潘云鶴院士在第三屆中美智慧教育大會(huì)上講到，中國工程院提出人工智能正在從1.0走向2.0，新一代人工智能對(duì)教育提出五個(gè)方面的挑戰(zhàn)。目前，產(chǎn)業(yè)和各個(gè)領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用已經(jīng)開始大踏步前進(jìn)，我們的科研教育也需要及時(shí)推進(jìn)。

 

人工智能正在走向2.0

 

　　人工智能概念是1956年，也就是62年前，在美國舉行的達(dá)特茅斯會(huì)議上提出的，意為讓計(jì)算機(jī)像人一樣思考、學(xué)習(xí)、認(rèn)知，也就是用計(jì)算機(jī)來模擬人的智能。

　　從上世紀(jì)70年代開始，人工智能開始形成比較穩(wěn)定的研究領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域，有機(jī)器定義證明、機(jī)器翻譯、專家系統(tǒng)、博弈、模式識(shí)別、學(xué)習(xí)、機(jī)器人等。這些都是模擬人或?qū)I(yè)工作者，比如他們的邏輯和推理能力、自然語言理解能力、問題求解和知識(shí)表達(dá)能力、搜索能力等等。

　　到了2015年，中國工程院在研究智慧城市、智慧醫(yī)療、智能制造的過程中，發(fā)現(xiàn)所有問題最后都聚焦到人工智能的發(fā)展。如果人工智能沒有新發(fā)展，就沒有辦法解決遇到的問題。因此，我們就向國家提出，中國應(yīng)該關(guān)注人工智能的一大變化，這個(gè)變化就是人工智能不僅會(huì)有個(gè)大發(fā)展，還會(huì)升級(jí)。我們提出，人工智能正在從1.0走向2.0。提出的原因有三點(diǎn)：

　　1.社會(huì)有了新需求。

　　出現(xiàn)了智能城市、智能醫(yī)療、智能交通建設(shè)，還有智能游戲、無人駕駛、智能制造、智慧學(xué)習(xí)。所有這些都需要人工智能去解決，而這些內(nèi)容，大部分并不包含在之前的人工智能中。

　　2.信息環(huán)境發(fā)生了巨大變化。

　　現(xiàn)在有互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)計(jì)算、超級(jí)計(jì)算、穿戴設(shè)備、云計(jì)算、網(wǎng)上數(shù)據(jù)、萬維網(wǎng)、搜索引擎等等，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)該產(chǎn)生新的人工智能。所以，人工智能不僅僅是讓計(jì)算機(jī)變得更聰明，還是讓信息環(huán)境變得更聰明。

　　3.人工智能的基礎(chǔ)和目標(biāo)變了。

　　人工智能的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，而現(xiàn)在有各種各樣的新數(shù)據(jù)，如大數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、傳感器網(wǎng)數(shù)據(jù)、AI/VR數(shù)據(jù)。很多人工智能專家認(rèn)為，計(jì)算機(jī)可以變得很“聰明”，甚至在很多地方超過人，AlphaGo就證明了這一點(diǎn)。但計(jì)算機(jī)的聰明和人的聰明不一樣，這是兩類不同的聰明，技術(shù)和人的智能功能有許多重合和不重合的地方。因此，把人的智能和機(jī)器的智能結(jié)合在一起，就可以產(chǎn)生更大的智能、更好的智能、更優(yōu)秀的智能來為人類服務(wù)，這就是群體智能。

　　從這三個(gè)方面來看，人工智能必定會(huì)邁向新一代，也就是邁向人工智能2.0。

　　中國的黨政領(lǐng)導(dǎo)人很支持中國工程院的想法。中國政府在去年7月發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》。我們認(rèn)為，新一代人工智能的五個(gè)基礎(chǔ)研究方向是大數(shù)據(jù)智能、群體智能、跨媒體智能、人機(jī)混合增強(qiáng)智能、自主智能系統(tǒng)。

 

人工智能2.0技術(shù)已經(jīng)初露鋒芒

 

　　人工智能2.0技術(shù)已經(jīng)初露鋒芒，具體來說有五大端倪。

　　端倪一，大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)+自我鍛煉的綜合進(jìn)化技術(shù)。與傳統(tǒng)博弈知識(shí)不同，AlphaGo深度學(xué)習(xí)不僅能“直覺感知（下一步在哪）”和“棋局推理（全局獲勝機(jī)會(huì)如何）”，還能將學(xué)習(xí)人類棋局和自我博弈積累棋局相結(jié)合，做到“新穎落子（想人所不敢想）”。目前，象棋也已經(jīng)有了這樣的計(jì)算機(jī)軟件程序。

　　端倪二，基于網(wǎng)絡(luò)的群體智能已經(jīng)出現(xiàn)萌芽。《Science》2016年1月1日發(fā)表的論文《群智之力量》認(rèn)為，群體智能計(jì)算的方式按難易程度可分為以下三種：實(shí)現(xiàn)任務(wù)分配的眾包模式（Crowdsourcing），較復(fù)雜支持工作流模式的群智（Complex workflows），最復(fù)雜的協(xié)同求解問題的生態(tài)系統(tǒng)模式（Problem solving ecosystem）。例如，普林斯頓大學(xué)在做腦科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，動(dòng)用了全球145個(gè)國家的16萬名科學(xué)家參與成像分析，成為人類歷史上對(duì)視神經(jīng)最系統(tǒng)的一次分類。

　　端倪三，人機(jī)一體化的混合智能出現(xiàn)。如增強(qiáng)手臂力量的外骨骼系統(tǒng)等，未來，更多的發(fā)展將出現(xiàn)在穿戴設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)人和計(jì)算機(jī)的無隙連接。不過，最激動(dòng)人心的計(jì)算機(jī)同人腦的結(jié)合還有一定距離。

　　端倪四：跨媒體推理已經(jīng)興起。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)可以很好地處理圖像、聲音、文字的信息，但這些信息是分開處理的。人在解決一個(gè)問題的時(shí)候，是同時(shí)運(yùn)用這些信息解決問題。以前的計(jì)算機(jī)并沒有完全解決這個(gè)問題，現(xiàn)在，中國科學(xué)家和世界的科學(xué)家正一起沿著這個(gè)方向努力，今后的人工智能2.0，應(yīng)該會(huì)在這方面取得重大進(jìn)展。

　　端倪五，無人系統(tǒng)迅速發(fā)展。回顧歷史，機(jī)器人發(fā)展最快的并不是類人型機(jī)器人，而是對(duì)機(jī)器進(jìn)行的智能化、自主化改造，如無人系統(tǒng)。因?yàn)椋惾嘶蝾悇?dòng)物的機(jī)器人研發(fā)往往不如對(duì)機(jī)械進(jìn)行智能化和自主化升級(jí)來得高效。

 

人工智能2.0對(duì)教育的挑戰(zhàn)

 

　　人工智能2.0給教育帶來的挑戰(zhàn)同樣表現(xiàn)在五個(gè)方面。

　　第一，基于大數(shù)據(jù)的個(gè)性化教育。

　　大數(shù)據(jù)智能為個(gè)性化教育提供了極大的支持。每個(gè)學(xué)生都不一樣，應(yīng)該受到個(gè)性化的教育，但我們現(xiàn)在沒有辦法，教師只能對(duì)大家進(jìn)行一致性教育。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中留下很多學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，例如做題正確率、考試情況、歷年學(xué)習(xí)成績、聽課專注度、平時(shí)興趣等。擁有這些數(shù)據(jù)，智能技術(shù)未來一定可以做到為每個(gè)學(xué)生畫像，清晰掌握每個(gè)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和層次，從而制定個(gè)性化的教育方案，并隨時(shí)根據(jù)大數(shù)據(jù)的更新進(jìn)行調(diào)整。

　　第二，跨媒體學(xué)習(xí)。

　　人類形成基本概念和判斷是依賴多種形式的信息綜合，如文字、視覺、圖表、聲音、觸覺、味覺等。因此，教材除文字外，配以插圖，還要進(jìn)行講解、參觀、實(shí)驗(yàn)等等，其目的是形成跨媒體知識(shí)。然而，到目前為止，計(jì)算機(jī)仍在分別處理多媒體信息，教材也基本是按照單種媒體編寫的，這方面還存在許多不足之處。跨媒體教學(xué)將成為提高教學(xué)效率的有效武器，對(duì)幼兒教育尤為如此。融入超文本課本、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）等技術(shù)的新教材將變得越來越重要。

　　第三，終身學(xué)習(xí)將得到智能化的支持。

　　未來，從內(nèi)容到形式，終身學(xué)習(xí)將變得越來越重要。終身學(xué)習(xí)不同于學(xué)校的系統(tǒng)式學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者帶著各自在現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問題參加學(xué)習(xí)，例如工作、形勢變化、理財(cái)、愛好、維修等，學(xué)校教材并不適用于終身學(xué)習(xí)。終身學(xué)習(xí)是“自主駕駛式”的學(xué)習(xí)，根據(jù)學(xué)習(xí)者的知識(shí)基礎(chǔ)、問題、目標(biāo)，形成一條適合自己的學(xué)習(xí)途徑。人工智能可以在知識(shí)庫的基礎(chǔ)上為其提供規(guī)劃和相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，以及有關(guān)知識(shí)點(diǎn)的綜合。

　　第四，圖書館變成智能圖書館。

　　目前，我國正在把圖書館變成數(shù)字圖書館，中國工程院正在把數(shù)字圖書館變成知識(shí)庫。圖書館內(nèi)的圖書都是由幾十乃至幾百個(gè)知識(shí)點(diǎn)組成的，這個(gè)系統(tǒng)對(duì)學(xué)校的學(xué)生是合適的，但對(duì)終身教育系統(tǒng)并不合適。因此，發(fā)展智能圖書館尤為必要。智能圖書館出借的不是一本書，而是根據(jù)借閱者的需求臨時(shí)整合的一系列相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。人工智能可以在此基礎(chǔ)上為每個(gè)人量身定做學(xué)習(xí)計(jì)劃，提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

　　第五，在新一代人工智能戰(zhàn)略實(shí)施過程中，隊(duì)伍組織和人才培育極為關(guān)鍵。

　　新一代人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用是改造人類學(xué)習(xí)的宏大工程，迫切需要人工智能、認(rèn)知心理學(xué)、教育學(xué)，圖書館學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，要在全國形成一支政府、企業(yè)和學(xué)校結(jié)合起來的人工智能攻關(guān)力量。但現(xiàn)在的問題是，全國學(xué)習(xí)人工智能的學(xué)生，包括本科生、博士生、研究生，尤其是博士生和研究生太少了。因此，為了加大人工智能人才培養(yǎng)力度和學(xué)科建設(shè)力度，我們建議，中國要選擇10所到20所高水平大學(xué)作為人工智能研發(fā)人才培養(yǎng)中心，每校每年專門設(shè)置博士生、研究生的名額，這樣若干年以后，中國人工智能研發(fā)人才每年就可增加1000名，這是一支重大的力量。

　　此外，我建議，在有關(guān)省市建立一批新一代人工智能研究中心，推動(dòng)人工智能各個(gè)方面的應(yīng)用。中國要主動(dòng)和國際合作，建立合作平臺(tái)，和全球的科技人員攜手，共同應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)，共同推動(dòng)人類走向更美好的明天。

　　中國的信息化從上世紀(jì)最后10年開始發(fā)展，實(shí)際沿著三個(gè)階段在推進(jìn)。第一階段是數(shù)字化，第二階段是網(wǎng)絡(luò)化，第三階段是智能化。產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用已經(jīng)開始大踏步前進(jìn)，我們的科研教育也需要及時(shí)推進(jìn)。

 

（根據(jù)第三屆中美智慧教育大會(huì)速記整理，未經(jīng)本人審閱。）

 

本文來源：《在線學(xué)習(xí)》雜志    首席記者劉增輝 北京報(bào)道