人工智能如何从“娃娃”抓起?

  今年7月20日,国务院正式印发《新一代人工智能发展规划》,明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点,应逐步开展全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科,培养复合型人才,形成我国人工智能人才高地。

  在大数据、云计算、人工智能接连红火后,“人工智能+”时代已然到来,培养人工智能高端人才也迫在眉睫。9月6日,在第十三届南京软博会“洞悉未来”全球软件产业发展高峰论坛上,众多科技咖热聊的话题之一,就是人工智能教育在基础教育阶段的布局。

  国外早有“动作”

  据了解,在基础教育阶段布局人工智能教育,中国做得不算最早。

  早在2013年,英国就对中小学教学大纲进行过全面改革,并要求全国在2014年开始使用新大纲教学。教学大纲的修订就包括将“计算机科学”列为基础必修课程。英国规定5-16岁儿童开始学习编写电脑程序。

  2016年,美国社交网站Facebook创办人扎克伯格曾发帖,呼吁推行美国前总统奥巴马当年年初提出的《面向所有人的计算机科学教育》新计划。包括Facebook在内,亚马逊、谷歌和微软等科技巨头均承诺投入巨资在美国中小学课堂上推行计算机科学教育。

  还是在2016年,日本召开产业竞争力会议,提出用人工智能与大数据推进“第四次工业革命”是今后经济增长战略的核心,此外,为配合“第四次工业革命”,将中小学校必修编程科目加入新的成长战略草案中,即2020年以后,日本中小学都必须开始编程课程。

  据悉,相比国外,目前国内开设的人工智能课程还没有形成一套完善的体系,涉及的层面也比较简单,且专门的编程教学以课外培训机构提供为主。有数据显示,美国基础教育阶段约有 67.5%的孩子接受在线编程教育。以全球最主要的少儿编程语言Scratch的统计数据为例,美国市场的渗透率最高,达 44.80%,英国为 9.31%,中国仅为 0.96%。

  思维方法是教学重点

  “人工智能正变得越来越智能,我们,包括我们的孩子都很有可能在将来被机器人所取代,在这一过程中,我们人类其实可以用智慧‘对抗’人工智能的发展,从而在两者的‘竞争’中继续保持领先地位。”论坛上,加拿大工程院院士凌晓峰认为,当前最重要的,就是用人工智能的方法提高人类的思维方法,“教什么?一种,是和过去正常上课一样,教师把人工智能的理念教给学生;另一种,直接把人工智能的思维方法教给学生。”

  凌晓峰表示,人工智能有三大支柱,分别是大数据、算法、计算;相对应的,人的智能也需要三部分,“第一部分是知识,相当于大数据;第二部分是思维策略方法,与算法相对应;最后一部分,是大脑,对应于CPU等。”他认为,目前,人脑“大数据”与“计算”的增长不是很快,但是我们还可以提高人脑的“算法”。

  “在人工智能领域,存在一种决策理论,叫做贝叶斯决策理论,说的是对部分未知的状态用主观概率估计,然后用贝叶斯公式对发生概率进行修正,最后再利用期望值和修正概率做出最优决策。”凌晓峰认为,完全可以利用这一理论来训练人的思维,“这样一来,当有了新的证据后,我们对一件事物产生看法前是在对某同类事件的看法基础上加上了新的证据,从而进行有效的准备。”如何理解?比如,医生给患者看病,在患者还没来之前就知道当前高发哪些病,对病况也有大概的了解;但是在来了一个新的患者之后,医生在看到患者的状况,听到患者的描述后会对此前的患者可能得病概率的分布进行更新,以免存在偏见。

  不过,在瑞士工程科学院院士纳迪亚·玛格丽特·唐尔曼看来,人工智能的思维难以取代人类智能的思维,“人类智能并不仅限于逻辑,它错综复杂,决定着人类要做什么。至少在很长的一段时间里,人工智能也许在某些特定领域会非常强,但在效率性、复杂性、情感性等方面,它们对人类智能“难望其项背”。

  应试教育观念或成最大障碍

  人工智能教育进入课堂有其必要性,但是也不得不考虑人工智能教育与当前教育生态之间存在的不小的隔阂。

  “编程教育其实对学生的逻辑思维能力要求很高,但在小学阶段,学生的逻辑思维尚未形成,自主编程有困难。加上当前应试教育生态,很容易把学生对编程的需求和应用转化为‘死记硬背’的知识,好像数学一样,即便是逻辑结构非常强烈的学科,也还是难以避免‘知识化’。”凌晓峰说,如果人工智能教育依然堕入了应试教育的陷阱,学生只记一些编程和算法,而无法通过程序语言来解决学生在学习和生活中的实际问题,那意味着“无法应用的编程”人工智能教育是失败的。最为糟糕的是,在应试教育的生态之下,作为工具的编程可能没有丝毫用武之地。

  亚信集团董事长田溯宁认为,人工智能建立在大数据的基础上,不断改良算法实现机器学习,这就要求学生养成关注过程的习惯,“但在当前的应试教育生态之下,很多学科都只有结论,没有结论产生的过程。”

  凌晓峰认为,人工智能教育进入课堂很简单,编写教材也没那么不容易,关键是在应试教育生态中的考核、评价会不会让学生产生使用编程的动机,能否让学生形成应用编程工具的能力。针对绝大部分学校依然还处于反对网络、手机的教育生态之下,对于课本之外的一切知识都不感兴趣的情况下,这种对个人能力、兴趣和主观能动性要求颇高的编程教育和人工智能教育能否萌芽,不容乐观。

  少儿编程市场潜力大

  2016年6月,教育部印发《教育信息化“十三五”规划》,将信息化教学能力纳入学校办学水平考评体系;2017年1月,《义务教育小学科学课程标准》提出将对小学科学课程标准进行修订完善;浙江新高考改革将信息技术加入高考选考科目。

  不少投资者由此将少儿编程看成市场新蓝海。今年3月,Makeblock获得EMC媒体基金和深创投2亿人民币B轮融资。据了解,Makeblock是一个基于开源硬件的机器人积木搭建平台,让用户通过乐高积木的方式搭建自己的机器人,并进行可视化编程。今年5月,A股上市公司盛通股份以1421万元投资编程猫,布局少儿编程。

  为进一步推动编程等课程的开展,一些培训机构还跟学校合作,如儿童科技企业葡萄教育通过智趣教室、小学编程方案、编程创客教室等方式,在幼儿园、小学等进行落地。

  据业内人士估测,少儿编程行业未来市场规模可达230亿—350亿元。