方式去讓學生掌握一個知識點嗎?我們不能允許學生不懂嗎?我們不能允許學生對一個問題一輩子都不懂嗎?我們不能去比較愛因斯坦和畢加索,哪個人更有智能上的優(yōu)勢,他們同樣都會給人類社會帶來這樣進步的動力。
最后,我們還要有倫理的學習。
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責編:zhangwenwen
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