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第379期 总第5815期 2019年12月02日 星期一
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智能根植于教育(上)
来源:本站原创 作者:李德毅 发布日期:2019-12-02 15:58:29

人类最伟大的智能是发明了教育


教育带有强制性和引导性
 

一个孩子聪明不聪明,基因很重要。基因是先天的,教育是后天的,哪个对智力影响更大?关于这个问题,我的观点是:人类和其他高等生物相比,最伟大的智能是发明了教育。人类很聪明,不像其他动物一样把孩子放养,我们把他们关起来养,搞教育。当然,门不能关得太死,应该是开放的学校。


我的第二句话可能有人不同意:教育是带有强制性和引导性的,不是你想干什么就干什么。举个例子,我在英国留学的时候读的是人工智能,当时老师让我上一门课叫数据库管理。我怎么知道要上数据库管理?是老师要求我拿那个学分,不然我毕不了业。所以,我们从小到大接受的教育,上课学什么,考试考什么,都要根据一定的要求,当然也可以选修,但不能逃出基本的要求。所以说,人类最伟大的智能是发明了教育,并与时俱进地改革教育。人类除了具有在生物学意义上遗传的智能之外,更可以通过教育实现人类知识的积淀和人类文化文明的传承。不同地区、肤色、信仰、意识形态的人群都崇尚教育。人类智能根植于教育。
 

教育=传承学习+自主学习


教育等于什么?有一个简单的公式,教育=传承学习+自主学习。传承学习学什么?学公理,学常识,学原理,学约束,学规则,学规律,学模型,学方法,学推理。天文、地理、历史、法律这些学科,没有传承学习怎么能行?如果仅靠自主学习,我们怎么能知道地球是圆的呢?
 

自主学习则包括体会、内省、技巧、技能、灵性、感悟等,比方文学、表演、语言,尤其是体操、舞蹈、驾驶。传承学习和自主学习之间的关系需要教育工作者认真思考,比如当前火爆的无人驾驶,仅仅依靠自主学习是不够的,只有通过传承学习,无人驾驶车才能拥有人类累积的驾驶知识和驾驶文化。
 

现在都在说深度学习,到底什么是深度学习呢?深度学习起始于一个较为通用的多层次特征提取的卷积神经网络分类模型,依靠足够多经过标注的样本数据,通过随机梯度下降方法,正反向反复快速迭代,确定大量的可调参变量——权值,把高维复杂非线性问题近似为足够多通过参变量限制的较低维非线性局部问题的叠加,把整体高阶转为多局部低阶,是一种近乎死拼硬凑的野蛮学习。这样形成的数学形态,没有明确的解析形式,但能够和整个样本数据有最优的拟合。


那么,传承学习和自主学习到底是什么关系?我个人认为,传承学习是显知识,适应生态文明,主体由上而下,带有强制性和引导性;自主学习是隐知识,反复实践,主体由下而上,主体性强。
 

关于传承学习和自主学习,可以通过我研究无人驾驶时的几点体会来说明。比如北京提出“礼让斑马线”,前方绿灯亮了,但一个老太太蹒跚地走在人行道上,无人驾驶车到底是先穿过去还是等她走完?又比如北京规定,工作日期间三环公交车道上午7点到9点、下午5点到7点之间其他车辆不得占用,但是北京的工作日有时候会有调整,那么无人驾驶车怎么知道并且遵从这条规则呢?再比如无人驾驶车怎么防范侧翻事故?侧翻事故往往是因为汽车重心较高,重量较大,行驶途中突然被旁边的车抢了路权,一踩刹车一打方向盘,车翻了。所以我们想做一个“侧翻事故记忆棒”,让它遇到这个场景的时候就能提醒驾驶员。以上这些例子告诉大家,传承学习和自主学习是我们人类必不可少的两种基本学习方法。

 

人类进入人工智能时代
 

“过去未去,未来已来”
 

当人类进入人工智能时代,我们发现,几千年来我们一直把幸福放在物质和能量上。人类进化的发展史就是一部人类制造和使用工具的历史,工具拓展了人类的能力,改变了经济、生产和生活,甚至改变了社会结构,工具代表了人类进化的水平。例如,本科专业课程的演化过程是随着工具的发展而不断改变的,前面是蒸汽时代、电气时代、信息时代,到了2019年,我们进入教育信息化2.0时代,也有人说是智能时代。确切地说,我们现在正处于一个“过去未去,未来已来”的时候,信息化时代还没过去,智能时代已经来了,目前处于一个迭代的过程。
 

智能时代说的是趋势,未来智能的想象空间很大,一旦纳米机器人植入人体,人群和机器人群构成新的群体智能,甚至连“我是谁”“谁是我”都难以区分。所以,智能时代最具挑战的科学问题是人脑认知。人们突然发现,我们原来研究的是动力工具,而现在我们开始研究智能。但是,我们对群体智慧和人工智能依然知之甚少。我们想到最多的就是深度学习,就是人脸识别,就是二维码扫码,而这些还属于早期阶段。
 

人工智能是人类智能的体外延伸
 

已有的科学技术发展史,几乎就是人类利用物质和能量的拓展史,是人类动力工具的发展史。从“过去未去”的信息时代到“未来已来”的智能时代,人类把更多的兴趣转向研究人类自身智能,发明了计算机、软件、互联网、手机、云计算等,以拓展人类智力的工具为主,利用数据、信息、知识和智能,因此,未来更多的科学技术发展史将是人类智力工具的发展史。
 

目前关于人工智能的权威定义有23种,如果让我下定义,我认为人工智能是人类智能的体外延伸。计算机是人的计算智能的体外延伸,搜索引擎是人的记忆智能的体外延伸,围棋程序是人的围棋智能的体外延伸,机器人脸识别是人的视觉智能的体外延伸,聊天机器人是人的语言智能的体外延伸,自动驾驶是人的驾驶认知能力和对车辆操控能力的体外延伸……
 

人工智能有4个很强大的兄弟,它们分别是:电子、微电子和光电子工程,通信工程,计算机科学和技术,控制科学与工程。这4个兄弟非常强大,并且正在发挥着很重要的作用,而人工智能目前来说“可以用,不好用”。所以人工智能还在成长时期。在这期间,智能科学越来越强大,人类已经开辟了新的时代,用机器人来体外延伸人类智力并透进动力工具的时代。将来,上百辆无人驾驶的重型卡车编队在高速公路上奔驰而过,上千条无人船在海植场上繁忙劳作,上万架无人机在广袤棉田上空夜以继日地喷洒,每个人身边都有这样那样的机器人时时刻刻在为你服务!
 

人类发展史就是人类用智慧逐步征服自然的历史。凡是物力透不进去的地方,智能可以先透进去;智能进去之后,物质和能量也就会跟着进去,这就打破了智能和机器的边界。作为智力工具,人工智能没有意识,没有道德观,这正是人类的智慧所在,人类不允许机器人成为人类的异类。
 

如果说信息时代起于计算机,75年过去了;如果说信息时代起于互联网,50年过去了;如果说智能时代起于深度学习也要长达50年,那么到2070年人类社会将是什么样?我们教育工作者现在培养的学生,到2070年正好是他们发挥作用的时候。
 

早期的工业革命把人变成机器,新一代人工智能正在把机器变成机器人。如果会学习的自动驾驶轮式机器人主导了整个世界的交通运输,如果人工智能可望规模化复制包括标杆驾驶员、外科手术医生等各行各业人类能工巧匠的智能,甚至可望弥补情绪失控下人的智能缺失,人类一定会更加优雅、更加有尊严、更加智慧地生活。

(本文根据第二届中国智能教育大会专家报告整理,有删节)

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