人工智能是加強(qiáng)還是顛覆嚴(yán)肅的教育?

魏忠

如今，人工智能和編程思維等熱門(mén)詞匯被教育界大量談?wù)摗Ｎ以诟咝Ｈ温殻M(jìn)行這方面的課程不到10年，高校教育由于學(xué)科體系還算嚴(yán)謹(jǐn)基本不太離譜，而基礎(chǔ)教育界膽子頗大，除了將成人的人工智能（主要是深度學(xué)習(xí)、卷積神經(jīng)等基礎(chǔ)模型在語(yǔ)音、圖像、文本中的應(yīng)用）少兒化（雖然不太合適但還算嚴(yán)謹(jǐn)），還有乃至根本沒(méi)有任何數(shù)學(xué)、信息、電子、計(jì)算機(jī)甚至工科背景的“教育家”開(kāi)始“顛覆傳統(tǒng)教育”，用各種道聽(tīng)途說(shuō)的說(shuō)辭或者東拼西湊的廠商資料做成人工智能課程。這里，我希望探討一下，人工智能是加強(qiáng)還是顛覆嚴(yán)肅的學(xué)科教育？

我有一個(gè)8歲的孩子，從她6歲開(kāi)始我對(duì)其進(jìn)行人工智能的思維訓(xùn)練，也積累了一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，另外也對(duì)十幾所中小學(xué)里6～15歲的孩子進(jìn)行常年的跟蹤，我的結(jié)論是：只有加強(qiáng)嚴(yán)肅學(xué)科教育的人工智能課程才是可持續(xù)的，人工智能確實(shí)對(duì)傳統(tǒng)的學(xué)科教育有挑戰(zhàn)，但拋開(kāi)學(xué)科教育搞創(chuàng)新的做法，完全是外行話。

這里，用我與女兒的若干個(gè)例子，來(lái)說(shuō)明人工智能的創(chuàng)造思維與學(xué)科教育的關(guān)系。

1.一年級(jí)數(shù)學(xué)有道思考題：一共給孩子50元錢(qián)，問(wèn)能買(mǎi)幾個(gè)蛋糕、甜圈、冰激凌、餅干？孩子用一個(gè)格子來(lái)表達(dá)這件事，我因勢(shì)利導(dǎo)，向孩子講了離散思維、矩陣運(yùn)算和海森堡。這樣一道題可以用奧數(shù)之類(lèi)的方式解決，也可以用發(fā)明不到100年的矩陣方式解決。

2.孩子看到電線桿子上有一個(gè)鳥(niǎo)窩，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)蘇州的鳥(niǎo)窩多數(shù)都是做在落葉樹(shù)上的，孩子問(wèn)我為什么，我仔細(xì)思考不得要領(lǐng)。不過(guò)我從另外的角度告訴她觀察未必完全對(duì)，有些鳥(niǎo)在草里，有些鳥(niǎo)在屋檐下，似乎候鳥(niǎo)在落葉樹(shù)上做窩的多。我順勢(shì)給她講起了概率、條件概率。

3.孩子問(wèn)我為什么每天早上吃同樣的東西時(shí)間久了就不想吃了。我問(wèn)她：“狗咬人不是新聞，為什么人咬狗就是新聞呢？”孩子哈哈大笑，進(jìn)而我給她看了香農(nóng)的電視片，告訴她什么是決策樹(shù)，什么是信息量，什么是信息熵，什么是條件熵。不管聽(tīng)懂聽(tīng)不懂，孩子似乎明白想弄清楚一個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)計(jì)算來(lái)完成。

4.她寫(xiě)了一篇作文——《未來(lái)的一天》，作文中寫(xiě)了未來(lái)發(fā)明一種“寫(xiě)作業(yè)機(jī)”，通過(guò)這種機(jī)器模仿她的筆跡幫助她寫(xiě)作業(yè)，老師就發(fā)現(xiàn)不了了。我問(wèn)她未來(lái)還要發(fā)明些什么，她又說(shuō)了一大堆東西：自動(dòng)作業(yè)機(jī)、自動(dòng)理發(fā)機(jī)、自動(dòng)尺子……我和她一起回顧了這些事情的三個(gè)層階——①自動(dòng)化：按照預(yù)定的計(jì)劃和變量進(jìn)行重復(fù)和機(jī)械的控制，如紅綠燈、聲控?zé)舻取＂跈C(jī)器學(xué)習(xí)：根據(jù)變化的環(huán)境尋找最優(yōu)的策略，如掃地機(jī)器人、布丁語(yǔ)音助手等。③人工智能：多維不定的輸入模糊訓(xùn)練按照最優(yōu)輸出得到的沒(méi)有機(jī)械定義標(biāo)準(zhǔn)的輸出，如人臉識(shí)別作業(yè)機(jī)。

我告訴她，要想做到未來(lái)的夢(mèng)想，一是大膽設(shè)想和實(shí)踐，二是學(xué)好數(shù)學(xué)物理等基礎(chǔ)學(xué)科。

好了，結(jié)論來(lái)了。作為一個(gè)大學(xué)教師，我給本科生、研究生上的人工智能課，基本理論根本超不過(guò)給8歲孩子講的。依我十多年的教育經(jīng)驗(yàn)，決定本科生學(xué)業(yè)成就高低的能力有兩點(diǎn)，一是思維模式，二是計(jì)算訓(xùn)練。思維模式方面，8歲的女兒一點(diǎn)也不會(huì)弱于我20歲的學(xué)生，而計(jì)算訓(xùn)練則要通過(guò)她未來(lái)12年的不斷重復(fù)深化來(lái)進(jìn)行。雖然思維訓(xùn)練不分年齡，但計(jì)算方面的學(xué)科訓(xùn)練，的確需要依托更加嚴(yán)肅的基礎(chǔ)教育和高等教育不斷深化才可能完成，不僅顛覆不了，還必須加強(qiáng)才行。

人工智能教育要謹(jǐn)防民科傾向，只能加強(qiáng)不能減弱嚴(yán)肅的學(xué)科教育。