智能增強(qiáng)時(shí)代的學(xué)習(xí)革命
——在國(guó)際人工智能與教育大會(huì)上的發(fā)言
吳朝暉
（2021年5月17日）
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家，女士們、先生們、朋友們：
大家下午好!很高興參加國(guó)際人工智能與教育大會(huì)，與大家一起探討人工智能與教育的話題。眾所周知，當(dāng)前的世界正處于百年未有之大變局，新一輪科技革命、產(chǎn)業(yè)革命和教育革命正在加速會(huì)聚發(fā)展，第四次工業(yè)革命和第二次機(jī)器革命向縱深推進(jìn)，全球力量格局加快重塑。從數(shù)次工業(yè)革命來(lái)看，每次技術(shù)變革都帶來(lái)生產(chǎn)力革命，進(jìn)而引發(fā)整個(gè)社會(huì)大變革。
作為最為典型的顛覆性科技代表，人工智能有望進(jìn)一步引領(lǐng)科技變革，推動(dòng)生產(chǎn)力成為大變局的根本動(dòng)力，決定大變局的歷史選擇和演進(jìn)方向，特別是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、超級(jí)計(jì)算、傳感網(wǎng)、腦科學(xué)等新理論新技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展強(qiáng)烈需求的共同驅(qū)動(dòng)下，新一代人工智能在學(xué)科發(fā)展、理論建模、技術(shù)創(chuàng)新、軟硬件升級(jí)等方面呈現(xiàn)整體推進(jìn)的態(tài)勢(shì)，形成了深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機(jī)協(xié)同、群智開(kāi)放、自主操控等新特征，推動(dòng)著包括教育在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向智能化加速躍升。
基于這樣的背景，我今天想作題為《智能增強(qiáng)時(shí)代的學(xué)習(xí)革命》的發(fā)言，主要是與大家分享三個(gè)總體判斷。
第一個(gè)判斷是以人工智能為標(biāo)志的智能增強(qiáng)時(shí)代正在加快到來(lái)，更加呼喚面向21世紀(jì)的通識(shí)教育
正如評(píng)論家布雷特o金(BrettKing)在《智能浪潮：增強(qiáng)時(shí)代來(lái)臨》一書(shū)中所指出的那樣，今天所探索的人工智能等科技，將徹底重新定義人類的下一個(gè)時(shí)代，這一時(shí)代可稱之為智能增強(qiáng)時(shí)代。隨著科技革命的深入發(fā)展，人工智能將引發(fā)鏈?zhǔn)酵黄疲祟愺w力勞動(dòng)或部分腦力勞動(dòng)將被替代，不斷引領(lǐng)人類進(jìn)入充滿期待的信息智慧社會(huì)，越來(lái)越多的"未來(lái)場(chǎng)景"正一步一步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。其標(biāo)志性的特征是人工智能成果的廣泛應(yīng)用，對(duì)世界的改變將與人類個(gè)體和生活息息相關(guān)，從根本上增強(qiáng)人類的日常生活及行為?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)的人機(jī)將共存、物理世界與虛擬信息世界將更加交互并行，人、物理世界的二元空間將轉(zhuǎn)變?yōu)槿恕⑽锢硎澜?、智能機(jī)器、虛擬信息世界的四元空間。
四元空間中的人工智能必將迎來(lái)更加高級(jí)的發(fā)展形態(tài)，在智慧特征、普惠價(jià)值、顛覆意義方面呈現(xiàn)新趨勢(shì)。
一是人工智能將越來(lái)越顯示智慧特征。隨著腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、類腦計(jì)算的迅猛發(fā)展，人工智能在感知、記憶、推理等方面的功能"短板"有望得到補(bǔ)齊，人與智能機(jī)器不僅可以在物理世界開(kāi)展溝通對(duì)話，還可以在虛擬信息世界實(shí)現(xiàn)高效互動(dòng)，如我國(guó)曠視科技(Face++)人臉識(shí)別技術(shù)的準(zhǔn)確率可達(dá)到99.5%，超過(guò)人類肉眼的水平(約97.52%);IBM的"沃森"(Watson)認(rèn)知專家系統(tǒng)學(xué)習(xí)綜合了大量醫(yī)療專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，可實(shí)施有針對(duì)性的精準(zhǔn)診療，其提出的乳腺癌治療方案與專家的一致率達(dá)到93%;谷歌的AlphaZero不再需要人為積累棋譜數(shù)據(jù)，可以自主學(xué)習(xí)生成對(duì)弈策略;浙江大學(xué)的足球機(jī)器人可以像人類那樣進(jìn)行比賽，完成攔截、傳球、射門(mén)等一系列動(dòng)作。
二是人工智能將越來(lái)越具備普惠價(jià)值。人工智能的成果將更加廣泛地應(yīng)用到物理世界和虛擬信息世界，進(jìn)一步鏈接起人類智能和機(jī)器智能，重塑行業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)格局，如全球人工智能領(lǐng)軍企業(yè)相繼推出了開(kāi)源平臺(tái)，逐漸形成了芯片、新型體系結(jié)構(gòu)、智能操作系統(tǒng)和認(rèn)知計(jì)算平臺(tái)，谷歌、騰訊、亞馬遜、百度、微軟、IBM等均推出了深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，其中谷歌自動(dòng)駕駛汽車的行駛里程數(shù)已超1000萬(wàn)英里;百度無(wú)人駕駛汽車已在烏鎮(zhèn)、港珠澳大橋等地試跑;阿里巴巴將人工智能帶入新零售、移動(dòng)支付等領(lǐng)域;騰訊開(kāi)始進(jìn)軍無(wú)人農(nóng)業(yè);科大訊飛的智慧教育產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋全國(guó)25000余所學(xué)校。
三是人工智能將越來(lái)越彰顯顛覆意義。人工智能的發(fā)展將產(chǎn)生超級(jí)智能、融合智能等形態(tài)，深刻改變物理世界、虛擬信息世界的生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系，引發(fā)社會(huì)對(duì)智能機(jī)器道德倫理等問(wèn)題的全新思考，如人工智能發(fā)展的視角從僅以"機(jī)器"為中心開(kāi)始轉(zhuǎn)向人機(jī)混合，人的智能將引入并作為智能系統(tǒng)的重要組成部分，以浙江大學(xué)為例，我們針對(duì)機(jī)器智能與人類智能的互補(bǔ)性，探索了從"人在環(huán)路"到"腦在回路"的人機(jī)混合增強(qiáng)智能過(guò)程，在嚙齒類、非人靈長(zhǎng)類等生物體上研制了原創(chuàng)性混合增強(qiáng)智能原型系統(tǒng)。此外，法律與社會(huì)倫理沖突、個(gè)人隱私泄露等問(wèn)題，將對(duì)政府管理、經(jīng)濟(jì)安全和社會(huì)穩(wěn)定乃至全球治理產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，如智能助手、情感陪護(hù)機(jī)器、人機(jī)混合體的滲透，可能改變傳統(tǒng)的人際關(guān)系、家庭理念和道德觀念等。
在智能增強(qiáng)時(shí)代，教育格局、學(xué)習(xí)模式和育人需求將發(fā)生深刻變革，教育教學(xué)創(chuàng)新的步伐不斷加快。學(xué)校將由封閉走向更加開(kāi)放，學(xué)習(xí)將由被動(dòng)走向主動(dòng)，學(xué)生將由知識(shí)獲取走向全面發(fā)展。我們認(rèn)為，只有推行面向21世紀(jì)的新通識(shí)教育，才可能應(yīng)對(duì)智能增強(qiáng)時(shí)代帶來(lái)的教育變革，回歸尊重生命的教育本源，提供更多基于智慧創(chuàng)造、協(xié)同合作、意義建構(gòu)的教育體驗(yàn)，使受教育者適應(yīng)智能增強(qiáng)時(shí)代的教育智慧性、普惠性和顛覆性，達(dá)到知識(shí)、能力、素質(zhì)、人格并重，成為德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的世界公民。具體來(lái)講，21世紀(jì)的通識(shí)教育將為以下問(wèn)題提供答案。
一是將回答智能增強(qiáng)時(shí)代的知識(shí)傳授問(wèn)題。智能增強(qiáng)時(shí)代的知識(shí)獲取方式將被顛覆，傳統(tǒng)的感知、記憶形式將無(wú)法跟上知識(shí)更新的速度，我們需要借助人工智能的手段開(kāi)展深度學(xué)習(xí)，讓受教育者在課堂教育、慕課教學(xué)、移動(dòng)學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的創(chuàng)新互動(dòng)中，建立廣博深厚的知識(shí)結(jié)構(gòu)和融會(huì)貫通的行為方式。
二是將回答智能增強(qiáng)時(shí)代的能力培育問(wèn)題。智能增強(qiáng)時(shí)代的能力不再是一般意義上的聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)能力，我們需要借助人工智能跨界融合、人機(jī)協(xié)同的特征，提升受教育者的建構(gòu)能力，特別是在深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上的新智慧建構(gòu)、方法論建構(gòu)能力，讓受教育者在四元空間中形成整合資源的創(chuàng)造力和把握全局的領(lǐng)導(dǎo)力。
三是將回答智能增強(qiáng)時(shí)代的素質(zhì)提升問(wèn)題。智能增強(qiáng)時(shí)代的素質(zhì)有別于物理世界的傳統(tǒng)素質(zhì)，我們需要借助人工智能群智開(kāi)放的屬性，提升受教育者應(yīng)對(duì)四元空間的計(jì)算思維和數(shù)據(jù)素養(yǎng)，讓他們?cè)谧晕壹?lì)和交互培養(yǎng)中，推進(jìn)社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)與自然科學(xué)的交叉會(huì)聚，進(jìn)一步感受人文與科技融通的魅力。
四是將回答智能增強(qiáng)時(shí)代的人格塑造問(wèn)題。智能增強(qiáng)時(shí)代的人格將更加豐富，展現(xiàn)出物理世界、虛擬信息世界情況下的多重特點(diǎn)，我們需要借助人工智能同時(shí)鏈接人、物理世界、智能機(jī)器、虛擬信息世界的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步開(kāi)展立體式、多維度的人格塑造，讓受教者在四元空間中形成正確的價(jià)值取向和關(guān)懷生命的情懷。
第二個(gè)判斷是人工智能科技正推動(dòng)教育1.0轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)2.0，不斷構(gòu)建教與學(xué)互動(dòng)的新空間
隨著人工智能科技的創(chuàng)新發(fā)展，人機(jī)將共生互存，人類智能與機(jī)器智能協(xié)同的模式也將不斷向?qū)W習(xí)領(lǐng)域延伸，推動(dòng)教育1.0迅速轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)2.0。學(xué)習(xí)2.0是指學(xué)習(xí)者在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中，利用數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，以數(shù)字化方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程。學(xué)習(xí)2.0相較于教育1.0，其進(jìn)步之處在于：在目標(biāo)上，學(xué)習(xí)2.0將有別于掌握知識(shí)為主的傳統(tǒng)教育，轉(zhuǎn)向知識(shí)、能力、素質(zhì)、人格"四位一體"的全人教育;在觀念上，學(xué)習(xí)2.0從以教為主轉(zhuǎn)向以學(xué)為主;在環(huán)境上，學(xué)習(xí)2.0將不再單純依賴傳統(tǒng)教室，而是注重課堂學(xué)習(xí)、校內(nèi)實(shí)踐、社會(huì)實(shí)習(xí)、全球交流的實(shí)質(zhì)性融通;在方法上，學(xué)習(xí)2.0將改變記憶式學(xué)習(xí)的做法，更加強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)、在線學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)。
更為重要的是，在教育1.0向?qū)W習(xí)2.0轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，將不斷產(chǎn)生教與學(xué)互動(dòng)的新空間。這種新空間主要體現(xiàn)在以下三個(gè)層面：一是物理世界與虛擬信息世界交互產(chǎn)生的新空間。眾多語(yǔ)音圖像識(shí)別、可穿戴設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)成像等人工智能科技將滲透到任何物理或虛擬形式的課堂，使現(xiàn)行的教學(xué)媒介、師生評(píng)價(jià)反饋、深度學(xué)習(xí)等都發(fā)生深刻改變，受教育者的任務(wù)單式的學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)、多學(xué)科的交叉學(xué)習(xí)等都能變得更加便捷。二是教師與輔助教學(xué)智能機(jī)器交互產(chǎn)生的新空間。在這種空間范疇下，除了師生關(guān)系外，還存在教師與輔助教學(xué)智能機(jī)器的關(guān)系;輔助教學(xué)智能機(jī)器將部分扮演以往教師的角色，如承擔(dān)自動(dòng)出題與批閱、學(xué)習(xí)障礙診斷與及時(shí)反饋、問(wèn)題解決能力測(cè)評(píng)、學(xué)生心理素質(zhì)測(cè)評(píng)與改進(jìn)等功能。三是學(xué)生利用輔助學(xué)習(xí)智能機(jī)器交互產(chǎn)生的新空間。在未來(lái)，學(xué)生除了與教師進(jìn)行教與學(xué)的互動(dòng)外，更多的情況是與輔助學(xué)習(xí)智能機(jī)器共同學(xué)習(xí)、相互提高，如學(xué)生將在智能學(xué)習(xí)伴侶、個(gè)性化智能教學(xué)機(jī)器的陪伴下完成自主學(xué)習(xí)。
可見(jiàn)，學(xué)習(xí)2.0將由學(xué)生、教師、智能機(jī)器共同參與，其中的學(xué)生是探究者、發(fā)現(xiàn)者、合作者，教師是支持者、引導(dǎo)者、組織者，智能機(jī)器在物理世界、虛擬信息世界并存，具有協(xié)同開(kāi)放、多維共生、智能增強(qiáng)的特點(diǎn)，表現(xiàn)出以下的優(yōu)勢(shì)。
一是將解放教學(xué)生產(chǎn)力。讓教師從枯燥乏味的重復(fù)性勞動(dòng)中解放出來(lái)，更加專注于教學(xué)創(chuàng)新，如批改作業(yè)、考試閱卷、答疑等工作量大的教學(xué)工作可被人工智能取代，優(yōu)秀教師資源的稀缺與不平衡問(wèn)題或?qū)⒌玫骄徑狻?/p>
二是將引起學(xué)習(xí)中心的轉(zhuǎn)移。個(gè)性化學(xué)習(xí)將逐步成為主旋律，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)，如可以提供全面的個(gè)性化學(xué)習(xí)方案。
三是將形成人機(jī)共生的學(xué)習(xí)環(huán)境。教與學(xué)兩者間的交互耦合變得前所未有地緊密，形成人機(jī)共生的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，可以時(shí)時(shí)刻刻地學(xué)習(xí)，如智能交互技術(shù)可以推動(dòng)人與機(jī)更加融洽地互動(dòng)。
因此，學(xué)習(xí)2.0將重塑教與學(xué)的關(guān)系，通過(guò)智能輔助教學(xué)，如VR/AR、虛擬交互等，打造教與學(xué)從信息感知到信息反饋的信息回路，形成兩者不斷交互、迭代、互進(jìn)的過(guò)程，進(jìn)而達(dá)到教與學(xué)增強(qiáng)的功效，在環(huán)境、主體、方式、階段等方面掀起新一輪的學(xué)習(xí)革命。
一是人機(jī)協(xié)作將成為常態(tài)。人類智能與機(jī)器智能將進(jìn)一步協(xié)同發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)將放大學(xué)習(xí)成效，認(rèn)知技術(shù)將增強(qiáng)教育效果，推動(dòng)形成人機(jī)共生的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。
二是師生交互將成為必然。師生可以成為學(xué)習(xí)共同體，教師更加專注于教學(xué)創(chuàng)新，學(xué)生更加喜歡在探究基礎(chǔ)上的自主學(xué)習(xí)，以"學(xué)生"為主的教學(xué)將迅速發(fā)展。
三是終身學(xué)習(xí)將成為主流。學(xué)習(xí)將不再限于某一人生階段，而是放眼世界、追求一生的全面發(fā)展，終身學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)更加普適，人人有望通過(guò)深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)個(gè)人的卓越。
四是泛在學(xué)習(xí)將成為普遍。新的教學(xué)思想和技術(shù)手段將深度改造傳統(tǒng)的教育教學(xué)方式，開(kāi)放式、泛在式、個(gè)性化的在線學(xué)習(xí)得到持續(xù)偏愛(ài)，多次數(shù)、多地點(diǎn)、多時(shí)段的共同學(xué)習(xí)得到廣泛認(rèn)可。
第三個(gè)判斷是人工智能的賦能應(yīng)用將成為基礎(chǔ)教育、高等教育、社會(huì)教育聯(lián)動(dòng)的關(guān)鍵，加快形成終身教育共識(shí)
人工智能科技在教育的賦能與應(yīng)用，將帶來(lái)全新的教育理念與教育方式，可以為加快教育現(xiàn)代化提供有力支撐，進(jìn)一步打破教育階段的界限，打通人才培養(yǎng)鏈條，串聯(lián)小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)、社會(huì)的教育形式，使教育走向一貫性、聯(lián)動(dòng)性和終身性，形成基礎(chǔ)教育、高等教育、社會(huì)教育的共同體格局。人工智能對(duì)于終身教育的作用主要表現(xiàn)在：
一是通過(guò)人工智能的賦能應(yīng)用可以提供聯(lián)動(dòng)工具，讓終身教育更加容易。人工智能作為一組技術(shù)的統(tǒng)稱，幾乎可以將所有的技術(shù)內(nèi)容應(yīng)用到基礎(chǔ)教育、高等教育、社會(huì)教育領(lǐng)域，如機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別等人工智能科技可以幫助打造數(shù)字化的教科書(shū)，為所有年齡段的學(xué)生創(chuàng)建可定制的"智能"內(nèi)容，幫助受教育者開(kāi)展深度學(xué)習(xí)與有效記憶。在這種情況下，終身教育的門(mén)檻將大大降低，使人人可學(xué)成為可能。
二是通過(guò)人工智能的賦能應(yīng)用可以提供聯(lián)動(dòng)方法，讓終身教育更加方便。人工智能科技以計(jì)算和數(shù)據(jù)的方法來(lái)處理教育內(nèi)容，可以簡(jiǎn)單地將教育從傳統(tǒng)課堂"搬向"物理世界、虛擬信息世界的任何"場(chǎng)所"，如通過(guò)數(shù)據(jù)方法可以從全局角度對(duì)基礎(chǔ)教育、高等教育、社會(huì)教育的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合。在這種情況下，終身教育各階段內(nèi)容的專屬性將被打破，使處處可學(xué)不再是幻想。
三是通過(guò)人工智能的賦能應(yīng)用可以提供聯(lián)動(dòng)平臺(tái)，讓終身教育更加普遍。人工智能科技可以創(chuàng)建不同年齡、不同背景、不同學(xué)科的受教育者共同學(xué)習(xí)的平臺(tái)，形成涵蓋不同專業(yè)、課程、學(xué)科、師資等方面的豐富資源庫(kù)，如智能機(jī)器可替代輔導(dǎo)老師或講師，在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境幫助受教育者完成從小學(xué)到大學(xué)再到社會(huì)的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程。在這樣的情況下，教育的時(shí)間限制將被突破，使時(shí)時(shí)可學(xué)成為現(xiàn)實(shí)。
女士們、先生們、朋友們，智能增強(qiáng)時(shí)代的學(xué)習(xí)革命已經(jīng)來(lái)臨，相信"人工智能+教育"下的未來(lái)教育必將超越想象，能夠帶領(lǐng)教育回歸教育本源，提供更好的教育體驗(yàn)。讓我們共同努力，推動(dòng)教育不斷朝著更高質(zhì)量、更有效率、更加公平、更可持續(xù)的方向前進(jìn)，為實(shí)現(xiàn)人類更加美好的生活貢獻(xiàn)智慧和力量!
謝謝大家!