本文根据李德毅院士10月19日在首都师范大学的讲座《人工智能对教育的挑战》进行整理,有删减。
当今社会,机器人将成为人类认知自然与社会、扩展智力、走向智慧生活的重要伴侣,引发了人人联网、物物联网的崭新形态,也改变着人们人类的生产活动、经济活动和社会生活。智能已经提升到国家战略的高度,智能科学技术对经济繁荣、国家安全、人口健康、生态环境和生活质量,对整个人类社会发展都会起到加速器的作用。
值得注意的是,当智能工具崛起的同时,我们身边的很多行业将受到人工智能的巨大冲击,教育是其中之一。
卷积神经网络算法,借助成千上万台的CPU+GPU服务器架构的超计算能力,超过大量数据样本做混合的大规模深度学习训练,可确定人工神经网络模型中的几十亿个参数,这样制作的智能芯片用于语言识别、人脸识别获得了显著成效。证明了机器智能获取人类已有知识的速度,会远大于生物智能。机智过人。死记硬背、大量做题,机器做得比人好,各科高考机器人迟早胜过考生。这就挑战我们的高等教育,挑战我们整个教育体制。
所以我们怎么看待知识?知识就是力量吗?我们怎么看教育?
有人认为教育就是知识的累加,用公式来说,就是∑知识=教师传授知识+学生掌握知识+评价“考知识”,我们的年轻人在25岁之前都被这个瓶颈禁锢,你们当好学生,考上了名校,因为你们会考会记,懂得这种技巧。但你们跟机器人比,尤其是群体智能都放进一个机器人里,人可能比不过他。所以对这个公式得打个问号。要质疑这个公式,质疑我们当前的教育,尤其我们的教育学院,如果还用这种理念,我觉得出了问题。那么这个公式怎么改?我也给个公式,拿出来请大家和我们一起来碰撞。
给出我这个公式前我先讲一个理念,人脑中的存量知识,既有利于发展好奇心和想象力,也制约了好奇心和想象力的发展。前面这句话是别人讲的,后面的这句话是我讲的。框框太多创新就很难,因为你可能被那些所谓的真理固化了。爱因斯坦1905年提出相对论。1915年提出广义相对论,1955年爱因斯坦去世,但他已经预言到引力波的存在,对牛顿提出质疑,对经典物理学提出质疑。2015年全世界证明引力波的存在,2017年引力波获得诺贝尔奖。
我们是要知识性的函数、方程、规律呢?还是要实际解决问题的东西呢?
所以我个人认为,教育=培养学生获取知识的能力×决策的能力×创新的能力。培养三个能力是我们教育的根本。
什么是获取知识的能力?知识的获取应该是主动地、积极的、生长的,你说让我记π,是记小数点后100位好,还是让机器告诉我小数点后101位好,所以不一定要死记硬背,但是获取知识的能力你一定要有。获取知识的能力比一个人的知识存项还重要。第二,培养学生的决策能力,第三培养学习的创新能力。创新能力、决策能力体现了一个人的鉴赏力、判断力和思想力。
因此我在这里大胆地憧憬一下人工智能引发的高考革命。高考不需要像现在这样考,搞得大家都很操心,能不能这样考:
第一步,以后的高考通过网络,考生对话自己感兴趣的高校,提交个人的中学学习情况。一年12个月随时可以报,不一定哪一天是高考。
第二步,当被确定为候选人后,机器人对考生进行游戏式交互,全面确认考生具备的学科知识和能力。
第三步,考生被在线面试,机器人分析考生的特质和潜力。
第四步,考生通过虚拟现实,沉浸在该校该专业里学习和生活一段时间,畅谈感受,然后决定是否录取。
把高考变成一个生活很平常的事情多好。各行各业人才选拔都可以这样做,这就是人工智能对教育的变革。对教育的评价做一个补充,这个补充也许比你正儿八经的考试更有用。
云计算、大数据和人工智能成就了慕课、微课、反转课堂和个性化教学等交互认知手段逐渐把教师转型为教练,今后的大学里会出现更多的教练机器人,替代人类教师。
我们讲替代不是说把人全部代替。比如移动客服机器人,把100个人换成80个机器人,留下20个人处理意外。将来学校里可能有一些教练机器人,但是还是要有一定的教师,对这些教师会有更高的要求,不是简单的教学,要把机器人管理好,要把意外情况处理好,教师更有用武之地。
也无需多虑人的失业问题。人类的发展史,就是人类学会制造工具、运用工具和发明机器的历史。机器使人类更强大。未来虽有很多工作岗位会被机器人取代,但同时会有更多新的工作顺应而生。尤其是调教机器人和研发新机器人,肯定是一个更好的工作。
智能教育应回归本科。我国普通高校2596所,其中普通本科高校1273所,全国普通本科高校招生规模405万人,在校生1613万人,普通本科高校毕业生规模374万人,本科毕业生已经成为我国智力资源的主力军,成为智能经济发展的最强大的发动机,教育红利是中国人口红利中的最大红利,是中国2030年成为人工智能强国的基础所在。
为实现“2030年中国成为全球人工智能高地“的国家发展规划,要以改革的精神先行培养人才,在全球率先成立一批机器人学院、人工智能学院和智能科学和技术学院。中国人工智能学会将结合新工科建设,在2018年组织这些在建学院(系)的院长论坛,探学院的学生招生、课程设置、学院科研、教学改革等,提升我国智能教育的国际竞争力和中国特色话语权。
李德毅,中国工程院院士、欧亚科学院院士,指挥自动化和人工智能专家。现任总参第61研究所研究员,中国指挥和控制学会名誉理事长,中国人工智能学会理事长。