如何理解作為社會基礎設施的人工智能教育

張路 吳俊杰

緣起：認識張路老師已經很多年了，他之前是一位橋梁工程師，之后成了中國第一代互聯網編輯，最后成為硬創邦和少年創學院的創始人，本期的對話欄目，期望能夠借助張路老師橫跨產業界和教育界的視野，為人工智能教育的發展提供一個既具體而微又面向未來的時代坐標。

張路，中國下一代教育基金會實踐與創新工程專家委員會執行委員兼秘書長，中國電子學會創客教育專家委員會委員，中關村創業大街新的社會階層聯誼會副會長，南京移動互聯及大數據研究院人工智能創新教育研究中心主任，少年創學院創始人、硬創邦創始人、創客馬拉松發起人、創客聯合匯聯合發起人。他有20年以上互聯網和媒體從業經驗，曾任人民日報和新聞集團合資的中國最早的科技網站ChinaByte.com主編，中國科學院旗下《互聯網周刊》副總編，并參與創辦IDG集團和清科集團投資的《創業邦》雜志。2013年在雷鋒網發起創客馬拉松，成為中國最早推動創客運動的賽事品牌;2014年成立硬創邦，成為第一批入駐中關村創業大街的24家孵化機構之一、科技部備案的北京市第一批眾創空間。2015年創辦少年創學院。少年創學院還是全國青少年電子信息科普創新教育基地、創客教育普惠行動發起執行單位，以及全國中小學生創·造大賽承辦單位。

吳俊杰，北京景山學校信息技術、物理教師，STEM教育研究者，研究方向為創客教育的普及課程和教師專業發展，創客教育普惠課程創始人。全國中小學STEAM教育大會聯合發起人，“貓友匯”社群聯合創始人，家庭創客空間計劃、LaserBlock開源結構件項目發起人。在《上海教育》《教學儀器與實驗》《中國信息技術教育》《中小學信息技術教育》雜志開設不定期專欄，發表論文70余篇，專著3本。在創新創業領域，致力于從教育的角度推動可持續發展理念下的模塊可重用的設計，推進電子、家電、家具、建筑行業的可重用設計的理念和消費行為。

吳俊杰：張老師，您好，很榮幸能與您一起參與人工智能主題的第三期對話欄目，之前我們從課程和教學實踐的角度分別討論了人工智能教育的幾種可能的形態，這次的對話內容主要從社會的發展角度來談人工智能與教育的關系，特別是社會發展需要什么樣的人工智能以及人工智能對社會可能會造成什么樣的改變，而這種改變又需要怎樣的勞動力結構來支持。我想，我們首先談一談人工智能究竟是一波真正的科技變化，還是行業發展的一個階段，甚至是一種營銷手段，它是一種質變還是一個量變。

張路：我所在的少年創學院在較早時就接觸到了人工智能教育領域的一些企業，記得20年前我剛來北京時，在《電腦報》從事編輯工作，那時正處于信息技術更迭的階段。因而，我親歷了幾次產業革命，即最開始是互聯網革命，接著，有幾次小的浪潮，如2000年Linux引發的開源軟件運動，開源硬件引發的創客運動，以及2007年iPhone上市后的移動互聯網革命。而人工智能浪潮與這些相比，我想可能會比互聯網的變革影響更深遠。它會非常深刻地影響到整個人類社會，因為它涉及的不僅僅是信息技術革命，還包括社會組織、倫理、價值等，同時，它也會深刻地影響到人類學習的方式，也就是教育。

目前，人工智能對教育的影響已經開始，具體表現在兩個方面：一是教育的設施和工具，如智慧校園、閱卷系統、魔法教室等。二是人工智能教育或人工智能科普教育，即通過信息技術、綜合實踐活動（包括編程、算法、創客、機器人、STEAM），讓學生更好地掌握和運用人工智能。

吳俊杰：前一段時間中國科學院張院士也委婉地表達了對人工智能這個領域究竟取得了什么層次的突破的擔憂。

張路：我們現在面臨的還是人工智能社會的前期——弱人工智能階段，即人工智能集中在語音交互、圖像視頻處理方面、文本處理方面，且通過深度學習和機器學習，機器在這些方面開始超過人類。例如，在過去抓捕逃犯是一個非常費時費力的過程，而如今攝影頭開始具備AI識別的功能，逃犯基本無處可逃。同樣，這些技術在教育領域中的運用也很多。例如，最簡單的課堂場景也因人工智能發生了很大的變化。有個理論是這樣的：一個有30位學生的傳統課堂，教師真正能關注到的只有7位學生，而類似魔法教室這種系統則可以通過收集視頻、圖像、語音的方式，記錄下所有的教學過程，快速地分析教學和學習效果，并將生成的學情報告，通過數據化的方式提供給教師，幫助教師更好地迭代。

吳俊杰：是的，有技術的地方就有相應的倫理問題。例如，這兩天學校剛好在期末考試，學校會強調，監考時教師不可以做批改試卷一類的工作。在監督管理方式上，學校絕不會開啟各間教室的監控，仍然采取領導巡考的形式避免出現這種現象。然而人力有限，可能很難杜絕相關的問題，但從另一個角度看，這仍然是“人性化管理”的智慧體現。

張路：管理確實是一門藝術，但政府仍然需要多樣的管理手段。人工智能對社會結構的影響也已經開始，目前最常見的就是智慧城市。例如，“我的南京”APP，就把市民的數據都收集了起來，如社保、醫療，甚至步數的數據。而這里就涉及一個問題，就是開放數據，在人工智能時代，只有保證數據的開放，人工智能的算法才可用。且在更遠的將來，隨著腦科學、人機接口等技術的推進，人類學習的方式，也會發生幾千年人類歷史上從未有過的變革，教育必然需要適應這樣的變化。

吳俊杰：常年開展人工智能教育教學，雖然對人工智能具體的發展還是抱有一種謹慎的態度，但是對于未來人工智能對社會的巨大影響，我還是保持樂觀的態度。接下來，我們能不能暢想一下，一個人工智能技術充分應用的社會（AI riched）將是一個怎樣的場景，其社會基礎設施是怎樣的？

張路：人工智能的社會基礎設施包括公共數據中心、公共政策服務中心、醫療和法律援助中心、教育與終身發展中心、人居與物流中心、智能制造與分配中心。

公共數據中心是基礎，從隱私來講，數據可以分為私有數據和公有數據。國家或者城市可以有公共數據中心，這些數據通過脫敏之后，經過充分的應用，成為人工智能行業應用的基礎，與此同時，個人信用一類有金融屬性的數據也是公共數據的重要組成部分。

公共政策服務中心會基于實時數據來制訂決策建議，基于法律會生成大量的自動決策的結果。在智慧交通領域目前已經有一些比較成熟的技術，如剛剛違章，手機就收到了罰單，這在技術上實現并不難，但難的是自動化的技術和現有方式之間的對接問題，且公共政策服務中心所涉及的范圍會更廣，挑戰也更大。

醫療和法律援助中心的主要職責是處理人工智能存在的倫理問題。

教育與終身發展中心則用來解決人的全面發展和再就業問題，若在人工智能充分應用的社會，人們將會有更多的個人時間來充實自己，然而要有意義、有創造性、環境友好地去度過這些時間，則需要教育的積極參與。

人居與物流中心負責確定人與物的位置。

智能制造與分配中心會按需生產和分配。這樣我們可以根據個人需求、社會發展需要、環境可承受的限度綜合匹配物權，智能制造將會完成個性化的生產，本質上創客教育中的建模和原型設計的教學內容都是為了匹配未來智能制造業的發展的。

這些基礎設施構成了人工智能社會中的頂層架構、社會服務、個人生活三個方面的基本形態。教育需要完全地參與到社會基礎設施的建設當中，否則再好的制度也會淪落在民粹和裙帶的汪洋之中。

吳俊杰：用公共數據來替代金融、用公共政策服務來代替管理。這體現了一種智能政務的可能性，值得期待。但這個過程中私營部門和政策制定的部門之間的相互關系應是匹配的，否則會造成壟斷的危險，這就有些像科幻小說中的一些場景了。

張路：是的，針對這一輪的科技革命的實現路徑，我們提出了一個公式，叫ABCD+E*F2G，首先是將以ABCD（分別是AI人工智能、Blockchain區塊鏈、Cloud云計算、Data大數據）為代表的科技力量和教育結合，延展到人工智能教育（E），然后與產業界結合，通過產業學術資本（F）的化學反應，促進產學研融合，最終為國家、政府和高校服務（G）。

在這些環節中有一個連接點，就是開源。教育體系里，首先必須要用開源的設備。只有這樣，學生才能學習和掌握核心的技術。開源與開放也是避免出現技術壟斷和所謂的“科技狂人”的最好手段，這是區分科學與迷信的一種手段。其次就是通過教育，讓技術普及，人工智能教育必須要小學、中學、大學同時起步。雖然人工智能社會的到來，會像暴風雨一樣迅猛，但教育有助于讓所有人同步進入這個社會。

吳俊杰：這也是我們一直強調創客教育本質上是一種未來消費者教育的原因，通過改變被教育者的知識結構，使其可以駕馭技術，而不是反其道而行。創客馬拉松是在技術的起步階段迅速地讓一部分人了解該技術的有效手段，您能不能談一談最近在南京舉辦的針對大學生的以人工智能為主題的創客馬拉松。

張路：這次在南京舉辦的創客馬拉松，我們稱為全球人工智能鈦馬大賽，這與之前的創客馬拉松有相同之處也有不同點。兩者相同的都是連續54小時的現場開發比賽的形式。不同的是，以前的創客馬拉松是開放主題，大家做一個軟硬件結合的作品，而這次重點在人工智能，我們設置了兩個賽項：一個是語音智能賽項，即要在4萬個聲音數據集里展開分類;一個是五分之一無人車的競速賽，其技術與真實的無人駕駛技術完全一樣，且有著極高的挑戰。這次我們招募了20個團隊，令大家吃驚的是，團隊成員大部分都是大一的學生，他們對人工智能幾乎不熟悉，像機器人操作系統（ROS），之前也都沒接觸過。剛開始，我們擔心比賽最后能不能完成，然而結果讓我們吃驚。經過兩個晚上的開發，大部分的隊伍居然能夠讓無人車跑起來，完成比賽，而且獲獎的冠、亞、季軍，完成的效果還很不錯。這種現學現賽的模式能夠成功，表明了人工智能的運用其實不像想象中那么困難。而且通過這些連續的運用和開發，學生們會產生很多的想法，會促使他們去主動學習，甚至創造，這樣就會誕生新產品、新技術和創業項目。

吳俊杰：我認為，這一波人工智能與信息技術教學的結合熱潮，在小學、初中、高中、大學所學習的知識是有共性的，就像是在共同邁向人工智能時代，只不過步子有大有小而已。

張路：所以我有個觀點，就是人工智能教育，需要打通小學、中學、大學，連接K12和高校兩個階段，做到統一的體系。例如，無人車用到的ROS這種機器人操作系統，如果中小學用的是ROS，高校用的也是ROS，到產業界用的還是ROS，這樣的學習體系就不會浪費，有一個循序漸進的過程。這在實際的教學中也是可以實現的，即把高校的人工智能教育和中小學的人工智能科普教育相結合，而編程就是一個好的載體，無人車也是一個好的載體，這樣的教學目標確實具有一定的跨越性，但學段的教學目標還是要結合該學段的心理特點設計。

吳俊杰：之所以邀請張老師來談“如何理解作為社會基礎設施的人工智能教育”，是因為您來自產業與教育相融合的跨界領域，能夠同時了解雙方的信息，且人工智能教育不能忽略時代背景和趨勢來談。最后，可不可以談一談人工智能領域中產業發展的情況，以及在這一國際競爭的尖端領域，我國處在一個怎樣的位置。

張路：最近我接觸到了一些國內的企業，的確讓人震撼。例如，路由器，這個簡單的上網設備的芯片，之前大部分使用的都是美國高通公司的產品。而如今，上海某公司用了五年時間做出了自己的路由器芯片。又如，操作系統，一般我們用的都是在Linux上移植或更改的。而如今名叫翼輝的實時操作系統，從第一行代碼開始，都是由國人自己寫的，如今也已運用到航空等軍事領域。

另外，科技部的OpenI啟智新一代人工智能開源開放平臺，正在吸引這些開源的力量，組成全球化的人工智能開源開放平臺。在人工智能時代，我們已經開始有完全國產、自主、可控、開源、開放的技術，無論是芯片還是操作系統。這和X86時代非常不一樣了，作為一位信息技術發展的見證者，還是覺得時不我待，參與其中更覺得無比自豪。

吳俊杰：國產、自主、可控、開源、開放這10個字可以看作是一種價值觀，教育作為社會及基礎設施全面參與到人工智能時代的方方面面……我們可以相信“未來已來”而且能夠期待——這是一種美好的未來。

后記：20世紀90年代流行一個詞，叫“信息高速公路”，它體現了一種對美好生活的向往和對快速實現這個目標的期待。三十多年以來，中國走上了這條高速公路，沒有被時代拋棄。新的時代即將到來，而這個時代必將是一個有邊界條件的新時代，這個邊界條件便是社會的公平正義和全世界的可持續發展。雖然仍然有人不斷地用“娛樂圈造星”的方式來推進科技行業的發展，但是我們仍然抱有期望——這種期望來自教育，來自天道人心，期待人工智能教育作為人工智能時代的社會基礎設施能夠為新時代作出更大的貢獻，共同構建人類命運共同體。