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      啟真新論丨浙江大學校長吳朝暉:智能增強時代的學習革命

      發布日期:2019-05-23 點擊次數:215次

        眾所周知,當前的世界正處于百年未有之大變局,新一輪科技革命、產業革命和教育革命正在加速會聚發展,第四次工業革命和第二次機器革命向縱深推進,全球力量格局加快重塑。從數次工業革命來看,每次技術變革都帶來生產力革命,進而引發整個社會大變革。

      啟真新論丨浙江大學校長吳朝暉:智能增強時代的學習革命

       

        作為最為典型的顛覆性科技代表,人工智能有望進一步引領科技變革,推動生產力成為大變局的根本動力,決定大變局的歷史選擇和演進方向,特別是在移動互聯網、大數據、超級計算、傳感網、腦科學等新理論新技術以及經濟社會發展強烈需求的共同驅動下,新一代人工智能在學科發展、理論建模、技術創新、軟硬件升級等方面呈現整體推進的態勢,形成了深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放、自主操控等新特征,推動著包括教育在內的經濟社會各領域從數字化、網絡化向智能化加速躍升。

        基于這樣的背景,我今天想作題為《智能增強時代的學習革命》的發言,主要是與大家分享三個總體判斷。

        以人工智能為標志的智能增強時代正在加快到來

        第一個判斷是以人工智能為標志的智能增強時代正在加快到來,更加呼喚面向21世紀的通識教育。

        正如評論家布雷特·金(Brett King)在《智能浪潮:增強時代來臨》一書中所指出的那樣,今天所探索的人工智能等科技,將徹底重新定義人類的下一個時代,這一時代可稱之為智能增強時代。隨著科技革命的深入發展,人工智能將引發鏈式突破,人類體力勞動或部分腦力勞動將被替代,不斷引領人類進入充滿期待的信息智慧社會,越來越多的“未來場景”正一步一步變為現實。其標志性的特征是人工智能成果的廣泛應用,對世界的改變將與人類個體和生活息息相關,從根本上增強人類的日常生活及行為。可以預見,未來的人機將共存、物理世界與虛擬信息世界將更加交互并行,人、物理世界的二元空間將轉變為人、物理世界、智能機器、虛擬信息世界的四元空間。

      啟真新論丨浙江大學校長吳朝暉:智能增強時代的學習革命

      《智能浪潮:增強時代來臨》

        四元空間中的人工智能必將迎來更加高級的發展形態,在智慧特征、普惠價值、顛覆意義方面呈現新趨勢。

        一是人工智能將越來越顯示智慧特征。隨著腦科學、認知科學、類腦計算的迅猛發展,人工智能在感知、記憶、推理等方面的功能“短板”有望得到補齊,人與智能機器不僅可以在物理世界開展溝通對話,還可以在虛擬信息世界實現高效互動,如我國曠視科技(Face++)人臉識別技術的準確率可達到99.5%,超過人類肉眼的水平(約97.52%);IBM的“沃森”(Watson)認知專家系統學習綜合了大量醫療專家的經驗和知識,可實施有針對性的精準診療,其提出的乳腺癌治療方案與專家的一致率達到93%;谷歌的Alpha Zero不再需要人為積累棋譜數據,可以自主學習生成對弈策略;浙江大學的足球機器人可以像人類那樣進行比賽,完成攔截、傳球、射門等一系列動作。

      啟真新論丨浙江大學校長吳朝暉:智能增強時代的學習革命

       

        二是人工智能將越來越具備普惠價值。人工智能的成果將更加廣泛地應用到物理世界和虛擬信息世界,進一步鏈接起人類智能和機器智能,重塑行業模式和產業格局,如全球人工智能領軍企業相繼推出了開源平臺,逐漸形成了芯片、新型體系結構、智能操作系統和認知計算平臺,谷歌、騰訊、亞馬遜、百度、微軟、IBM等均推出了深度學習平臺,其中谷歌自動駕駛汽車的行駛里程數已超1000萬英里;百度無人駕駛汽車已在烏鎮、港珠澳大橋等地試跑;阿里巴巴將人工智能帶入新零售、移動支付等領域;騰訊開始進軍無人農業;科大訊飛的智慧教育產品已經覆蓋全國25000余所學校。

        三是人工智能將越來越彰顯顛覆意義。人工智能的發展將產生超級智能、融合智能等形態,深刻改變物理世界、虛擬信息世界的生產力和生產關系,引發社會對智能機器道德倫理等問題的全新思考,如人工智能發展的視角從僅以“機器”為中心開始轉向人機混合,人的智能將引入并作為智能系統的重要組成部分,以浙江大學為例,我們針對機器智能與人類智能的互補性,探索了從“人在環路”到“腦在回路”的人機混合增強智能過程,在嚙齒類、非人靈長類等生物體上研制了原創性混合增強智能原型系統。此外,法律與社會倫理沖突、個人隱私泄露等問題,將對政府管理、經濟安全和社會穩定乃至全球治理產生深遠影響,如智能助手、情感陪護機器、人機混合體的滲透,可能改變傳統的人際關系、家庭理念和道德觀念等。

      啟真新論丨浙江大學校長吳朝暉:智能增強時代的學習革命

       

        在智能增強時代,教育格局、學習模式和育人需求將發生深刻變革,教育教學創新的步伐不斷加快。學校將由封閉走向更加開放,學習將由被動走向主動,學生將由知識獲取走向全面發展。我們認為,只有推行面向21世紀的新通識教育,才可能應對智能增強時代帶來的教育變革,回歸尊重生命的教育本源,提供更多基于智慧創造、協同合作、意義建構的教育體驗,使受教育者適應智能增強時代的教育智慧性、普惠性和顛覆性,達到知識、能力、素質、人格并重,成為德才兼備、全面發展的世界公民。具體來講,21世紀的通識教育將為以下問題提供答案。

        一是將回答智能增強時代的知識傳授問題。智能增強時代的知識獲取方式將被顛覆,傳統的感知、記憶形式將無法跟上知識更新的速度,我們需要借助人工智能的手段開展深度學習,讓受教育者在課堂教育、慕課教學、移動學習、網絡平臺的創新互動中,建立廣博深厚的知識結構和融會貫通的行為方式。

        二是將回答智能增強時代的能力培育問題。智能增強時代的能力不再是一般意義上的聽說讀寫能力,我們需要借助人工智能跨界融合、人機協同的特征,提升受教育者的建構能力,特別是在深度學習基礎上的新智慧建構、方法論建構能力,讓受教育者在四元空間中形成整合資源的創造力和把握全局的領導力。

      啟真新論丨浙江大學校長吳朝暉:智能增強時代的學習革命

       

        三是將回答智能增強時代的素質提升問題。智能增強時代的素質有別于物理世界的傳統素質,我們需要借助人工智能群智開放的屬性,提升受教育者應對四元空間的計算思維和數據素養,讓他們在自我激勵和交互培養中,推進社會科學、人文科學與自然科學的交叉會聚,進一步感受人文與科技融通的魅力。

        四是將回答智能增強時代的人格塑造問題。智能增強時代的人格將更加豐富,展現出物理世界、虛擬信息世界情況下的多重特點,我們需要借助人工智能同時鏈接人、物理世界、智能機器、虛擬信息世界的優勢,進一步開展立體式、多維度的人格塑造,讓受教者在四元空間中形成正確的價值取向和關懷生命的情懷。

        人工智能科技推動教育1.0轉向學習2.0

        第二個判斷是人工智能科技正推動教育1.0轉向學習2.0 ,不斷構建教與學互動的新空間。

        隨著人工智能科技的創新發展,人機將共生互存,人類智能與機器智能協同的模式也將不斷向學習領域延伸,推動教育1.0迅速轉向學習2.0。學習2.0是指學習者在數字化學習環境中,利用數字化學習資源,以數字化方式進行學習的過程。學習2.0相較于教育1.0,其進步之處在于:在目標上,學習2.0將有別于掌握知識為主的傳統教育,轉向知識、能力、素質、人格“四位一體”的全人教育;在觀念上,學習2.0從以教為主轉向以學為主;在環境上,學習2.0將不再單純依賴傳統教室,而是注重課堂學習、校內實踐、社會實習、全球交流的實質性融通;在方法上,學習2.0將改變記憶式學習的做法,更加強調自主學習、在線學習和深度學習。

        更為重要的是,在教育1.0向學習2.0轉變的過程中,將不斷產生教與學互動的新空間。這種新空間主要體現在以下三個層面:一是物理世界與虛擬信息世界交互產生的新空間。眾多語音圖像識別、可穿戴設備、虛擬現實成像等人工智能科技將滲透到任何物理或虛擬形式的課堂,使現行的教學媒介、師生評價反饋、深度學習等都發生深刻改變,受教育者的任務單式的學習、團隊項目式的學習、多學科的交叉學習等都能變得更加便捷。二是教師與輔助教學智能機器交互產生的新空間。在這種空間范疇下,除了師生關系外,還存在教師與輔助教學智能機器的關系;輔助教學智能機器將部分扮演以往教師的角色,如承擔自動出題與批閱、學習障礙診斷與及時反饋、問題解決能力測評、學生心理素質測評與改進等功能。三是學生利用輔助學習智能機器交互產生的新空間。在未來,學生除了與教師進行教與學的互動外,更多的情況是與輔助學習智能機器共同學習、相互提高,如學生將在智能學習伴侶、個性化智能教學機器的陪伴下完成自主學習。

        可見,學習2.0將由學生、教師、智能機器共同參與,其中的學生是探究者、發現者、合作者,教師是支持者、引導者、組織者,智能機器在物理世界、虛擬信息世界并存,具有協同開放、多維共生、智能增強的特點,表現出以下的優勢。

        一是將解放教學生產力。讓教師從枯燥乏味的重復性勞動中解放出來,更加專注于教學創新,如批改作業、考試閱卷、答疑等工作量大的教學工作可被人工智能取代,優秀教師資源的稀缺與不平衡問題或將得到緩解。

        二是將引起學習中心的轉移。個性化學習將逐步成為主旋律,真正實現以學生為中心的教學,如可以提供全面的個性化學習方案。

      啟真新論丨浙江大學校長吳朝暉:智能增強時代的學習革命

       

        三是將形成人機共生的學習環境。教與學兩者間的交互耦合變得前所未有地緊密,形成人機共生的學習系統,可以時時刻刻地學習,如智能交互技術可以推動人與機更加融洽地互動。

        因此,學習2.0將重塑教與學的關系,通過智能輔助教學,如VR/AR 、虛擬交互等,打造教與學從信息感知到信息反饋的信息回路,形成兩者不斷交互、迭代、互進的過程,進而達到教與學增強的功效,在環境、主體、方式、階段等方面掀起新一輪的學習革命。

        一是人機協作將成為常態。人類智能與機器智能將進一步協同發展,信息網絡將放大學習成效,認知技術將增強教育效果,推動形成人機共生的學習系統。

        二是師生交互將成為必然。師生可以成為學習共同體,教師更加專注于教學創新,學生更加喜歡在探究基礎上的自主學習,以“學生”為主的教學將迅速發展。

        三是終身學習將成為主流。學習將不再限于某一人生階段,而是放眼世界、追求一生的全面發展,終身學習的機會更加普適,人人有望通過深度學習實現個人的卓越。

        四是泛在學習將成為普遍。新的教學思想和技術手段將深度改造傳統的教育教學方式,開放式、泛在式、個性化的在線學習得到持續偏愛,多次數、多地點、多時段的共同學習得到廣泛認可。

        第三個判斷是人工智能的賦能應用將成為基礎教育、高等教育、社會教育聯動的關鍵,加快形成終身教育共識

        人工智能科技在教育的賦能與應用,將帶來全新的教育理念與教育方式,可以為加快教育現代化提供有力支撐,進一步打破教育階段的界限,打通人才培養鏈條,串聯小學、中學、大學、社會的教育形式,使教育走向一貫性、聯動性和終身性,形成基礎教育、高等教育、社會教育的共同體格局。人工智能對于終身教育的作用主要表現在:

        一是通過人工智能的賦能應用可以提供聯動工具,讓終身教育更加容易。人工智能作為一組技術的統稱,幾乎可以將所有的技術內容應用到基礎教育、高等教育、社會教育領域,如機器學習、自然語言處理、計算機視覺、語音識別等人工智能科技可以幫助打造數字化的教科書,為所有年齡段的學生創建可定制的“智能”內容,幫助受教育者開展深度學習與有效記憶。在這種情況下,終身教育的門檻將大大降低,使人人可學成為可能。

        二是通過人工智能的賦能應用可以提供聯動方法,讓終身教育更加方便。人工智能科技以計算和數據的方法來處理教育內容,可以簡單地將教育從傳統課堂“搬向”物理世界、虛擬信息世界的任何“場所”,如通過數據方法可以從全局角度對基礎教育、高等教育、社會教育的教學內容進行整合。在這種情況下,終身教育各階段內容的專屬性將被打破,使處處可學不再是幻想。

      啟真新論丨浙江大學校長吳朝暉:智能增強時代的學習革命

       

        三是通過人工智能的賦能應用可以提供聯動平臺,讓終身教育更加普遍。人工智能科技可以創建不同年齡、不同背景、不同學科的受教育者共同學習的平臺,形成涵蓋不同專業、課程、學科、師資等方面的豐富資源庫,如智能機器可替代輔導老師或講師,在虛擬學習環境幫助受教育者完成從小學到大學再到社會的整個學習過程。在這樣的情況下,教育的時間限制將被突破,使時時可學成為現實。

      作者:吳朝暉,系浙江大學校長,中國科學院院士
      文章來源:浙江大學頭條號
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