近日,“2022世界人工智能大會教育論壇”在上海世博中心舉行。中國科學(xué)院院士、國防科技大學(xué)原副校長王懷民,中國工程院院士、華東師范大學(xué)校長錢旭紅,華東師范大學(xué)終身教授、上海智能教育研究院院長袁振國,就智能教育這個話題進(jìn)行了一場別開生面的對話,F(xiàn)整理發(fā)表,以饗讀者,內(nèi)容有刪減。
袁振國、王懷民、錢旭紅在對話中
『智能教育是教育信息化的高級階段』
袁振國:兩年前,華東師范大學(xué)就把智能教育作為學(xué)校發(fā)展的首要戰(zhàn)略。請問錢校長,作為一所師范大學(xué),為什么把智能教育放在如此突出的地位?
錢旭紅:我們有三個層面的考慮:第一,教育與整個社會、產(chǎn)業(yè)緊密相關(guān),今天的教育大部分是工業(yè)文明時代的教育,它正在向信息文明時代邁進(jìn)。西方國家從農(nóng)業(yè)時代向工業(yè)化、信息化發(fā)展,走過了大約300年的道路,而我們中國只用了40年左右的時間就走過了這段歷程。目前,我國的社會和產(chǎn)業(yè)開始跨越信息時代,向人工智能時代轉(zhuǎn)型。而我們的教育呢?在相當(dāng)程度上還處于1.0、2.0之間,也就是農(nóng)業(yè)文明和工業(yè)文明時代,剛剛開始有了大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)教育。同時,我們又必須面對人工智能的沖擊和影響,而這對我們來說倒是一個機(jī)遇。因為,工業(yè)文明時代的教育以及網(wǎng)絡(luò)時代的教育,我們是亦步亦趨跟著別人,所以很難超越,但是在人工智能時代,我們和別人在同一起跑線,我們有很多優(yōu)勢,更容易接納新的思想,我們有可能為人類的文明發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn),甚至在一定程度上可能超越別人。
第二,在華東師范大學(xué)的畢業(yè)生中,有50%在教育領(lǐng)域任教從業(yè),有25%在信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,比如大數(shù)據(jù)、軟件、計算機(jī)、人工智能等領(lǐng)域從業(yè)。一所師范大學(xué),教育和信息學(xué)科都非常強(qiáng),全中國唯有這一所。因此,把這兩大優(yōu)勢結(jié)合在一起,創(chuàng)造出新的優(yōu)勢,這是我們學(xué)校的使命。
第三,培養(yǎng)卓越人才是華東師范大學(xué)努力追求的目標(biāo),但是,培養(yǎng)卓越人才需要深刻了解并呵護(hù)每一個人,過去以傳統(tǒng)的方法根本做不到,而人工智能恰恰提供了一種可能,通過大規(guī)模的因材施教,可以為每個人的發(fā)展服務(wù),把每個人都培養(yǎng)成獨(dú)一無二、不可替代的英才。
正是由于這三個原因,我們學(xué)校尤其重視智能教育。
袁振國:王懷民院士是我國杰出的計算機(jī)科學(xué)家,同時又是一位對智能教育傾注了極大熱情的院士。請王院士總體評價一下目前我國智能教育發(fā)展的現(xiàn)狀。
王懷民:智能教育可以理解為教育信息化的高級階段。為什么要把它放在教育信息化的背景下來講?因為智能教育的發(fā)展不能割裂地來看,要放在信息時代的歷史進(jìn)程中來看。
信息時代的發(fā)展經(jīng)歷了幾個重要階段:第一個階段是數(shù)據(jù)化階段,第二個階段是網(wǎng)絡(luò)化階段,現(xiàn)在正在進(jìn)入智能化的高級階段。人類在經(jīng)歷農(nóng)業(yè)時代、工業(yè)時代、信息時代之后,未來會進(jìn)入智能時代,信息時代的高級階段可能孕育著未來的智能時代。信息時代的數(shù)據(jù)化和網(wǎng)絡(luò)化為推動教育的智能化發(fā)揮了非常重要的基礎(chǔ)作用。
『人工智能在教育上的應(yīng)用難度無可比擬』
袁振國:然而,有一個我們不得不面對的現(xiàn)實(shí)是,教育的智能化與其他領(lǐng)域的智能化相比處于相對落后的狀態(tài)。比如,無人駕駛汽車、智能家居、智能物流等,我們都能體驗到,但是從教育來看,大多數(shù)的教育行為、教育模式還是以傳統(tǒng)方式為主導(dǎo)。這是什么原因呢?
錢旭紅:人工智能在教育上應(yīng)用的難度是其他行業(yè)所不能比擬的。農(nóng)業(yè)時代的早期,雜草叢生,糧食產(chǎn)量很低,人們僅以追求溫飽為目標(biāo)。進(jìn)入工業(yè)時代,流水線把每個工人變成了一個機(jī)器。如果教育也采取這樣的方式,我們培養(yǎng)的就是工具,而不是真正的英才。
要培養(yǎng)真正的英才,教育必須建立在每個人獨(dú)特的個性、獨(dú)特的思維方式和獨(dú)特的生理結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。很多人已經(jīng)習(xí)慣了工業(yè)化式的教育,覺得人應(yīng)該都是一樣的,老師和教案也應(yīng)該是一樣的,長此以往,就會把每個人都變成工業(yè)產(chǎn)品。但是,工業(yè)產(chǎn)品可以格式化、統(tǒng)一化,人卻不能,人是有思想、有靈魂的。
當(dāng)信息技術(shù)還沒有發(fā)展到高級階段時,它是很難扎根于教育領(lǐng)域的。要知道,信息技術(shù)在采集數(shù)據(jù)時會對人產(chǎn)生一定的干擾,其好處是一種激勵,其壞處是可能帶來一定的傷害,它是具有兩面性的。因此,對于人工智能的發(fā)展而言,其最高境界就是在教育中的應(yīng)用。當(dāng)智能教育應(yīng)用后,我們才能真正把每個人培養(yǎng)成與眾不同的英才,人工智能也才能發(fā)展到非常成熟的階段。在那個時候,人類的智能和人工智能就融為了一體。所以我認(rèn)為,到今天這個時間關(guān)口,以人為核心的人工智能時代即將到來,這就是智能教育激動人心的偉大前景。
錢旭紅
王懷民:今天,人工智能的研究常常是以如何替代人為主要目標(biāo),而智能教育則是以如何支持人、幫助人、服務(wù)人為主要目標(biāo)。
比如,智能工廠、智能港口等領(lǐng)域,工人越來越少,都被機(jī)器人取代了,似乎這就是人工智能的優(yōu)勢。但是,教育不是這樣,智能教育不是要替代人,而是要讓人類的智能和人工智能交融在一起,要讓人發(fā)展得更好,這是更高級的交融。
我認(rèn)為,這是人工智能技術(shù)發(fā)展中需要高度關(guān)注的一個問題。今天,人工智能技術(shù)之所以能夠有所突破,可以從人和機(jī)器融合在一起發(fā)展的歷史進(jìn)程中得到啟發(fā)。比如網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù),今天大量的自然語言處理、模式識別的成功,是因為人在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用環(huán)境中自然而然的行為留下的那些被標(biāo)記的數(shù)據(jù),才使得計算機(jī)的深度學(xué)習(xí)有了低成本的標(biāo)記大數(shù)據(jù)。智能模型是怎么建立起來的?是人在系統(tǒng)中“喂”給計算機(jī)算法標(biāo)記數(shù)據(jù)后訓(xùn)練得到的。因此,人工智能的成功并不是取代人,并不是讓人工智能和人類智能打擂臺,而是二者緊密聯(lián)合在一起帶來的成功。這也為智能教育的發(fā)展帶來了深刻的啟迪。
『應(yīng)用場景創(chuàng)新是智能教育的突破口』
袁振國:這真是一個非常令人激動的領(lǐng)域,智能教育是人工智能皇冠上的“明珠”。如果智能教育成功了,那么人工智能發(fā)展可能就到了比較理想的階段。那么我想請問,智能教育下一步的突破點(diǎn)在哪里?
王懷民:我認(rèn)為,要在人和機(jī)器的有效融合上獲得突破,簡單來說,就是智能教育應(yīng)用場景的創(chuàng)新。
今天,很多人工智能技術(shù)得以發(fā)展,實(shí)際上是應(yīng)用場景創(chuàng)新牽動了相關(guān)信息技術(shù)包括智能技術(shù)的有效組合,在創(chuàng)新場景下得到了應(yīng)用和發(fā)展。未來,智能教育如果能在場景創(chuàng)新上有所突破,中國教育就有可能在智能教育這個階段對人類作出更大的貢獻(xiàn)。
比如,在數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化階段的教育,慕課是一個被設(shè)計和構(gòu)造出來的場景。這個場景由哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)通過實(shí)踐用技術(shù)形式呈現(xiàn)出來,形成了慕課平臺。它的確成為一種全新的學(xué)習(xí)應(yīng)用場景和手段,它和傳統(tǒng)課堂教學(xué)是不一樣的。
還比如短視頻。短視頻的設(shè)計不僅僅是流媒體技術(shù)的使用,也是對人類注意力周期的基本認(rèn)知在網(wǎng)絡(luò)教育場景下的一種體現(xiàn)。由此,也形成了一些規(guī)模化、個性化、終身學(xué)習(xí)的模式和支持平臺。如果再加上智能推薦技術(shù),就有可能更好地體現(xiàn)規(guī);膫性教育場景,或者說使得智能化慕課成為可能。
應(yīng)用場景創(chuàng)新的思路是什么?就是促進(jìn)規(guī)模化、個性化、終身化的教育場景設(shè)計。我個人認(rèn)為這是一個重要的突破點(diǎn)。
王懷民
錢旭紅:什么樣的切入口才能使智能教育有重大的發(fā)展?我覺得要在傳統(tǒng)教育無法著力而且很難發(fā)揮的地方去入手,才能創(chuàng)造更大的輝煌。
第一個層面,孔子講“因材施教”,人工智能可以發(fā)揮大規(guī)模采集數(shù)據(jù)的優(yōu)勢,并把數(shù)據(jù)背后的因果關(guān)系以及非因果關(guān)系都解構(gòu)出來。
第二個層面更加重要,就是老子講的“不言之教”。一方面,人工智能可以把不能用言語表達(dá)的教學(xué)內(nèi)容揭示出來。比如,量子力學(xué)中有關(guān)電子云的內(nèi)容,以前只能用數(shù)學(xué)公式來表達(dá),而人工智能則能把所謂的波粒二象性動態(tài)模擬出來,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果就會完全不一樣。
另一方面,所謂“不言之教”,一言一行都是教育,一草一木都是教育。比如,不同的人對于色彩的敏感度是不一樣的,有的人色弱,有的人甚至色盲。人工智能可以把一個人器官的敏感力延長,對數(shù)據(jù)重新進(jìn)行編譯,從而把一些有缺陷的人也培養(yǎng)成天才。這是我們目前的技術(shù)手段所沒有的。人工智能可以用于學(xué)習(xí)和教育軟硬環(huán)境的創(chuàng)造。
第三個層面,今天,我國大學(xué)、中小學(xué)的教育主要來自西方教育的知識體系,那是古希臘的知識體系經(jīng)過西方工業(yè)化后發(fā)展而來的。其實(shí),世界上還有另一種知識體系,就是中國的天人合一、整體關(guān)聯(lián)的知識體系。
當(dāng)今的知識體系起源于西方的科學(xué)或者學(xué)科的分類研究法。西方的分類方式是什么?就是分解還原,將客觀世界分解、分類并加以研究,然后綜合還原,其基本前提是部分之和等于整體。而我們中國的知識體系是什么?是圍繞一個具體問題,把不同的領(lǐng)域串聯(lián)在一起。比如中醫(yī)學(xué),就是把植物學(xué)、礦物學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)串聯(lián)在一起,圍繞的是人的健康。
一個人的生命是有限的,我們不可能把所有的知識、方法都教給學(xué)生。如果有了人工智能,除了西方教育的知識體系,我們還可以把中國的知識體系教給學(xué)生,圍繞一個真實(shí)問題、圍繞一個中心概念,把不同領(lǐng)域的知識串聯(lián)在一起,這樣一來,學(xué)生就能掌握分科之學(xué)和整體之學(xué),就能達(dá)到一種很高的境界他既是中華文明的傳承者,又是西方文明的傳承者,同時是新文明的創(chuàng)造者。
如此,人工智能時代的智能教育就能達(dá)到更高的境界格局,從而真正實(shí)現(xiàn)為人類作出更大的貢獻(xiàn)。
袁振國
『中國特色智能教育,為全人類作貢獻(xiàn)』
袁振國:智能教育和中國文化有怎樣的關(guān)系?未來中國的智能教育發(fā)展會有什么樣的中國特色?
王懷民:從一般意義上來講,教育本身屬于文化的范疇,它是人類文化的一種重要形態(tài),所以教育和文化一定是密切相關(guān)的。
智能教育如何體現(xiàn)中國文化的特色?我非常贊同錢校長的觀點(diǎn),中國傳統(tǒng)文化中的系統(tǒng)思維是非常重要的,它是未來中國智能教育突破的另一個方向。
西方科學(xué)從古希臘孕育成長而來,在300年前和技術(shù)結(jié)合帶來了工業(yè)革命。在工業(yè)革命之前,科學(xué)只是一種高級技藝而已,和繪畫、文學(xué)其實(shí)是一碼事。西方科學(xué)的還原論是對自然規(guī)律的一種簡化,幸運(yùn)的是它和技術(shù)結(jié)緣帶來了工業(yè)革命,加上資本主義制度的發(fā)展,使得它在那個時代體現(xiàn)出了它的先進(jìn)性。以至于西方科學(xué)傳到中國以后,給我們帶來了很大的震撼。
然而,人類社會發(fā)展到今天,西方經(jīng)典科學(xué)的局限性越來越凸顯。我們應(yīng)該看到,中國文化特別是系統(tǒng)思維的文化土壤,可能孕育著未來的新科學(xué)和新思想。通過智能教育,我們可以把過去西方傳統(tǒng)教育不能理解和表達(dá)的東西表達(dá)出來,讓更多人理解和參與其中,體會到中國傳統(tǒng)文化和哲學(xué)思想對于新科學(xué)貢獻(xiàn)的優(yōu)勢,這也是未來智能教育發(fā)展的一種更高的境界。
錢旭紅:體現(xiàn)智能教育的中國特色,還有一個非常重要的內(nèi)容,就是中文。我認(rèn)為,在人工智能時代,中文將再次煥發(fā)青春。為什么這樣說?因為中國人的思維方式是綜合性的,從來不會把一件事情完全割裂開。中文既形聲又象意,同時還有邏輯含義。有人說中文的邏輯含義是落后的、模糊的,事實(shí)并非如此。信息熵是指某種特定信息的出現(xiàn)概率,也就是一種表示信息量大小的概念。通過計算顯示,在所有的文字中,中文的信息熵含量是第一位的,超出了任何一種文字。這就是為什么在聯(lián)合國的各種文本中,中文書是最薄的。用中文作詩寫歌可以很朦朧,但中文用詞又非常精確,可以作為科學(xué)語言。
因此我認(rèn)為,中文既有形象思維又有邏輯思維的特點(diǎn),如果能和智能教育結(jié)合起來,一定能夠體現(xiàn)出中國的文化特色,并為全人類作出新的貢獻(xiàn)。