资讯 / 行业资讯 / 首都师范大学教授、北京师范大学智慧学习研究院副院长樊磊: 人工智能将给教育带来全方位改变

首都师范大学教授、北京师范大学智慧学习研究院副院长樊磊: 人工智能将给教育带来全方位改变

2017-05-24 17:35 作者:刘增辉 来源:在线学习 阅读:3562


首都师范大学教授、北京师范大学智慧学习研究院副院长樊磊


人工智能时代的到来, 已经给经济社会发展带来了深刻影响。 那么, 人工智能教育应用现状如何? 教育将因此发生哪些改变? 就相关问题, 本刊记者采访了首都师范大学教授、北京师范大学智慧学习研究院副院长樊磊。

樊磊长期从事理论计算机科学、 数学、教育技术学、 知识工程和 Web 技术等领域的研究开发工作。 机器学习刚兴起时,他就予以足够的关注并开始研究。 他认为, 人工智能教育应用有着巨大的发展空间, 其所带来的将是对教育的全方位改变。


人工智能爆发缘于关键技术的突破


记者 :现在对人工智能有很多说法,您是如何理解的?

樊磊 : 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为 AI, 也称机器智能。 人工智能一词, 最早是在 1956 年美国达特茅斯学院举行的一次研讨会上提出的。人工智能是计算机科学、 控制论、 信息论、 神经生理学、 心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。 它试图了解智能的实质 , 研究如何制造智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力, 以延伸人们智能的科学。 研究领域包括机器人、 机器学习(语言识别、图像识别、自然语言处理) 和知识工程及专家系统等等。人工智能的发展史和计算机科学与技术的发展史联系在一起, 目前, 能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机。

记者 :近 10 年来,人工智能加速发展,终于形成了今天的浪潮。其背后的原因是什么?

樊磊 : 推动人工智能大发展的根本原因在于关键技术的进步。 其中, 最重要的是2006 年前后机器学习和深度学习算法的突破。机器学习最基本的做法,是使用算法来解析数据、 从中学习, 然后对真实世界中的事件做出决策和预测。 而深度学习更进一步, 它是以数据为基础, 由计算机自动生成特征量, 而不再是由人来设计特征量,这带来了翻译、 语音识别和视觉识别的突破。 有了深度学习, 极大地拓展了人工智能的影响领域和范围, 原来人们认为很遥远的假设, 比如认为人工智能最终将超越人类或威胁人类生存,似乎到了眼前, 所以也引起了人们对未来的种种担忧。

还有一个背景是大数据和并行计算技术的发展。 机器学习算法必须依靠海量数据支撑, 这两个领域的发端源自不同的问题, 并非有意结合在一起。 同样是在 2006 年前后,大数据技术开始发展并和机器学习密切结合, 从而为机器学习如语音识别、 视觉识别技术的突破提供了最好的舞台和支撑。这从一个侧面表明, 人工智能(像其它新技术一样) 的兴起也是因为关联及支撑技术所共同推动的。

当然, 还有各国对人工智能的重视。 欧美、 亚太发展中国家都把以智能技术为核心的产业和制造力提升作为提升国家整体竞争力的战略选择。 在中国,《中国制造 2025》 明确了以智能制造为主攻方向 ; 国家“十三五”发展规划纲要中, 也制订了智能制造与机器人重大战略发展计划, 智能应用已经在经济领域全面展开。

可以说, 正是以上多种因素的叠加, 才促成了人工智能的爆发, 才有了阿尔法狗战胜人类围棋手。 以此事件为标志, 这一看似深奥的技术, 从实验室步入了人们的生活,引发了全社会人工智能讨论的热潮。


人工智能的教育应用生态尚未形成


记者 :在教育领域,人工智能现在有哪些应用呢?

樊磊 : 从人工智能发展的历史看, 它在教育领域的应用是很早的。 比如医学诊断、 判断矿产种类等早期的专家系统, 或多或少都带有某种教育色彩。 因此,人工智能在教育领域的应用并不是特别新鲜的事情。

谈到在教育领域的具体应用, 我们就需要界定 : 怎样才能算是应用? 如果是指含有人工智能的要素, 那么, 以前单机教学辅助的软件、 学习者行为的建模、师生交互、 根据不同对象推送不同资源等, 都可以看成人工智能的应用。 但是, 如果是指以智能技术为主体, 或者说让机器模拟人的思维和人对知识的推理, 那就需要很深刻的知识系统。在这个意义上,人工智能在教育中的应用还比较少, 还没有形成有效的市场。 从整体上讲, 应用还处于初级阶段, 并没有达到爆发点, 或者说并没有形成完整的应用生态。 当然,也正是因为处于初级阶段,也才有非常大的发展空间。

记者 :在教育领域,人们常常谈到教育机器人,在这方面是怎样的现状?

樊磊 : 机器人在教育中的应用主要有两种模式, 一种是机器人教育。 现在很多中小学都开设了有关机器人的课程, 希望通过对机器人的组建, 培养学生的跨学科综合能力,这是目前比较普遍的应用。 不过, 机器人教育现在已走进一个误区。 本来, 将机器人教育引入学校是为了削弱以分数为导向的倾向, 但很多学校进行机器人的教育却主要用于参加各种竞赛。

另一种是教育服务机器人, 也就是具有某种教育功能的实体(或拟人型) 机器人。 它自身有操作系统, 可与外界互动, 通常不需要电脑介入。 在全球市场上,已经有很多教育服务机器人产品,根据应用情境和场域两个维度,可以分为 12 类, 包括 STEAM 教具、 儿童娱乐教育同伴、 课堂机器人助教、 特殊教育机器人、 机器人教师等。

我们的研究表明, 教育机器人有着跨年龄、 跨群体的广阔市场需求, 未来 5 年市场规模或将达到 111 亿美元。 相对来说“, 教育服务机器人” 比“机器人教育” 拥有更大的市场发展潜力。

记者 :如果要应用得更好,还需要突破哪些技术瓶颈?

樊磊 : 人工智能在教育领域的应用还处于初级阶段, 很大原因在于缺少与其它学科的互动或者融合。 比如,大脑是如何学习的, 是如何思考、 判断问题的等等,在认知神经科学中已经有很多成果。 现在要做的是将这些成果及时反馈到人工智能领域, 生成新的算法、 新的技术亮点, 但这种互动目前是很缺乏的。


机器人不会取代教师


记者 :您认为,随着技术的进一步突破,教学方式将会有哪些改变?

樊磊 : 可分为三个层面。 第一个层面是感知层面上的, 使用自然语言、 表情识别或体感识别等技术, 使现有的教育技术手段最大限度地为老师、 学生所用。比如智慧教室,现在的应用多停留在比较初级阶段, 更多的所谓智慧方面的功能并没有挖掘出来。 原因有很多, 但不够人性化、 智能化, 是很重要的因素之一。

第二个层面是基于数据或知识处理层面上的, 人工智能比如机器人, 能够帮助老师完成一些重复率高、 工作压力大、 别人不能代替的事情。 比如, 根据学生成绩自动推荐弥补其短处的学习材料,代替老师大批量批改作业等。 我们有十几个学科, 都应该分析哪些部分可以用机器人辅助或者代替。 这是一个非常大的空间, 从某种意义上讲, 这是人工智能教育应用能不能走远、走深的关键。 这一层面工作的做好了, 发挥承上启下的作用, 教育方式将发生重要转折。

第三个层面是认知及情感方面的, 是比较理想化的, 是机器人具有察言观色、 发现问题的能力, 能够通过与学生的对话, 观察, 预测学生需要什么, 想什么,要做什么, 从而给老师、 家长提出建议。

记者 :“机器换人”已在很多行业发生,将来教师会被取代吗?

樊磊 : 机器人与教师一定是伙伴关系或者互补关系。 举个例子, 智能手机是我们的伙伴, 它只是深深介入我们的工作生活, 给我们带来了方便。 机器人也是如此,它所取代的是教师那些枯燥、 重复、 缺乏创造力的工作。 在与学生的深入沟通、 谈心, 对学习的深入剖析等方面, 至少在可预见的未来, 机器人是不可能代替教师的。

现在,“取代” 的说法很时髦。 我认为,这种言论更多是从机器人的进步出发, 却忽略了人这种最高智能的动物也是进化的, 人类一定会找到适应身边充满机器智能的方法。

记者 :互联网教育撼动了教师的核心地位,那么,人工智能给教育带来的根本改变是什么?

樊磊 : 我认为教育内容的改变是核心。在农业社会, 要去教孩子如何播种、 收割 ; 工业社会是要学习如何利用机械设施, 提高工作效率。 智能时代必然也要放弃一些知识,不必再锻炼记忆力, 不必再去花时间背诵课文, 而更多偏向于学习如何和机器人相处, 如何挖掘机器人工作的潜力, 去创造更多的价值。

我一直认为, 技术是没有壁垒的, 存在的是人的壁垒。 当人工智能与互联网、 大数据, 与相关学科融合并进的时候, 它将在教育理念、 教学方式、 教学内容、传播方式等方面,给教育带来全方位的改变。 而教育不会像现在这样, 面对一次次科技浪潮却岿然不动。

热门文章
相关新闻

打开微信“扫一扫”功能,扫描这个二维码

关注
微信
扫一扫,关注
在线学习公众号
扫一扫,关注
远程教育公众号
关注
微博
扫一扫,关注
在线学习新浪微博
扫一扫,关注
远程教育新浪微博
企业大学联席会
扫一扫,关注
企业大学联席会微信