教育视野中的人工智能与人工智能教育  

作 者:

作者简介:
桑新民,南京大学教育研究院教授、博士生导师,杭州银湖书院未来教育研究所所长,主要从事教育哲学、教育技术学、学习科学与技术理论及实践研究

原文出处:
中国教育科学

内容提要:

当前,开展教育与技术两种不同话语体系的深层次对话,用教育的语言解读人工智能技术发展的历史与现状,并在教育信息化向智能化攀升的历史大背景中,展望人机协同创新的智能化教育变革发展的未来走向,是一项十分必要的工作。在工业文明向信息时代生态文明变革的战略视野中,对人工智能教育系统工程的设计,必须用互联网思维、智能化思维超越原有工业化的思维框架,才有可能突破目前发展中的各种阻力、惯性、瓶颈,求真务实地创新发展。要倡导培养“智能素养”、防范“智能风险”,创建“团队化人机共生学习模式细胞结构”,以此作为信息化学习空间的“生成元”。人工智能的本质是在对人类智力深刻反思基础上的科技创新、文化创新、文明觉醒。当代人工智能的迅速发展和在各个领域的广泛应用,必将激发、凝聚全社会的学习智慧、教育资源,创生出各种改善社会异化、教育异化的有效行为和变革教育的强大力量。


期刊代号:G1
分类名称:教育学
复印期号:2022 年 09 期

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      [中图分类号]G40-05 [文献标志码]A [文章编号]2096-6024(2022)03-0003-19

      70多年以来,人工智能始终是科技的前沿,已经成为人们对信息时代新生活的理想和憧憬。然而从基础理论到具体应用,人工智能的发展却步履艰难,且几起几落。实践表明,人工智能基础理论和应用研究是密不可分、双向并进的。一方面,人工智能在不同领域的应用是否成功,取决于能否破解该领域理论与实践面临的一系列难题,这显然又取决于人工智能的成果能否与该领域深度融合,毕竟这是两种话语体系、思维方式、工作模式沟通基础上的协同创新。另一方面,人工智能基础理论的进展,取决于对人类大脑、神经系统、思维方式、感知觉系统、语言文字概念处理系统、行为系统及所有这些复杂系统相互关系的研究与模拟,而这些也正是教育基础理论与实践研究的基础和前沿。由此可见,人工智能在教育领域的应用,不同于在其他领域的应用,因为这同时是深化人工智能基础理论研究的重要通道。因此,将人工智能的成果引入教育理论与实践,推动教育系统走出工业文明、步入信息时代,同时用教育创新的实践与理论成果反哺人工智能研究与应用,开展这两个领域专家的深度对话与携手创新,尤其是共同推动作为两大领域基础理论和前沿的学习科学与学习技术的研究以及实践的深化发展,具有重大的现实价值和深远的战略意义。

      一、智力、智能与人工智能

      (一)视角的选择与概念的澄清

      当前人工智能已成为时代和社会关注的一大热点。大家普遍接受了这样的观点:科学技术的进步将把人类带入一个新的时代,人工智能将破解当前人类文明发展的许多重要难题。但究竟什么是人工智能?人工智能和人类智能是什么关系?如何从人类文明的健康发展角度来选择和确立人工智能发展的目标和价值导向?对这一系列重大问题的认识和思考,目前非常混乱,而且存在着很多误区和模糊认识。这就必须正确解读和认识人工智能。

      什么是人工智能?这是一种追根溯源的研究,可以称之为人工智能的本体论、认识论问题。这个问题涉及多学科、多重视角、多种研究方法和方法论之间的对话与融合,我们选择从大教育观的视角来讨论人工智能与教育的关系。

      研究人工智能,当然要从大家都熟悉的人工智能的发展历史入手,并由此寻找深化发展的生长点。一谈到人工智能的历史,大多数人都会从1956年美国达特茅斯会议上首次提出人工智能(artificial intelligence,简称AI)这一概念开始。也许有人会往前延展到冯·诺依曼和阿兰·图灵的贡献,接着展开论述人工智能发展进程中不同流派的兴衰和总体的三起三落,尤其是当前基于复杂神经网络的“深度学习”。这其实是狭义的人工智能技术发展史,要真正理解和解读智能这一最基本的概念,还要从人类对智力的认识和研究追根溯源,并在人工智能专家与心理学、教育学专家的对话交流中,对基本概念进行反思,澄清许多混乱和模糊的认识。

      (二)智力与智能辨析

      首先需要辨析的概念是智力与智能。很多人认为,在英语中二者是同一个术语“intelligence”,因此在译成汉语后很少将二者加以区分。实际上在汉语中二者是有明显区别的,智力是指人的内在能力,而智能则是这种内在能力所表现出来的外在功能。其实在英语中这种差异和区分同样存在,intelligence在英语中是个多义词,既可以指人乃至动物的内在智力(更多是使用mind,中文译成心智),也可指心智的外显功能,以及从外在功能来研究内在智力。法国心理学家比奈(Alfred Binet)1905年编制的世界上第一个智力量表用的就是intelligence,哈佛大学著名心理学家加德纳(Howard Gardner)提出的多元智能理论,用的也是intelligence。仔细分析不难看出,早期心理学家对于复杂的人脑和智力活动无法直接研究和把握,所以行为主义心理学家就将其视为“黑箱”,而从外显的行为入手来研究智力。1956年,人工智能这一概念诞生后,开启了从外部模拟人脑和神经系统功能,从内外两方面研究和发展智力的新路。

      人类探索智力与智能的过程经历了不同发展阶段,形成了不同的研究方向、路径、专业,产生了不同的方法、理论和话语体系,因此开展不同领域之间的对话交流就显得极其重要。当前特别要开展人类智能与人工智能两大研究与实践领域的对话,促进两者在双向建构中携手创新,形成不断发展的人—机智能系统,把个体和人类从繁重的脑力劳动,特别是重复性思维、学习、教育活动中解放出来。

      (三)智力的内在结构与双向建构

      对智力的研究不能满足于对智力下一个简单、静态、抽象的定义,而必须把智力放在人类文明发展的进程中深入考察其演变发展。

      从方法和方法论上尤其要对以下三者做严格明确的区分:其一是智力本身的内在结构—功能及其演变机制;其二是人类对智力认识和研究的不断深化发展;其三是智力功能的外化和人类对这种外在于人的智力功能的模拟、创造。当前智力、智能和人工智能研究中的混乱,许多都源于对这三者的混淆。

      我们首先来考察智力的起源及其内在结构—功能的演变机制。现代科学面临四大难题:宇宙起源、生命起源、人类起源、智力起源。在讨论人类起源和智力起源的时候,关键难题是要回答人与动物的本质区别,而且必须揭示这种区别是如何产生的。恩格斯在《劳动在从猿到人转变过程中的作用》中揭示出,使用工具的劳动过程促成了原始人的手脚分工、直立行走,专门使用工具的手的形成,和在使用制造工具过程中意识、思维、技能的产生和大脑、神经系统结构的变化,在漫长的进化过程中形成了越来越复杂的智力结构。由此可见,从人类生存发展的需要出发认识世界,提出问题和解决问题,这是人类智力的最本质特征。由此我们可以揭示出智力的基本要素和内在结构。

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