近日,“2022世界人工智能大會教育論壇”在上海世博中心舉行。中國科學院院士王懷民,中國工程院院士、華東師范大學校長錢旭紅,華東師范大學終身教授、上海智能教育研究院院長袁振國,就智能教育這個話題進行了一場別開生面的對話。現整理發表,以饗讀者,內容有刪減。

智能教育是教育信息化的高級階段
袁振國:兩年前,華東師范大學就把智能教育作為學校發展的首要戰略。請問錢校長,作為一所師范大學,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、產業緊密相關,今天的教育大部分是工業文明時代的教育,它正在向信息文明時代邁進。西方國家從農業時代向工業化、信息化發展,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,我國的社會和產業開始跨越信息時代,向人工智能時代轉型。而我們的教育呢?在相當程度上還處于1.0、2.0之間,也就是農業文明和工業文明時代,剛剛開始有了大規模的網絡教育。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遇。因為,工業文明時代的教育以及網絡時代的教育,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,我們有很多優勢,更容易接納新的思想,我們有可能為人類的文明發展作出更大的貢獻,甚至在一定程度上可能超越別人。
第二,在華東師范大學的畢業生中,有50%在教育領域任教從業,有25%在信息科學技術領域,比如大數據、軟件、計算機、人工智能等領域從業。一所師范大學,教育和信息學科都非常強,全中國唯有這一所。因此,把這兩大優勢結合在一起,創造出新的優勢,這是我們學校的使命。
第三,培養卓越人才是華東師范大學努力追求的目標,但是,培養卓越人才需要深刻了解并呵護每一個人,過去以傳統的方法根本做不到,而人工智能恰恰提供了一種可能,通過大規模的因材施教,可以為每個人的發展服務,把每個人都培養成獨一無二、不可替代的英才。
正是由于這三個原因,我們學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科學家,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展的現狀。
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?因為智能教育的發展不能割裂地來看,要放在信息時代的歷史進程中來看。
信息時代的發展經歷了幾個重要階段:第一個階段是數據化階段,第二個階段是網絡化階段,現在正在進入智能化的高級階段。人類在經歷農業時代、工業時代、信息時代之后,未來會進入智能時代,信息時代的高級階段可能孕育著未來的智能時代。信息時代的數據化和網絡化為推動教育的智能化發揮了非常重要的基礎作用。
人工智能在教育上的應用難度無可比擬
袁振國:然而,有一個我們不得不面對的現實是,教育的智能化與其他領域的智能化相比處于相對落后的狀態。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,大多數的教育行為、教育模式還是以傳統方式為主導。這是什么原因呢?
錢旭紅:人工智能在教育上應用的難度是其他行業所不能比擬的。農業時代的早期,雜草叢生,糧食產量很低,人們僅以追求溫飽為目標。進入工業時代,流水線把每個工人變成了一個機器。如果教育也采取這樣的方式,我們培養的就是工具,而不是真正的英才。
要培養真正的英才,教育必須建立在每個人獨特的個性、獨特的思維方式和獨特的生理結構的基礎上。很多人已經習慣了工業化式的教育,覺得人應該都是一樣的,老師和教案也應該是一樣的,長此以往,就會把每個人都變成工業產品。但是,工業產品可以格式化、統一化,人卻不能,人是有思想、有靈魂的。
當信息技術還沒有發展到高級階段時,它是很難扎根于教育領域的。要知道,信息技術在采集數據時會對人產生一定的干擾,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,對于人工智能的發展而言,其最高境界就是在教育中的應用。當智能教育應用后,我們才能真正把每個人培養成與眾不同的英才,人工智能也才能發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。所以我認為,到今天這個時間關口,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。
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,而智能教育則是以如何支持人、幫助人、服務人為主要目標。
比如,智能工廠、智能港口等領域,工人越來越少,都被機器人取代了,似乎這就是人工智能的優勢。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,要讓人發展得更好,這是更高級的交融。
我認為,這是人工智能技術發展中需要高度關注的一個問題。今天,人工智能技術之所以能夠有所突破,可以從人和機器融合在一起發展的歷史進程中得到啟發。比如網絡大數據,今天大量的自然語言處理、模式識別的成功,是因為人在數字化、網絡化的應用環境中自然而然的行為留下的那些被標記的數據,才使得計算機的深度學習有了低成本的標記大數據。智能模型是怎么建立起來的?是人在系統中“喂”給計算機算法標記數據后訓練得到的。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,而是二者緊密聯合在一起帶來的成功。這也為智能教育的發展帶來了深刻的啟迪。
應用場景創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在哪里?
王懷民:我認為,要在人和機器的有效融合上獲得突破,簡單來說,就是智能教育應用場景的創新。
今天,很多人工智能技術得以發展,實際上是應用場景創新牽動了相關信息技術包括智能技術的有效組合,在創新場景下得到了應用和發展。未來,智能教育如果能在場景創新上有所突破,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。
比如,在數字化和網絡化階段的教育,慕課是一個被設計和構造出來的場景。這個場景由哈佛大學、斯坦福大學通過實踐用技術形式呈現出來,形成了慕課平臺。它的確成為一種全新的學習應用場景和手段,它和傳統課堂教學是不一樣的。
還比如短視頻。短視頻的設計不僅僅是流媒體技術的使用,也是對人類注意力周期的基本認知在網絡教育場景下的一種體現。由此,也形成了一些規模化、個性化、終身學習的模式和支持平臺。如果再加上智能推薦技術,就有可能更好地體現規模化的個性教育場景,或者說使得智能化慕課成為可能。
應用場景創新的思路是什么?就是促進規模化、個性化、終身化的教育場景設計。我個人認為這是一個重要的突破點。
錢旭紅:什么樣的切入口才能使智能教育有重大的發展?我覺得要在傳統教育無法著力而且很難發揮的地方去入手,才能創造更大的輝煌。
第一個層面,孔子講“因材施教”,人工智能可以發揮大規模采集數據的優勢,并把數據背后的因果關系以及非因果關系都解構出來。
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的教學內容揭示出來。比如,量子力學中有關電子云的內容,以前只能用數學公式來表達,而人工智能則能把所謂的波粒二象性動態模擬出來,學生的學習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,對數據重新進行編譯,從而把一些有缺陷的人也培養成天才。這是我們目前的技術手段所沒有的。人工智能可以用于學習和教育軟硬環境的創造。
第三個層面,今天,我國大學、中小學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過西方工業化后發展而來的。其實,世界上還有另一種知識體系,就是中國的天人合一、整體關聯的知識體系。
當今的知識體系起源于西方的科學或者學科的分類研究法。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,把不同的領域串聯在一起。比如中醫學,就是把植物學、礦物學、天文學、地理學串聯在一起,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生,圍繞一個真實問題、圍繞一個中心概念,把不同領域的知識串聯在一起,這樣一來,學生就能掌握分科之學和整體之學,就能達到一種很高的境界——他既是中華文明的傳承者,又是西方文明的傳承者,同時是新文明的創造者。
如此,人工智能時代的智能教育就能達到更高的境界格局,從而真正實現為人類作出更大的貢獻。
中國特色智能教育,為全人類作貢獻
袁振國:智能教育和中國文化有怎樣的關系?未來中國的智能教育發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,所以教育和文化一定是密切相關的。
智能教育如何體現中國文化的特色?我非常贊同錢校長的觀點,中國傳統文化中的系統思維是非常重要的,它是未來中國智能教育突破的另一個方向。
西方科學從古希臘孕育成長而來,在300年前和技術結合帶來了工業革命。在工業革命之前,科學只是一種高級技藝而已,和繪畫、文學其實是一碼事。西方科學的還原論是對自然規律的一種簡化,幸運的是它和技術結緣帶來了工業革命,加上資本主義制度的發展,使得它在那個時代體現出了它的先進性。以至于西方科學傳到中國以后,給我們帶來了很大的震撼。
然而,人類社會發展到今天,西方經典科學的局限性越來越凸顯。我們應該看到,中國文化特別是系統思維的文化土壤,可能孕育著未來的新科學和新思想。通過智能教育,我們可以把過去西方傳統教育不能理解和表達的東西表達出來,讓更多人理解和參與其中,體會到中國傳統文化和哲學思想對于新科學貢獻的優勢,這也是未來智能教育發展的一種更高的境界。
錢旭紅:體現智能教育的中國特色,還有一個非常重要的內容,就是中文。我認為,在人工智能時代,中文將再次煥發青春。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,事實并非如此。信息熵是指某種特定信息的出現概率,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,可以作為科學語言。
因此我認為,中文既有形象思維又有邏輯思維的特點,如果能和智能教育結合起來,一定能夠體現出中國的文化特色,并為全人類作出新的貢獻。


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記者丨徐蓓
來源丨解放日報 專版
編輯丨王越月
編審丨戴琪
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