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怎样对学生进行人工智能教育(前沿访谈)

时间:2020-01-06

怎样对学生进行人工智能教育 ——专访中国工程院院士、中国人工智能学会理事长李德毅

李德毅院士:人工智能冲击最大的行业当数教育

稍加留意便会发现,今天许多需求非常旺盛的职业和专业,在10年前,甚至5年前都还没有出现。这种趋势发生在全世界、许多行业。这意味着,今天的学生,未来将从事自己从未听说过的全新职业。 今年7月,国务院颁布《新一代人工智能发展规划》,按照规划,到2030年中国要成为世界主要人工智能的创新中心,同时宣告,这是一个人工智能无时不有、无处不在的时代。那么,人才,从哪里来? 日前,在天津大学举办的新工科建设专题培训班吸引了来自各省级教育行政部门、各相关行业协会及各高校的300余名专家学者。一个共识是,创新驱动发展已成为时代的最强音,智能成为经济发展的新引擎,教育已经成为这个时代最大的人才红利。 专家呼吁将智能科学与技术设为一级学科 我们这个星球上要迎来机器人新人类,他们有智慧、有个性、有行为能力。中国工程院院士、中国人工智能协会理事长李德毅用一个短片,把人们带到2030年转一转:各个角落都是形形色色的服务机器人,翻译、助理、客服、交易、会计、司机、家政、咨询等工作都被人工智能代替;微创手术机器人站在手术室;无人拖拉机、农用无人机、背包机器人和收割机器人将成为新一代农民。 人工智能给人类带来的影响,将远远超过计算机和互联网在过去几十年已经对世界造成的改变。李德毅认为这种改变必然要重构人类的生产生活、学习和思维的方式。与此同时,必须清醒认识到,目前我国人工智能整体发展水平与发达国家相比仍存在差距,缺少重大原创成果,人工智能尖端人才远远不能满足需求。 事实上,高校早已开始探索如何培养与智能时代匹配的人才。2004年,北京大学在全国首次招收培养智能科学与技术专业的本科生,目前全国已有37所大学开展了智能专业的本科人才培养。2016年北京联合大学在全国率先成立机器人学院,面向全国招生。随后湖南大学、中国科学院大学、国防科技大学也相继成立机器人学院或人工智能学院。 经过多年的积累,现在智能学科的人才培养,已经由下而上形成了较为完整的培养体系。李德毅认为,现在的迫切任务是明确一级学科的位置,厘清课程体系,避免高开低走、碎片化和简单化。 根据国家《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》,我国目前有13个学科门类和111个一级学科,国家不设二级学科,大学可自主设置。 我国目前的学科门类和一级学科是由上而下设立的,对规范学位授予和人才培养具有指令性意义,有明显的中国特色。李德毅说,无论是一级学科,还是二级、三级学科,本来并没有高低贵贱之分,但是一级学科确实更便于汇聚资源。 2010年起,中国人工智能学会开始论证设智能科学与技术为一级学科,李德毅认为,由现有多个学科交叉渗透形成的智能科学技术,应列为一级学科,属工科门类,也可授理科学位。 李德毅认为,智能科学与技术是人类进入智能社会后,科学技术自身发展催生出来的一级学科,多学科交叉渗透和国家重大需求起了助催作用,一级学科的确立是随社会的发展而发展和变化,智能科学与技术作为一级学科,是提升创新驱动发展源头供给能力的时代需求,有着广阔的应用和发展前景。 他认为,智能科学技术列为一级学科后,就不必贴上交叉的标签。 作为一级学科的智能科学与技术,应该由相对明确、独立、成熟的二级学科支撑,并要能够覆盖智能学科的整个内涵。学会经过论证,提出了5个二级学科,脑认知机理、机器感知与模式识别、自然语言处理与理解、知识工程、机器人与智能系统。 与此同时,智能科学与技术的论文、著作和教材在中国乃至全世界都呈现出井喷的态势。智能学科的教育,在专业基础课程、专业课程和任意选修课程等不同层次上,都有独立的课程体系支撑。 他认为,智能科学与技术的二级学科是大学自主设置智能学科课程体系的重要依据,可营造良好的教育环境和巨大生源,确保智能学科与技术有扎实的基础、专门的知识、以及宽阔的就业,不但不会从现有的计算机、自动化等学院抢走资源,还会促进其他学科、专业方向发展到一个新的高度。 大学应回归教与学根本 人工智能时代,对各行各业的改变都是颠覆式的,而对教育的冲击最甚。今年高考出现的各科高考机器人,正在证明,死记硬背、大量做题,机器肯定会做得比人好。而阿尔发狗在19×19棋盘上已经碾轧人类,如果扩大到21×21或25×25,人类将更望洋兴叹。李德毅注意到,其中一个共识,机器智能远大于生物智能。 这让人们对教育有了前所未有的反思,教育是否就等于知识的积累?李德毅认为,在云计算、大数据和人工智能技术的支撑下,教育资源的优化和集中使用,教学内容的碎片化和多媒体重构,可即时灵活产生新的聚焦和新的知识点,十分有利于培养受教育者的随时随地的知识获取能力、特定问题的决策能力,以及解决现实问题的创新能力。 他理解,人工智能带给教育就是改变,是教与学的交互,教育的本质是交互认知和交互的感知。 教育部高等教育司司长吴岩分析了中国高等教育在这个时代正在经历的巨大变化。他分析,中国高等教育的舞台已从中国放大到全球,坐标是国际坐标,也面临国际竞争。 吴岩认为,符合新时代需求的高等教育有了更深层次的变化。以往,衡量教育是否优质,不是看经费够不够充足、环境够不够好,而是要看学生的学习成果和产出。从评价条件的优、教师的好,变成看学生的优、学习结果的好;从教师向学生转变,从教的好向学的好转变。 面对眼下高校中,教学与科研不平衡的现象,他认为,高校还是应回归教学、回归本科,回到根和本,人才培养是本,本科教育是根。 李德毅也认为,智能科学与技术的教育,归根到底要回归本科,现在本科非常少,研究生非常多,成了一个倒三角。 他举例说,一般来说,本科生在要求上大概150个学分,其中公共与技术课程是48学分,专业技术是33分,专业课程38学分,选修课程31学分。如果在本科生中设置智能专业,讲授智能内容可占到80学分左右,而目前在其他专业讲授智能内容,一般不超过8个学分,这就严重阻碍了社会对智能人才培养的素质要求。 中国工程院院士、天津大学校长钟登华谈到,美国麻省理工学院几个本科生提出无人机群概念,即由几十架无人机组成不同的方阵,不同的组合有不同的战斗力,目前美国国防部采用了这个设想,正在实施,其他国家也都在跟跑。这需要智能、航空、器械等许多门类知识的交叉,比如500架飞机放出去要怎么控制,都需要智能化控制工程最先进技术应用。钟登华说,这体现了一个从创意、创新到创业,注重以学生为中心的教育理念。 钟登华把未来的时代称为强智能时代,他认为中国高等教育一个关键任务是本土化与国际化,即扎根中国大地办大学,培养学生的家国情怀和国际视野。他认为要3大方面作出突破,推动协同育人,打通高校和企业之间的平台;要扩大办学自主权;以及改革评价体系,不仅是发表SCI论文,更重要是能在一些技术上有所突破,能带动真正的学科发展。来源:中国青年报

专家学者聚首 共话智能科技的颠覆性潜力
来自2017中国人工智能产业年会的声音

科学技术进步在与教育赛跑。去年底,工信部发布《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018—2020年)》,教育部今年要求高校主动服务国家战略和区域经济社会发展需要,增设人工智能、网络安全等领域的相关专业。正在全球勃兴的人工智能对教育有什么影响?教育应该怎样应对?在日前举行的首届中国智能教育大会上,记者就此采访了中国工程院院士、中国人工智能学会理事长李德毅。

科学技术进步在与教育赛跑。去年底,工信部发布《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018—2020年)》,教育部今年要求高校主动服务国家战略和区域经济社会发展需要,增设人工智能、网络安全等领域的相关专业。正在全球勃兴的人工智能对教育有什么影响?教育应该怎样应对?在日前举行的首届中国智能教育大会上,记者就此采访了中国工程院院士、中国人工智能学会理事长李德毅。

如果教育不紧跟人工智能的发展及时变革,15年后会有一半的大学面临困境;如果无人驾驶技术成熟并推广开来,人们再也不需要买车,而只需要汽车共享租赁;到2030年,无人拖拉机、背包机器人、农用无人机成为新一代“农民”……这些看似大胆的预测,或在不远的将来变成现实。近日,在由中国人工智能学会主办的2017中国人工智能产业年会上,来自国内人工智能研究界和产业界的数十位专家学者齐聚一堂,共话智能科技的颠覆性潜力。正如中国人工智能学会理事长、中国工程院院士李德毅在大会上所言:“人工智能给人类带来的影响,将超过过去几十年计算机和互联网已经给人类造成的影响,解决现实问题将是新一代人工智能的起点和落脚点。”人工智能或将重塑教育模式当下,智能机器人纷纷被引入工厂车间,智能家电开始走入寻常百姓家,国人已经清晰地感受到人工智能对于制造业的冲击。那么,下一个最可能被人工智能所改变甚至颠覆的行业是什么?“新一代人工智能必然要重构人类的生产生活、学习和思维的方式,因此我认为,下一个被冲击的行业一定是教育。”李德毅说。他以自己的学习经历为例,“近几十年我们的教育倡导学习外语,而学外语主要依靠记忆力,30岁之前我花费了6年时间来学习俄语和英语,但后来随着时间流逝许多词汇和语法都忘却了,这样的学习效率很低。但依靠人工智能技术,我们可以开发出准确的即时翻译机器人,那么在未来,依靠人工智能翻译解决了多语种的沟通问题,我们的孩子还需要去学习外语吗?”同时,授课和考试的模式也会因人工智能改变。李德毅认为,随着人工智能技术在教育中的普及,人机互动成为现实,未来的授课、考试都可以完全在互联网上进行,考试的选取题目、阅卷都由人工智能代劳,如今大规模固定地点、固定时间组织考试的模式将成为历史。“人工智能带来的这种‘随时随地学习’模式对传统的学校教育提出了严峻的挑战,我们必须反思。”西交利物浦大学执行校长席酉民认为,传统的学校教育重在让学生集中在课堂上接受老师的知识传授,但根据美国麻省理工学院的一项最新研究显示,学生在课堂学习时大脑内部活动偏低,但在做实验、做作业、自学和考试时,学生的大脑内部相对活跃度较高。“那是不是说明,网课这种模式有其优势,如果未来大学课堂的课程竞争不过网课,那大学校园存在的价值是什么?大学教育又应该教什么?”“美国哈佛大学商学院的一位教授曾在2014年预测,未来15年之内如果美国大学不跟随智能社会发展做出变革,美国一半数量的大学可能面临破产。我对此深以为然,人工智能将引发教育的重大改变,甚至是重塑。”席酉民说。无人驾驶将引发交通巨变今年7月,百度公司董事长李彦宏在一次公开会议上展示了一段自己乘坐无人驾驶汽车驶上北京五环路的视频。无人驾驶汽车驶上城市道路进行测试,让人们切身感受到,在人工智能的驱动下,无人驾驶时代正渐行渐近。北汽集团新技术研究院副院长荣辉用“诚惶诚恐”来形容这种感受。他以共享单车类比,“共享单车和传统单车的不同,就是在车锁上加入了联网和智能,但对传统自行车行业的冲击是巨大的——2014年传统自行车产量达7900万辆,2016年就滑落到5300万辆,这其中还包括共享单车的数量。所以,一旦自行车共享了,你根本不想拥有一辆自行车。”荣辉认为,同样的事情一定会发生在汽车行业,“当私家车变成无人驾驶之后,你就不会想拥有一辆汽车,你只需要使用它”,他认为,一旦无人驾驶走入人们的生活,共享单车对产业影响的现象就会发生在汽车行业。所以,“汽车行业再也不是传统行业,老牌汽车企业的优势将不复存在,整个交通行业将马上发生巨变”。那么,无人驾驶多久会来到人们身边?上海交通大学智能汽车中心教授杨明介绍,根据国际汽车工程师协会制定的汽车智能化分级标准,自动驾驶可分为L0-L5级,L0级即纯人工驾驶,而最高的L5级则是在几乎任何情况下都由汽车自动行驶,不需要驾驶员干预。从产业化的角度看,目前处于从L2辅助驾驶到L3半自动驾驶的过渡期,真正量产的L3车型仅有奥迪不久前推出的A8L,而特斯拉所具备的自动驾驶技术属L2级别,“在高速公路这样相对简单的环境下可以实现”。中科院自动化所副研究员黄武陵则表示,自动驾驶逐步应用在公交车和专用道路上是比较可行的。但若想把“司机们彻底解放出来,让他们开车时可以上网聊天、发微信”,现实距离梦想还很远,“最新研究显示,凭借目前的技术,L5级无人驾驶还很难实现,仍需基础设施和技术的重大创新,成为主流的时间不早于2027年至2028年。”黄武陵说。人才培养呼唤建立一级学科2017年,“人工智能”上升为我国国家战略,科技企业纷纷投入布局,人工智能产业呈现一派繁荣景象,但在本次大会上,许多专家也纷纷指出,目前我国人工智能整体发展水平与发达国家相比仍存在差距,人工智能尖端人才远远不能满足需求。“企业在人工智能时代的竞争是多条轨道的竞争,这里面最关键的是人才。”联想集团研究院人工智能实验室研发总监范伟道出了产业界的心声。事实上,高校早已开始了探索。2004年,北京大学在全国首次招收培养“智能科学与技术”专业的本科生,目前全国已有超过30所大学开展了智能专业的本科人才培养。2016年至今,北京联合大学、湖南大学等高校在全国建立了机器人学院或人工智能学院。“中国要在2030年成为人工智能的世界高地,必须现在就要进行人才培养。经过多年的积累,现在智能学科的人才培养,已经由下而上形成了较为完整的培养体系。”李德毅认为,“现在的迫切任务是明确一级学科的位置,厘清课程体系,避免高开低走、碎片化和简单化。”从2010年起,中国人工智能学会开始论证设智能科学与技术为一级学科,李德毅认为,由现有多个学科交叉渗透形成的“智能科学技术”,应列为一级学科,属工科门类,也可授理科学位。李德毅认为,智能科学与技术是人类进入智能社会后,科学技术自身发展催生出来的一级学科,多学科交叉渗透和国家重大需求起了助推作用,“一级学科的确立是随社会的发展而发展和变化,智能科学与技术作为一级学科,是提升创新驱动发展源头供给能力的时代需求,有着广阔的应用和发展前景。”他认为,智能科学技术列为一级学科后,就不必贴上“交叉”的标签。作为一级学科的智能科学与技术,应该由相对明确、独立、成熟的二级学科支撑,并要能够覆盖智能学科的整个内涵。学会经过论证,提出了5个二级学科:脑认知机理、机器感知与模式识别、自然语言处理与理解、知识工程、机器人与智能系统。与此同时,智能科学与技术的论文、著作和教材在中国乃至全世界都呈现出“井喷”的态势。智能学科的教育,在专业基础课程、专业课程和任意选修课程等不同层次上,都有独立的课程体系支撑。李德毅认为,智能科学与技术的二级学科是大学自主设置智能学科课程体系的重要依据,可营造良好的教育环境和巨大生源,确保智能学科与技术有扎实的基础、专门的知识,以及宽阔的就业,“不但不会从现有的计算机、自动化等学院抢走资源,还会促进其他学科、专业方向发展到一个新的高度”。

记者:您认为人工智能对教育的影响表现在哪些方面?

记者:您认为人工智能对教育的影响表现在哪些方面?

李德毅:人工智能是经济发展的新引擎,社会发展的加速器。人工智能冲击最大的行业当数教育,这就引发我们要对教育本源重新认识。教育本质上是对人脑的塑造,每节课都是一次脑认知的实践。

李德毅:人工智能是经济发展的新引擎,社会发展的加速器。人工智能冲击最大的行业当数教育,这就引发我们要对教育本源重新认识。教育本质上是对人脑的塑造,每节课都是一次脑认知的实践。

智能时代的人如何认知?卷积神经网络算法借助成千上万台的CPU+GPU(中央处理器+图形处理器、核心芯片)服务器架构的超计算能力,通过大量数据样本做混合的大规模深度学习训练,可确定人工神经网络模型中的几十亿个参数。这样制作的智能芯片用于语音识别、人脸识别、机器读片等获得了显著成效。机器智能获取人类特定知识的速度,会远大于生物智能。死记硬背、大量做题,机器做得比人好,一些科目的考试机器人可以胜过考生。教书育人遇到人工智能的极大挑战。

智能时代的人如何认知?卷积神经网络算法借助成千上万台的CPU+GPU(中央处理器+图形处理器、核心芯片)服务器架构的超计算能力,通过大量数据样本做混合的大规模深度学习训练,可确定人工神经网络模型中的几十亿个参数。这样制作的智能芯片用于语音识别、人脸识别、机器读片等获得了显著成效。机器智能获取人类特定知识的速度,会远大于生物智能。死记硬背、大量做题,机器做得比人好,一些科目的考试机器人可以胜过考生。教书育人遇到人工智能的极大挑战。

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