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人工智能应用时代已经到来
从去年8月份一直到现在,世界上最为吸引眼球的事件不再是叙利亚,不再是朝鲜,不再是俄罗斯世界杯,而是中美关系。美国加征了我国出口额的关税,而我们无法以同额度回击,因为我们对美国市场依赖很深。同时,我们对美国制造业及其核心技术的依赖也很严重。中美所有的贸易摩擦都是围绕着技术话语权和金融话语权展开。其中,包括特朗普对中国的知识产权、对上游的关键技术和芯片的控制。近期,中国在金融方面的开放,正是因为两国的贸易摩擦,让我们的开放不得不更加快一些。
在过去几十年,全世界形成了三大技术标准:工业化的标准ISO、电脑的标准IEEE、通讯的标准3GPP。在三大标准里,中国的必要专利只有163个,而美国有4000多个。这就是国际的规则。未来下一个标准是什么?是人工智能。[1]很多人工智能的关键技术已经开源了,BAT、Google等巨头都开源了它们的技术。那么,现在的重点就是AI技术如何落地和应用。
人工智能,是研究和开发用于模拟、延伸与扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。狭义的人工智能是以计算机为载体,用一组程序或者指令把所有预测情况都表达出来,并且通过判断在相应的条件下给出最佳选择;广义的人工智能是以计算机或其他物体作为载体,能够自主根据所处不同环境而自发编写程序或指令,且能够产生一个合适的算法并能自主执行。
人工智能是以数学、统计学、系统学、工程学、计算机科学等学科为基础的多学科交叉產物,其内涵丰富,涉及的领域也较为繁杂。目前,人工智能的划分一般分为模式识别、机器学习、数据挖掘和智能算法。基于国内外发展差异较大的现实,各个国家与地区对于人工智能的重点理解也稍有不同。以我国为例,根据工信部发布的《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020 年)》,在应用产品层面,我国有八大重点发展领域:智能网联汽车、智能服务机器人、智能无人机、医疗影像辅助诊断系统、视频图像身份识别系统、智能语音交互系统、智能翻译系统、智能家居产品。[2]
各国布局人工智能教育战略
对于教育领域而言,人工智能所带来的冲击更值得关注。近几年来,各国把人工智能教育都上升到了国家战略范畴,都在积极推进人工智能教育。特别是对基础教育阶段人工智能的普及。
2014年10月前,保加利亚、塞浦路斯、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、希腊、爱尔兰、意大利、立陶宛、波兰、葡萄牙等11个欧洲国家已将编程纳入中小学生教学课程;2014年英国教育部启用新的计算机教学大纲,规定孩子“5岁开始学习编写简单的电脑程序、存储和检索数据,11至14岁学习电脑编程语言和解决电脑故障”。
2015年,奥巴马总统签署“每位学生都成功法案(Every Student Succeeds Act)”,自上而下的计算机科学教育运动拉开序幕。2016年,奥巴马总统在国情咨文中提出“面向所有人的计算机科学”新计划,推动课堂内计算机教学的普及,而美国教育部将在未来3年内向这些州提供40亿美元的资助。2016年,美国强制要求高中毕业必修计算机编程学分。2016年,美国CSTA(美国计算机科学教师协会)推出《K-12计算机科学框架》,明确提出了“计算思维”的概念。
2016年,韩国将编程纳入教学大纲,将在2020年开展一年级至初三的编程教育普及。2016年,澳大利亚正式将编程教育引入全国必修课程中。2017年,日本文部科学省发布《新一期学习指导要领解说》,提出到2020年小学必须确保为学生提供计算机编程体验学习机会,至2021年初中必须提供计算机编程课程内容。2017年,新加坡在中小学考试中加入编程考试。
在我国,人工智能教育也写进了十九大报告中,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》(国发(2017)35号)中明确指出大力推进编程教育、发展人工智能教育;教育部印发的《2019年教育信息化和网络安全工作要点》中提到,教育要点之一是推动在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育;推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用。我国《教育信息化2.0行动计划》提出“完善课程方案和课程标准,充实适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容”。以上这些都表明,国家层面对人工智能进入中小学教育有了明确的要求。
人工智能时代,学习与创新面临新挑战
教育是一门时代学。每个时代的教育都带有那个时代的特征,从庠序到私塾,从古代官学到现代公立学校,无一不是时代变迁的产物。随着新一代人工智能的兴起,产业结构、经济增长动力以及社会分工体系都在发生深刻变化,工业革命以来所建立的教育体系正在急剧过时,依靠标准化教学来批量生产人才的模式难以为继,社会转型必然会对教育发展提出新的要求。
2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》明确提出,推动人工智能在教学、管理、资源建设等方面全流程应用,促进人才培养模式和教学方法改革,构建新型教育体系。以人工智能为代表的技术创新进入到一个前所未有的活跃期,而教育仍未摆脱“工业化”的印记,以至于有人认为,“我们把机器制造得越来越像人,却把人培养得越来越像机器”,这不仅制约着教育功能的充分发挥,而且导致经济社会转型面临危机。所以,我们要有一种时代紧迫感,全面深化教育改革,推动“工业化教育”向“智慧型教育”转变,扩大高质量人才的供给能力,为经济社会发展提供强有力的人力资源保障。教育作为培养人的事业,将会成为决定人类能否在人工智能时代胜出的关键。[3]
科学技术的竞争,归根结底是知识创新与人才的竞争。创新作为人才智慧的结晶,是人类对客观世界的能动改造。人工智能对人类社会的主动介入,使其不再是被动的、为人所驱使的技术形态,原有的知识学习和知识创新路径不得不寻求新的模式。人工智能时代,知识学习与创新面临的挑战,来自从稳态的工业化社会向信息化社会过渡的诸多知识传递与创造的不确定性。人工智能发轫于信息技术的快速进步及其与社会结构的高度融合,人机反馈机制的内在矛盾在信息时代已初现端倪,比如知识和信息分享机制与人类隐私之间的矛盾等。知识是人工智能技术发展与人类社会进步的基石,随着智能技术对人类社会介入程度的深入,原有的、创造了该项技术的知识学习和创新的路径已为自身的创造物所颠覆。 人类的学习路径一直是以知识为核心,以技能为目标。不论是远古的结绳记事,还是后来“师徒制”中的口口相授,再到现在的计算机辅助教学,传授知识一直是学习的主要目的与重要过程。这种学习策略将人类知识进行编码,然后以显性化的形式实现技能的传承,其内核是学习主体对知识客体的熟记、领悟与集成创新。然而,人工智能技术的主动参与,模糊了人在学习过程中的主体地位。人工智能技术以“主动”的方式介入主体操控的领域,在此过程中,知识客体不再是一个恒静态的被操控与被参照的“物”,而与主体形成了准静态的对立博弈格局。主体则可能从完全主动状态转变成局部被动状态,重新审视并接受人工智能更“高级而精准”的分析或“更智慧”的策略指导。[4]
智能时代下的教育,我们需要更加注重培养学生的创新能力和合作精神,实现更加多元、更加精准的智能导学与评价,促进人的个性化和可持续发展。
人工智能赋能教师,将改变教师角色,促进教学模式从知识传授到知识建构的转变,同时缓解贫困地区师资短缺和资源配置不均的问题。人工智能赋能学校,将改变办学形态,拓展学习空间,提高学校的服务水平,形成更加以学习者为中心的学习环境。人工智能赋能教育治理,将改变治理方式,促进教育决策的科学化和资源配置的精准化,加快形成现代化的教育服务体系。
对智能时代教育,我们期望教育改革创新将注入人机协同、共创分享的新动力;教育科学研究将进入交叉融合、集智创新的新阶段。而教育治理体系将面临社会伦理、数据安全的新挑战。
未来智能教育发展需要走好四条路
人工智能是实现教育生态重构的有效手段,人工智能技术在教育中的深度广泛应用,将彻底改变教育的时空场景和供给水平,将实现信息共享、数据融通、业务协同、智能服务,推动教育整体运作流程改变,使规模化前提下的个性化和多元化教育成为可能,进而构建出一种新的灵活、开放、终身的个性化教育生态体系。
智能技术对教育行业的渗透打破了传统教育系统的固有生态,使其开始向智能教育的新形态迈进。在高度关注人工智能促进教育发展的同时,我们也要密切关注人工智能对教育带来的问题和挑战,如人机关系的伦理困境、个人隐私的滥用危机和新技术应用的数字鸿沟等。我们要秉持积极审慎的态度,踏踏实实走好未来智能教育发展之路。
正如教育部部长陈宝生在国际人工智能与教育大会上所说,未来智能教育发展可能有这样几条路。
一是普及之路。有了普及,就有了丰厚的土壤,就有可能长出参天大树。
二是融合之路。人工智能是一项存在无限变量的技术。新创意、新技术、新产品将可能以超乎我们想象的速度增长。我们要立足人才培养、科学研究和教育管理的实际需求,建立起教育与人工智能产业的对接对话机制,将产业界的创新创造及时地转化为教育技术新产品,稳步推进包括智能教室、智能实验室、智能图书馆等设施的智慧校园建设,提供更多更优的人工智能教育的基础设施。
三是变革之路。发挥好、利用好人工智能技术在推动学校教育教学变革、推动学校治理方式变革、推动终身在线学习中的作用。统筹建设一体化智能教育平台,建立教育教学数据支持体系,以智能技术创新人才培养模式、改革教学方法和教育评价体系,推动深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放,助力实现因材施教,构建智能化的终身教育体系。以智能技术推进教育教学决策的科学化、资源配置的最优化和教育管理的精细化,提升教育治理能力。以人工智能推动教师专业发展,全面提升教师运用人工智能教育技术和开发人工智能教育资源的水平。
四是创新之路。我们将把科技创新作为引领力量,深入开展智能教育应用战略研究,探索智能教育的发展战略、标准规范以及推进路径。积极推动建立长效投入机制,汇聚优质学科资源和高校、企业等方面的研究力量,优化产学研用一体的智能教育技术研发体系,充分挖掘现实发展需求,整体推进新一代人工智能相关学科的发展,积极推动人工智能创新成果在教育领域的转移转化。
参考文献
李竹.人工智能是未来10年最大的趋势.[DB/OL]http://www.iheima.com/article-169096.html 2018-07-06 17:39.
柯 强. 人工智能技术对经济学发展的影响[J]. 合作经济与科技, 2019(3).
曹培杰. 智慧教育:人工智能时代的教育變革[J]. 教育研究,2018(8).
李建中. 人工智能时代的知识学习与创新教育的转向[J]. 中国电化教育,2018(4).
从去年8月份一直到现在,世界上最为吸引眼球的事件不再是叙利亚,不再是朝鲜,不再是俄罗斯世界杯,而是中美关系。美国加征了我国出口额的关税,而我们无法以同额度回击,因为我们对美国市场依赖很深。同时,我们对美国制造业及其核心技术的依赖也很严重。中美所有的贸易摩擦都是围绕着技术话语权和金融话语权展开。其中,包括特朗普对中国的知识产权、对上游的关键技术和芯片的控制。近期,中国在金融方面的开放,正是因为两国的贸易摩擦,让我们的开放不得不更加快一些。
在过去几十年,全世界形成了三大技术标准:工业化的标准ISO、电脑的标准IEEE、通讯的标准3GPP。在三大标准里,中国的必要专利只有163个,而美国有4000多个。这就是国际的规则。未来下一个标准是什么?是人工智能。[1]很多人工智能的关键技术已经开源了,BAT、Google等巨头都开源了它们的技术。那么,现在的重点就是AI技术如何落地和应用。
人工智能,是研究和开发用于模拟、延伸与扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。狭义的人工智能是以计算机为载体,用一组程序或者指令把所有预测情况都表达出来,并且通过判断在相应的条件下给出最佳选择;广义的人工智能是以计算机或其他物体作为载体,能够自主根据所处不同环境而自发编写程序或指令,且能够产生一个合适的算法并能自主执行。
人工智能是以数学、统计学、系统学、工程学、计算机科学等学科为基础的多学科交叉產物,其内涵丰富,涉及的领域也较为繁杂。目前,人工智能的划分一般分为模式识别、机器学习、数据挖掘和智能算法。基于国内外发展差异较大的现实,各个国家与地区对于人工智能的重点理解也稍有不同。以我国为例,根据工信部发布的《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020 年)》,在应用产品层面,我国有八大重点发展领域:智能网联汽车、智能服务机器人、智能无人机、医疗影像辅助诊断系统、视频图像身份识别系统、智能语音交互系统、智能翻译系统、智能家居产品。[2]
各国布局人工智能教育战略
对于教育领域而言,人工智能所带来的冲击更值得关注。近几年来,各国把人工智能教育都上升到了国家战略范畴,都在积极推进人工智能教育。特别是对基础教育阶段人工智能的普及。
2014年10月前,保加利亚、塞浦路斯、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、希腊、爱尔兰、意大利、立陶宛、波兰、葡萄牙等11个欧洲国家已将编程纳入中小学生教学课程;2014年英国教育部启用新的计算机教学大纲,规定孩子“5岁开始学习编写简单的电脑程序、存储和检索数据,11至14岁学习电脑编程语言和解决电脑故障”。
2015年,奥巴马总统签署“每位学生都成功法案(Every Student Succeeds Act)”,自上而下的计算机科学教育运动拉开序幕。2016年,奥巴马总统在国情咨文中提出“面向所有人的计算机科学”新计划,推动课堂内计算机教学的普及,而美国教育部将在未来3年内向这些州提供40亿美元的资助。2016年,美国强制要求高中毕业必修计算机编程学分。2016年,美国CSTA(美国计算机科学教师协会)推出《K-12计算机科学框架》,明确提出了“计算思维”的概念。
2016年,韩国将编程纳入教学大纲,将在2020年开展一年级至初三的编程教育普及。2016年,澳大利亚正式将编程教育引入全国必修课程中。2017年,日本文部科学省发布《新一期学习指导要领解说》,提出到2020年小学必须确保为学生提供计算机编程体验学习机会,至2021年初中必须提供计算机编程课程内容。2017年,新加坡在中小学考试中加入编程考试。
在我国,人工智能教育也写进了十九大报告中,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》(国发(2017)35号)中明确指出大力推进编程教育、发展人工智能教育;教育部印发的《2019年教育信息化和网络安全工作要点》中提到,教育要点之一是推动在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育;推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用。我国《教育信息化2.0行动计划》提出“完善课程方案和课程标准,充实适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容”。以上这些都表明,国家层面对人工智能进入中小学教育有了明确的要求。
人工智能时代,学习与创新面临新挑战
教育是一门时代学。每个时代的教育都带有那个时代的特征,从庠序到私塾,从古代官学到现代公立学校,无一不是时代变迁的产物。随着新一代人工智能的兴起,产业结构、经济增长动力以及社会分工体系都在发生深刻变化,工业革命以来所建立的教育体系正在急剧过时,依靠标准化教学来批量生产人才的模式难以为继,社会转型必然会对教育发展提出新的要求。
2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》明确提出,推动人工智能在教学、管理、资源建设等方面全流程应用,促进人才培养模式和教学方法改革,构建新型教育体系。以人工智能为代表的技术创新进入到一个前所未有的活跃期,而教育仍未摆脱“工业化”的印记,以至于有人认为,“我们把机器制造得越来越像人,却把人培养得越来越像机器”,这不仅制约着教育功能的充分发挥,而且导致经济社会转型面临危机。所以,我们要有一种时代紧迫感,全面深化教育改革,推动“工业化教育”向“智慧型教育”转变,扩大高质量人才的供给能力,为经济社会发展提供强有力的人力资源保障。教育作为培养人的事业,将会成为决定人类能否在人工智能时代胜出的关键。[3]
科学技术的竞争,归根结底是知识创新与人才的竞争。创新作为人才智慧的结晶,是人类对客观世界的能动改造。人工智能对人类社会的主动介入,使其不再是被动的、为人所驱使的技术形态,原有的知识学习和知识创新路径不得不寻求新的模式。人工智能时代,知识学习与创新面临的挑战,来自从稳态的工业化社会向信息化社会过渡的诸多知识传递与创造的不确定性。人工智能发轫于信息技术的快速进步及其与社会结构的高度融合,人机反馈机制的内在矛盾在信息时代已初现端倪,比如知识和信息分享机制与人类隐私之间的矛盾等。知识是人工智能技术发展与人类社会进步的基石,随着智能技术对人类社会介入程度的深入,原有的、创造了该项技术的知识学习和创新的路径已为自身的创造物所颠覆。 人类的学习路径一直是以知识为核心,以技能为目标。不论是远古的结绳记事,还是后来“师徒制”中的口口相授,再到现在的计算机辅助教学,传授知识一直是学习的主要目的与重要过程。这种学习策略将人类知识进行编码,然后以显性化的形式实现技能的传承,其内核是学习主体对知识客体的熟记、领悟与集成创新。然而,人工智能技术的主动参与,模糊了人在学习过程中的主体地位。人工智能技术以“主动”的方式介入主体操控的领域,在此过程中,知识客体不再是一个恒静态的被操控与被参照的“物”,而与主体形成了准静态的对立博弈格局。主体则可能从完全主动状态转变成局部被动状态,重新审视并接受人工智能更“高级而精准”的分析或“更智慧”的策略指导。[4]
智能时代下的教育,我们需要更加注重培养学生的创新能力和合作精神,实现更加多元、更加精准的智能导学与评价,促进人的个性化和可持续发展。
人工智能赋能教师,将改变教师角色,促进教学模式从知识传授到知识建构的转变,同时缓解贫困地区师资短缺和资源配置不均的问题。人工智能赋能学校,将改变办学形态,拓展学习空间,提高学校的服务水平,形成更加以学习者为中心的学习环境。人工智能赋能教育治理,将改变治理方式,促进教育决策的科学化和资源配置的精准化,加快形成现代化的教育服务体系。
对智能时代教育,我们期望教育改革创新将注入人机协同、共创分享的新动力;教育科学研究将进入交叉融合、集智创新的新阶段。而教育治理体系将面临社会伦理、数据安全的新挑战。
未来智能教育发展需要走好四条路
人工智能是实现教育生态重构的有效手段,人工智能技术在教育中的深度广泛应用,将彻底改变教育的时空场景和供给水平,将实现信息共享、数据融通、业务协同、智能服务,推动教育整体运作流程改变,使规模化前提下的个性化和多元化教育成为可能,进而构建出一种新的灵活、开放、终身的个性化教育生态体系。
智能技术对教育行业的渗透打破了传统教育系统的固有生态,使其开始向智能教育的新形态迈进。在高度关注人工智能促进教育发展的同时,我们也要密切关注人工智能对教育带来的问题和挑战,如人机关系的伦理困境、个人隐私的滥用危机和新技术应用的数字鸿沟等。我们要秉持积极审慎的态度,踏踏实实走好未来智能教育发展之路。
正如教育部部长陈宝生在国际人工智能与教育大会上所说,未来智能教育发展可能有这样几条路。
一是普及之路。有了普及,就有了丰厚的土壤,就有可能长出参天大树。
二是融合之路。人工智能是一项存在无限变量的技术。新创意、新技术、新产品将可能以超乎我们想象的速度增长。我们要立足人才培养、科学研究和教育管理的实际需求,建立起教育与人工智能产业的对接对话机制,将产业界的创新创造及时地转化为教育技术新产品,稳步推进包括智能教室、智能实验室、智能图书馆等设施的智慧校园建设,提供更多更优的人工智能教育的基础设施。
三是变革之路。发挥好、利用好人工智能技术在推动学校教育教学变革、推动学校治理方式变革、推动终身在线学习中的作用。统筹建设一体化智能教育平台,建立教育教学数据支持体系,以智能技术创新人才培养模式、改革教学方法和教育评价体系,推动深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放,助力实现因材施教,构建智能化的终身教育体系。以智能技术推进教育教学决策的科学化、资源配置的最优化和教育管理的精细化,提升教育治理能力。以人工智能推动教师专业发展,全面提升教师运用人工智能教育技术和开发人工智能教育资源的水平。
四是创新之路。我们将把科技创新作为引领力量,深入开展智能教育应用战略研究,探索智能教育的发展战略、标准规范以及推进路径。积极推动建立长效投入机制,汇聚优质学科资源和高校、企业等方面的研究力量,优化产学研用一体的智能教育技术研发体系,充分挖掘现实发展需求,整体推进新一代人工智能相关学科的发展,积极推动人工智能创新成果在教育领域的转移转化。
参考文献
李竹.人工智能是未来10年最大的趋势.[DB/OL]http://www.iheima.com/article-169096.html 2018-07-06 17:39.
柯 强. 人工智能技术对经济学发展的影响[J]. 合作经济与科技, 2019(3).
曹培杰. 智慧教育:人工智能时代的教育變革[J]. 教育研究,2018(8).
李建中. 人工智能时代的知识学习与创新教育的转向[J]. 中国电化教育,2018(4).