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“人工智能与未来教育”笔谈(下)|张逸中:认知未知世界的STEM教育革命

 天下知仓 2017-10-19

编者按



 
 


张逸中:美国ACM计算机协会专家、上海STEM云中心创始人

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原文发表在华东师范大学学报(教育科学版)

2017年第五期“人工智能与未来教育”笔谈(下)

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关于人工智能给人们造成的恐惧,人们已经谈了很多,我今天的发言想带给人们的更多是希望。我要说的这个希望就是STEM教育。

有的时候,我们看待人工智能这个事物,会感到非常恐惧。为什么会恐惧?是因为我们对未知世界的惧怕。我们最近发现很多从事教育的同行开始学习新技术了。对此,我非常诧异。他们对技术很痴迷,他们同我讲,人工智能将会改变我们的教育。但有的时候我在想,其实教育的很多本质问题,好像并不是这个问题。我个人其实过了一个非常有意思的童年。很多华东师大的师生都了解我,我没有参加过中考和高考,是一路保送到博士。这不是因为我成绩好,很多时候我的学习成绩并不比别人好,或许是因为我发现了人生的“道”而不只是“艺”。

每年都会有大量的大学生毕业走向工作岗位。但是有很多企业家在面试学生时发现,很多学生没有明确的职业规划,不知道自己的价值。这也说明,教育供给与企业需要之间存在人才鸿沟。于是人们开始担忧,我们所学的这个专业和知识到底有什么用,尤其是在人工智能几乎能够替代我们非常多的领域的时候。可以说,人工智能几乎把我们的专业全部都快要替代掉了。这时,我们的学生会想:我们到底在学什么呢?于是我们会下意识地紧紧地抓住一根稻草,这跟稻草就是常说的“终身学习”。然后我们就拼命地学习大量的知识。问题是,就算我学富五车也不会创新,我不知道该如何面对这个社会、面对这个世界,然后就产生了恐惧。其实我经常在反思,我忽然发现我没有被知识奴役,而是我在驾驭它。

在童年的时候,我们一开始学习的知识跟世界还是有联系的,比如我们童年的时候可以玩积木和其他玩具。后来进入到小学、初中、高中,我们开始禁锢自己,我们进入到整个知识学习体系当中,我们变成了学习的机器。所以才会诞生什么“高考机器人”,让机器代替人高考,似乎我们人就跟机器一样。但是别忘了,人最有价值的一点是拥有好奇心。对于未知领域的东西,我们本身是具有自然赋予我们的这种能力的。这种能力,恰恰被我们忘记了。人最了不起的是会想象出一个我们原本不知道的东西,然后我们能够让它变为现实,于是产生了新知识。恰恰是这种能力指引着我往前走。知识与世界本身应该是相联系的,而不是处于割裂状态。我们将二者割裂开之后,才会出现这种恐惧。所以,我们传统的教育模式,往往是“面向已知的教育模式”。我们学习很多知识,但是如何在与世界的联系中转化这些知识以应用于生活,我们并不知道。

很多的小朋友说,将来英语不用学了。好像确实是的。我的语文成绩其实是蛮糟糕的。但是,我现在开始领悟到其中一个“道”,就是语言本身的美,包括英语也是一样。文字的优美,我是慢慢体会到的,但是之前我恰恰把自己变成了语文学习的机器。

秘书、翻译、记者、交易员、司机这些专业未来是否还会存在?之前有一个数据说,近三年内诞生了非常多的新行业,这些行业以前是没有的。也就是说,并不是人没有出路了,其实前方还有很多地方我们可以探索。所以问题在于,面对未来的变革,我们是否做好了准备?

STEM教育在美国应该提出来非常久了,最近才引进到中国。STEM是由科学、技术、工程、数学四个英文单词的首字母组合成的。传统的数学工程的学习,往往都是讲的“艺”。很多传统科学书籍中讲的都是科学知识,而很少去讲科学方法、科学精神,后面这两类是我在大学当中跟我导师体会到的,我感觉到原来这才是精髓。之前学的知识,只不过是前人的一些成果,但是这并不是最重要的。我们小时候的数学叫什么?叫算数。算数其实恰恰是数学中的技术,而数学本身的工具属性跟语言属性是很少被掌握的。而这也恰恰是机器办不到的,机器只能去算,只能做一些形式化的工作。

为什么我们有的时候会对这些问题感到困惑?我们大量的时间其实是停留在低端,即信息知识的单纯获取。这些信息跟知识的本身如何进行迁移?第一个是能力。很多人会说,能力存在一个天花板。这个天花板有些人能够跨过去,他们知道如何用一些方法让知识迁移,知道世界的联系。第二步是应用。有的人理论很在行但实践欠缺一些,有的人则反之。恰恰现在这个社会要的是知行合一,知识技能转化都得强。现在的创新人才所具备的能力,就包括提出想法、提出思路、找到相应的答案、解决相应的问题等。这些事机器能办到吗?机器只能告诉你这些信息,给你一些决策支持。还有,创新的整个过程是由好奇心驱动的,这也是机器所不具备的。为此,我们要大力推进STEM教育。

另外,我们需要学习一些科学哲学。西方世界认为我们这个世界有一个边界,这个世界的规则是由上帝创建的,但是这个边界是什么?我们并不知道。这个世界的中间是什么?中间就是现在所有人类已知的规则、定理,世界边界到世界中间的空白地方就是我们未知的领域。我们可以提出新的假设,提出新的理论,以及对于未知世界的一些设想。然后我们就可以去通过实验去验证实验数据是不是吻合、实验数据与假设是否一致。这也恰恰是现代科学体系中最重要的一环。从观察、提问到做出假设、验证假设或者推翻假设,其中有些是符合现有理论和定理的,有的则发展出新的理论和定理。我们科学家用脚丈量这个世界,发现这个世界跟原来不一样了。结果我们把新的认知写到了教科书当中。爱因斯坦想象,物体不断加速的情况下,它可能是无限接近光速,但不可能超过光速。我看到这个公式的时候,非常震惊。他是如何凭空想象出来的?受制于工程技术限制,有些数据在经典力学的实验当中是测不出来的。后来,随着科技发展,我们可以看出来了,比如,去年LIGO引力波探测器就探测出了黑洞引力波。

科学、技术、工程、数学驱动着全人类的社会发展,现在我们又迎来了新的一轮科学技术工程数学的革命。我对人工智能持乐观的态度。人工智能将带来全新的人类变革,而我们也会因此拥有全新的能力来驾驭这个世界。

最后我想说,世界远比我们想象的要大,勇敢地面对吧!

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本刊2017年第4期《“人工智能与未来教育”笔谈(上)》。上篇包括:朱永新(苏州大学教授,中国教育学会副会长,新教育实验发起人):《未来学习中心构想》;徐子望(上海外国语大学西外外国语学校共同创办人):《如果世界发展真的临近奇点,问教育之变与不变》;鲁白(清华大学医学院教授,“知识分子”主编):《人工智能与未来学校、未来教育》;褚君浩(中国科学院院士,华东师范大学信息科学技术学院院长):《迎接智能时代》;蒲戈光(华东师范大学计算机科学与软件工程学院教授、副院长,上海市高可信计算重点实验室副主任):《教育的银弹——人工智能环境下未来教育的有效手段》;邹昊(机器学习与量化金融专家,硅谷Abundy科技公司创始人):《人工智能改变人类未来的教育与生活》;吴晓如(科大讯飞副总裁,中国科学技术大学电子工程博士,高级工程师):《人工智能驱动下的个性化教学

本刊2017年第5期《“人工智能与未来教育”笔谈(下)》。下篇包括:伏彩瑞(沪江网创始人、知名青年企业家),《人工智能,打造个性化定制化教育》;关新(宽资本创始人、董事长,奇点大学投资人),《人工智能时代的教育:精准教育与终身学习》;朱华勇(睿易研究院院长、原国防科技大学无人系统研究所所长),《人工智能与人是走向对立还是趋于共融》;汤敏(国务院参事、友成企业家扶贫基金会常务副理事长),《人工智能与新师徒制》;项贤明(南京师范大学教育科学学院教授,博士生导师),《人工智能与未来教育的任务》;张逸中(美国计算机协会专家,美国麻省理工学院林肯实验室为表彰其杰出成绩将21825号小行星命名为“张逸中”星),《认知未知世界的STEM教育革命》;库逸轩(华东师范大学心理与认知科学学院副教授,博士生导师),《记忆解码与未来教育》;袁振国(华东师范大学教授、教育学部主任,中国教育学会副会长),《人工智能的时代,依然会有诗和远方》。

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