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新一代人工智能的发展与展望 人工智能未来教育发展前景

新一代人工智能的发展与展望

随着大数据、云计算等技术的飞速发展,人们生产生活的数据基础和信息环境得到了大幅提升,人工智能(AI)正在从专用智能迈向通用智能,进入了全新的发展阶段。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》指出新一代人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推进,正在引发链式突破,推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升。在4月10日“吴文俊人工智能科学技术奖”十周年颁奖盛典中,作为我国不确定性人工智能领域的主要开拓者、中国人工智能学会名誉理事长李德毅院士荣获“吴文俊人工智能最高成就奖”,并在大会上作题为《探索什么叫新一代人工智能》的报告,探讨了新一代人工智能的内涵和路径,引领着新一代人工智能的发展与展望。

人工智能这一概念诞生于1956年在美国达特茅斯学院举行的“人工智能夏季研讨会”,随后在20世纪50年代末和80年代初先后两次步入发展高峰,但因为技术瓶颈、应用成本等局限性而均掉入低谷。在信息技术的引领下,数据信息快速积累,运算能力大幅提升,人工智能发展环境发生了巨大变化,跨媒体智能、群体智能成为新的发展方向,以2006年深度学习模型的提出为标志,人工智能第三次站在了科技发展的浪潮之巅。

当前,随着移动互联网、物联网、大数据、云计算和人工智能等新一代信息技术的加速迭代演进,人类社会与物理世界的二元结构正在进阶到人类社会、信息空间和物理世界的三元结构,人与人、机器与机器、人与机器的交流互动愈加频繁。在多源数据、多元应用和超算能力、算法模型的共同驱动下,传统以计算机智能为基础的、依赖于算力算法和数据的人工智能,强调通用学习和大规模训练集的机器学习,正逐渐朝着以开放性智能为基础、依赖于交互学习和记忆、基于推理和知识驱动的以混合认知模型为中心的新一代人工智能方向迈进。应该说,新一代人工智能的内核是“会学习”,相较于当下只是代码的重复简单执行,新一代人工智能则需要能够在学习过程中解决新的问题。其中,学习的条件是认知,学习的客体是知识,学习的形态是交互,学习的核心是理解,学习的结果是记忆……因此,学习是新一代人工智能解释解决现实问题的基础,记忆智能是新一代人工智能中多领域、多情景可计算智能的边界和约束。进而当人类进入和智能机器互动的时代,新一代人工智能需要与时俱进地持续学习,不断检视解决新的问题,帮助人机加深、加快从对态势的全息感知递进到对世界的多维认知。

事实上,基于数据驱动型的传统人工智能,大多建立在“数据中立、算法公正和程序正义”三要素基础之上,而新一代人工智能更关注于交互能力,旨在通过设计“记忆”模块来模仿人脑,解决更灵活多变的实际问题,真正成为“不断学习、与时俱进”的人工智能。特别是人机交互支撑实现人机交叉融合与协同互动,目前已在多个领域取得了卓越成果,形成了多方面、多种类、多层次的应用。例如,在线客服可以实现全天候不间断服务,轻松解决用户咨询等问题,也可将棘手问题转交人工客服处理,降低了企业的管理成本;在智慧医疗领域,人工智能可以通过神经影像实现辅助智能诊断,帮助医生阅片,目前准确率已达95%以上,节省了大量的人力;2020年,在抗击疫情的过程中,新一代人工智能技术加速与交通、医疗、教育、应急等事务协作联动,在科技战“疫”中大显身手,助力疫情防控取得显著成效。

未来已来,随着人工智能逐渐融入居民生活的方方面面,将继续在智慧医疗、自动驾驶、工业制造智能化等领域崭露头角。一是基于新一代人工智能的智慧医疗,将助力医院更好记录、存储和分析患者的健康信息,提供更加精准化和个性化的健康服务,显著提升医院的临床诊断精确度。二是通过将新一代人工智能运用于自动驾驶系统的感知、预测和决策等方面,重点解决车道协同、多车调度、传感器定位等问题,重新定义城市生活中人们的出行方式。三是由于我国工业向大型化、高速化、精细化、自主化发展,对高端大规模可编程自动化系统提出迫切需求,新一代人工智能将推动基于工业4.0发展纲领,以高度自动化的智能感知为核心,主动排除生产障碍,发展具备有适应性、资源效率、人机协同工程的智能工厂应运而生。总之,如何展望人工智能通过交互学习和记忆理解实现自编程和自成长,提升自主学习和人机交互的效率,将是未来研究着力发展的硬核领域,并加速新一代信息技术与智能制造深度融合,推动数字化转型走深走实,有信心、有能力去迎接下一场深刻产业变革的到来。

作者:徐云峰

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谈国内外人工智能教育研究现状

谈国内外人工智能教育研究现状

时间:2023-04-0700:06:35

摘要:人工智能(ArtificialIntelligence)正以飞快的速度在发展,与此同时也很大影响着教育发展,引领教育迈向“人工智能教育”的新阶段将成为它的使命。通过对比国内外的政策文件以及目前的探究现状,为“人工智能教育”的实际发展提供可操作的路径,进一步建构人工智能新时代背景下的人才培养体系。

关键词:人工智能;人工智能教育;人才培养体系

人工智能(ArtificialIntelligence,简称AI)在很大程度扩充了人类身体和大脑无限的潜能。世界围棋冠军李世石和柯洁连续战败于“阿尔法狗”,这使得新一轮的发展热潮在全球性人工智能界掀起了热浪。这几年,很多知名学者在国内陆续开展了有关方面的探索,如,教育人工智能(EAI),闫志明等提出,这一理论划分了教育人工智能的内涵(闫志明等,2017);智慧教育时代我国人工智能教育应用的发展路径(马玉慧等,2017);刘清堂等对智能教学技术的发展与展望进行了研究(刘清堂等,2016)。由此看来,人工智能作为一项崭新的技术,将会使教育迎来“人工智能教育”的新征程。人工智能的探索,在国外的发展历程比国内相对较早,所以比国内的技术要更加稳定成熟。人工智能的绝大一部分研究所涉及到的主要部分,又在人工智能的应用方面占据了各个领域。那么,教育作为不可或缺的一部分,已经深深地被人工智能技术带来的便利性所引导。实际上,人工智能教育现阶段早已应用,人工智能教育任何有可能性的发展我们都必须密切关注,作为一名新时代的高等学校的教育工作者,开拓自己的视野,争取走在时代的前列,就必须密切关注着人工智能教育任何有可能性的发展。

1国内外研究现状对比分析

1.1国内研究现状

一般所说的“人工智能教育”,是人工智能与教育的深度融合与发展(吴永和等,2017)。新时代环境下对于“人工智能教育”的研究正在热火朝天地进行着,这时期产生了非常多的研究成果。现在看来,主要应用的方式为“人工智能+教育”,通过将人工智能应用于教育领域,达到提高教育教学质量的目的。本文将把人工智能教育领域的相关调查研究成果作为基础,通过对其进行关键字词的共词网络图分析,以透视“人工智能教育”的学术内涵。以“中国知网”作为主要的检索方式,将“人工智能教育”作为概念的介入点进行搜索,期刊来源限定为核心期刊和CSSCI,时间区间为2000年—2018年,共得到结果48篇。人工智能和教育的融合有着无限可能性。“人工智能教育”人们关注的更多是教育的应用。随着科学技术的发展,人工智能在网路和远程教育中得到了越来越多的应用。其中,机器学习、智能教育以及图像技术处理是“人工智能教育”的基础组成部件。在此基础上,计算机辅助教学、决策支持系统和智能教育系统也得到了迅猛发展。此外,该模式也将触角伸到“互联网+”教育,情感教育等热门教育方向。信息技术、教育应用和学习过程共同出现的次数较多,与很多关键词联系紧密。这表明信息技术、教育应用和人工智能在同一篇文章中一起大量的存在,这也受到了研究者广泛关注。这从总体上说明了“人工智能教育”的研究重点,因此与之相关的研究也围绕其开展。

1.2国外研究现状

美国白宫科技政策办公室于2016年10月了《为人工智能的未来做好准备》报告。在美国,人工智能目前发展的情况以及未来或许会出现的一些疑问,可能存在的市场潜力这篇报告从以下7个层面进行了分析:(1)在交通运输国民的医疗层面的保障,解决了极端的效率低的问题。在公共事务方面,大大改善了国民的生活水平。(2)联邦政府建议,为了提高服务水平和办公效率,应在政府中广泛使用人工智能技术。(3)保障社会的公共安全对于人工智能的应用是首要需要遵守的条件,完善良好的管理制度以利于更好地监管产品后续的管理。(4)人工智能技术的发展离不开联邦政府的长时间的基础投资和对于从业人员的基础培养,巨大的市场需求对于研究人员以及技术专业的需要,需要政府和学校采取有效的措施来满足。(5)人工智能的应用给人们带来了很多便利,机器的自动化操作让人们解放了双手,但有一些行业和人群会因此受到一些潜在的负面影响。(6)在公平性、安全性与治理方面,人工智能被用来控制现实设备,并使人类开始对安全问题产生关注。(7)全球问题,例如:灾害预防、气候变化等,人工智能可以提供解决的新思路。针对人工智能研发,《国家人工智能研发战略规划》提出:(1)人工智能研究的可持续性发展与投资。(2)人与智能的有效性平衡。(3)人工智能的道德性、法律性的提出以及处理其社会性影响。(4)保证人工智能安全的系统环境。(5)开发用于人工智能训练及测试的共享公共数据集环境。(6)人工智能技术测试根据制定的标准和相关参照。(7)对于人力资源的需求性。

2构建“人工智能教育”人才培养体系

2.1“人工智能教育”的业态趋向

以学习者为主体的教育模式,能够帮助教师定制教育模式、个性化受教育者短期以及远期培养。这样的“人工智能教育”,需要学校、企业、政府之间通力合作才能实现。而学校是“人工智能教育”的主要应用阵地,能够为受教育者提供丰富且内容完善的教学资料、先进的教学理论,同时还能够正确地提出理论指导数据;同时,学校也是企业“人工智能教育”此类产品的主要的应用对象。企业应该依托先进的技术,以教育为导向,研发并提供多样化、个性化的教育产品和服务。并依据学校教育的反馈数据,不断改进产品和服务,使其逐渐迎合教育市场和社会的需求,促进学校“人工智能教育”的发展。政府是推动“人工智能教育”正确发展的导向,一方面要为“人工智能教育”产品和服务制定市场标准与政策,规范市场,另一方面也要为学校“人工智能教育”提供科学的导向与指导意见。

2.2“人工智能教育”知识储备措施

2.2.1推广基础教育中的人工智能活动基础教育目前已经在为“人工智能+教育”的教育路径提供发展的基础环境。现阶段,中小学生是国家未来发展的根基,让其学习相关的知识显得非常重要。这就要求学校和政府作出调整,在中小学时期可以设立与人工智能有关的课程,例如,科学技术课程,或者具有开拓性、探究性的学习课程。其能够使得学生具备一些基础知识,帮助学生能够了解人工智能,提高其对人工智能技术的正确认知。

2.2.2完善高校人工智能学科教育框架高等教育能够在“人工智能教育”理念下,为该领域的发展提供人才保障。高校是“人工智能教育”进行各类研发的主要实验场所,因此,需要改善人工智能学科现有的整体知识架构,不断完善人工智能专业种类,同时专门设计人工智能类课程,随着人工智能理论探索的深入,不断推动人工智能教育的实施。高等院校是各种创新人才的发源地,可在部分高校建立人工智能教育试点,同时可以在试点高校建立以人工智能为主的实验室,大力吸引人工智能学科相关高技术人才,通过这些人才的通力合作,逐步优化人工智能培养的专业知识体系以及学科组成。

2.2.3打造人工智能的高端人才队伍人工智能的发展和技术倚重高端人才,培养具有创新能力和研究精神的专业高技术含量人才至关重要,其是“人工智能教育”能够长远、快速发展的依靠。组建“人工智能教育”高端人才队伍,要坚持培养与引进两手把握。一方面,培育高水平研发团队以及实验室。着重支持和培养具有领导能力的领军人才,加强此类技术的基础研究、细化应用研究等。另一方面,还应该加大高端人才的吸引力度。通过重大研发任务和基地平台建设,实现人工智能国际高端人才和创新队伍精准引进。

3结语

人类处于知识改变命运的时代,各类技术正呈现大融合的状态。人工智能从一定程度上帮助人类进行思考,是人类社会发展的重要助力。而将其应用在教育领域,不仅能够更好地提高学生的学习效率,也可以将教师、学校的管理力度提高一个档次。然而,该技术在教育领域的发展还需要不断地努力才可以。

参考文献:

[1]闫志明,唐夏夏,秦旋,等.教育人工智能(EAI)的内涵,关键技术与应用趋势*——美国《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划》报告解析[J].远程教育杂志,2017,35(001):26-35.

[2]刘清堂,毛刚,杨琳,etal.智能教学技术的发展与展望[J].中国电化教育,2016(6):15.

[3]吴永和,刘博文,马晓玲.ConstructinganEcosystemof“ArtificialIntelligence+Education”%构筑“人工智能+教育”的生态系统[J].远程教育杂志,2017,35(05):27-39.

作者:缪甜佳单位:南京邮电大学

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