人工智能促进教育事业新发展
近年来，人工智能发展迅猛，在理论和技术方面日益成熟。2016年3月，AlphaGo战胜世界围棋冠军李世石，在轰动全球的同时也让世界更加关注人工智能的开发和应用。当前，人工智能已广泛应用于多个领域，在教育领域的应用和成就尤为显著，极大地推动了教育的改革与创新，使得“人工智能+教育”成为新趋势。2019年5月，习近平总书记在《向国际人工智能与教育大会致贺信》中指出，“人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力，正深刻改变着人们的生产、生活、学习方式，推动人类社会迎来人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代”。如果把教育比作一个系统，人工智能就是一种“外来物种”。当前的教育系统从目标到内容、从制度到流程都带有较强的固定性，其中的要素相对单一。作为“外来物种”的人工智能发挥其优势，将单一的生态系统转变为丰富的生态系统，增加系统的构成要素，增强系统的缓冲性，提升系统的抗崩溃性。人工智能应用于教育领域
人工智能是用人工的方法在机器上实现的智能，或者说是人们使用机器模拟人类和其他生物的自然智能，包括感知能力、记忆和思维能力、行为能力、语言能力等。在某种程度上可以说，人工智能就是在机器上实现类人的教育，或者说是对机器实施教育。目前，人工智能的主要发展方向是通过机器模仿和执行人脑的部分功能，其主要运作方式是对大数据进行推理和运算，通过运算模拟人脑的思维方式，将人类从部分脑力劳动中解放出来。人工智能发展至今已引入智能识别、自然语言理解、学习分析、虚拟现实、教育机器人等技术，为人工智能在教育领域的应用奠定了技术基础。当前，人工智能在教育领域的应用形式主要有四种：智能测评系统、智能教学系统、虚拟现实教育和教育机器人。
1.智能测评系统。人工智能引入文字识别和语音识别等技术后，能够快速、高效、准确地批改学生的作业。除此之外，能够根据作业的批改结果对学生的学习情况进行智能评估，生成个性化反馈。这不仅减轻了教师的课后负担，使教师能够将精力更多地放在课堂教学上，还能够帮助教师更直观地了解学生的学习情况，有针对性地制定教学方案，因材施教。
2.智能教学系统。区别于传统的一对多的课堂教学模式，智能教学系统依托网络，能够为学生提供一对一的专属教学服务，对每位学生的学习情况进行精准评估。根据学生的学习进度、对知识的掌握程度等定制专属学习内容、学习计划、学习目标和学习资料。只要有网络，学生可以随时随地进行自主学习和课后答疑。此外，智能教学系统能够根据学生的面部表情、言语表情、知识反馈等可察因素，实现情感感知、预测和调节，进而对学生的情感状态做出积极干预调节。同时，智能教学系统能够根据每位学生的学习反馈，为教师制定相应的教学方案，实现教师教学内容与学生学习进度间的精准对接，从而提高教师的教学水平和学生的学习效率。
3.虚拟现实教育。虚拟现实技术在教育中的应用，极大地丰富了教育的形式和内容。在传统的课堂教学中，学生只能通过教师的描述、平面图解和自己的想象去消化所学知识，对于想象力较差、接受知识的能力较弱的学生而言存在很大的学习负担。虚拟现实教育能够帮助学生突破传统教学空间、形式和内容束缚，为学生创建仿真的教学场景，给学生以身临其境的感觉。通过空间和场景的自由切换，能够增强可视化教学的视觉效果，允许学生在虚拟空间中自由探索，从而培养学习兴趣，激发学习积极性，促进学习效率的提高。
4.教育机器人。作为人工智能在教育中的重要应用，教育机器人发挥了巨大作用。融合多个领域技术的教育机器人，构建了全新的学习环境，改变了传统的教条化教学方式，和教师、学生一起参与到课堂活动中，逐渐成为教学主体之一。教育机器人的加入，能够协助教师开展教学活动，激发学生的学习兴趣，帮助学生解决疑难问题，为课堂氛围注入新的活力。教育机器人回答学生的问题需要连接网络，搜寻信息的过程也是自我更新和学习的过程。通过与学生的频繁交流，教育机器人对学生的了解逐步加深，进而能够因材施教，通过定制学习环境帮助学生层层深入了解各学科知识，有建设性地提高学生的学习能力和思维能力。
人工智能赋能教育改革与创新
人工智能技术的快速发展及其在教育领域的广泛应用，使人工智能与教育融合成为趋势。人工智能促进教育模式、教育理念和教学环境等发生重大改变，我们应重视人工智能给教育带来的积极影响，充分利用人工智能的优势，加快教育改革和创新，使教育跟上人工智能发展的步伐，推动二者协同发展。主要可以从以下几个方面入手。
1.高校开设人工智能相关课程，加强校企合作，培养具有创新意识的人工智能领域人才。人工智能领域的人才通常是多专多能，学校应提供平台让非人工智能专业学生可以在学好本专业知识的基础上辅修人工智能相关课程。高校在开设人工智能相关课程的同时，应同时培养学生的创新意识，并加强校企合作，通过与人工智能相关信息技术企业建立合作关系，为学生创造实践机会，将创新意识同理论知识与实践相结合。只有这样，才能培养出有真才实学的创新型人工智能领域人才。
2.将远程教育与智能测评系统、智能教学系统、网络教学资源、智能答疑系统等人工智能技术相结合，实现个性化教育，促进教育公平。远程教育的本质是网络教育+个性化教学。智能远程教育能够消除因地理位置导致的学习资源上的差异，只要有网络，学生可以随时随地上网学习，搜索浏览海量网络教学资源。不同地区的学生能够通过网络实现教育资源共享，从而拥有受更优质教育的机会。此外，人工智能教学系统能够根据学生的学习情况，生成个性化反馈，为学生定制专属的教学活动，使得教学过程和管理更加有针对性。
3.重新定位教师在教育中的角色，培养智慧教师。人工智能时代，学生的学习方式发生巨大变化，教师的教学方式及对自己角色的定位也应随之作出改变。教师不再仅是单向的知识传输者，而应在人工智能技术的帮助下，与学生建立良好关系，充分利用大数据网络，准确评估学生的能力，帮助学生制订切实可行的学习计划，树立理想的学习目标，激发学习兴趣，端正学习动机，提供个性化辅导。只有当教师的角色实现由教书者向智慧教师的转变，才能充分发挥“人工智能+教育”在教育创新与变革中的作用。
应对人工智能教育应用存在的风险
人工智能技术是一把双刃剑，在促进教育改革和创新的同时也存在一定风险。一方面，人工智能在教育中的应用可能会泄露用户信息。人工智能对教育大数据及云计算、机器学习等技术支持的依赖较大，其本质是通过较多的松散数据与算法所构成的智能程序实现对人脑的模拟。人工智能教育应用以互联网为依托实现资源共享，教育大数据的采集涉及用户的地理位置、手机号码和身份等信息，在资源共享过程中易被泄露。另一方面，人工智能教育应用时刻面临网络攻击的威胁，教育大数据信息可能被篡改，错误或虚假信息肆意传播，影响用户体验效果。
针对人工智能教育应用存在的风险，我们应创建网络安全防御体系，并定期修补系统漏洞，加强对教育大数据的采集和存储的监管；同时，建立健全相关网络安全法律法规，通过法律约束泄露或宣传虚假信息的行为，打击网络攻击行为。这样才能为人工智能教育应用创造良好的发展环境。
总之，人工智能的迅速发展为教育事业赋能，“人工智能+教育”已成为当前教育发展的趋势。在人工智能技术的辅助下，通过对教师角色定位的改变以及为学生提供个性化学习服务，能够推动教育事业的改革与创新。但是，人工智能教育应用自身也存在风险，必须采取相应的风险规避措施，保证用户的信息安全和网络安全，从而促进人工智能和教育更好地协同发展。
（本文系南京师范大学党建与思想政治教育课题“全媒体语境下高校主流意识形态网络话语权创新研究”（DS2019A003）阶段性成果）
（作者单位：南京师范大学外国语学院）
原标题：《人工智能促进教育事业新发展》
人工智能发展与应用综述
人工智能发展与应用综述摘要自人工智能的概念在1956年被提出以来，研发者们就不断研究，六十多年的发展，在理论研究以及应用领域都已取得了喜人的成果，人工智能在医疗，交通，教育，商业，信息安全等领域已经深入国民生活。本文对人工智能概念进行解读，并对人工智能发展与应用进行综述，探索人工智能发展轨迹，以更好认识人工智能，对行业技术与发展有更深刻的理解。
关键词：人工智能发展应用综述总结1、引言人工智能的概念越来越深刻影响着人类的生活，如同蒸汽时代的蒸汽机，电气时代的发电机，信息时代的计算机，人工智能已经成为推动人类进入智能时代的决定性力量。当然，人工智能并不是凭空产生的，其发展具有一定的过程，在无数科学研究者，学者的辛勤努力下，人工智能研究的研究体系已经初见成果。人工智能的概念产生于欧美、日本等国家，并迅速风靡全球，可喜的是，根据清华大学发布的《人工智能发展研究报告2018》统计，我国已经成为全球人工智能投资融资规模最大的国家，我国人工智能在人脸识别，语音识别，安防监控，智能音箱，智能家居等人工智能应用领域处于国际前列。根据2017年，爱思唯尔文献数据库[1]统计结果，我国在人工智能领域发表的论文数量已居世界第一。当然，作为一项新兴事物，人工智能并非完美无缺，在许多方面仍然有较多的困难尚未攻克，本文对人工智能发展与应用进行综述[2、3]，指导正确看待这一新兴事物，更好指导未来的技术发展。
2、人工智能以及核心概念由于“智能”这一概念难以确切定义，图灵用：“机器能够思考吗？”这一问题代替。图灵提出通过对机器进行“图灵测试”，以判断它是否具有智能。“图灵测试”就是让机器当做人，与人进行对话，如果有30%的测试人相信此机器是人类，那么这台机器被认为具有智能。美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授给人工智能下了这样的定义：人工智能是关于知识的学科，是怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。从实用观点来看，人工智能是一本知识工程学：以知识为对象，研究知识的获取，知识的表示方法和知识的使用。目前学术界将人工智能分为强人工智能和弱人工智能，强人工智能就是机器具有自我意识，要求机器有知觉有意识。弱人工智能是指没有知觉意识的智能，机器按照事先写好的程序进行工作，并不拥有智能。
（1）、机器学习机器学习[4]是人工智能的核心技术，是使机器拥有智能的主要途径，是指让机器模拟人的学习能力，以此来增强机器的性能。早在上个世纪图灵就给出了类似机器学习的想法，他设想让机器模仿儿童思维，使其接受正确的教育成长为一个成人的大脑。这种想法与当今学者研究的方向不谋而合。后来图灵与同事一起编写了程序去实践这种想法，机器能够做他们编写过的事情，除此之外，不会向人类一样在能力方面有更多的延伸。如何让机器自主的学习，在今天仍然是人工智能发展的难题。
（2）、人工神经网络是受人脑神经元的启发，试图设计与人脑结构类似的网络结构，模拟大脑处理信息的的过程，以提高运算速度。作为人工神经网络的一类，卷积神经网络已经广泛用于大型图像处理中。虽然人工神经网络无法与人类大脑媲美，在模式识别，医疗，智能机器人等领域取得的成果有目共睹。
(3)、专家系统是指依靠人类专家已有的知识建立的知识系统，是一种特定领域内大量知识与经验的程序系统。它应用人工智能技术，模拟人类专家求解问题的思维过程求解领域内的各种问题，其水平可以甚至超过人类专家的水平。目前专家系统开发最早应用最广泛的领域，多是医疗诊断，地质勘探，文化教育等领域。
3.发展历程回顾人工智能的发展可以有以下四个时期：孕育，形成，知识运用，综合集成四个阶段。孕育期：一般认为人工智能的最早工作是Warre基本出发点。Mcculloch跟WalterPitts完成的。他们提出一套人工神经元模型，两名普林顿大学数学系的研究生在1951年建造了第一台神经元网络计算机。不少早期工作可以被当做人工智能，古希腊的亚里士多德创立的演绎法，三段论的至今仍然是演绎推理的基本出发点。形成期：人工智能诞生于1956年的一次历史性聚会。几位来自美国的数学，神经学，心理学，信息科学和计算机科学的杰出科学家齐聚一堂，由麦卡锡提出了“人工智能（AI）”这一概念。会议过后，各地的科学家、学者纷纷研究相关知识，“人工智能”这一学科以及相关研究如雨后春笋一般形成。1969年的国际人工智能联合会议标志着人工智能得到国际的认可。知识应用期：1977年费根鲍姆在第五届国际人工智能大会上提出了知识工程的概念。从此之后，各类专家系统得以发展，大量的商品化专家系统和智能系统纷纷推出。专家系统的发展，也是得人工智能的发展范围扩大到了人类各个领域，并产生了巨大的经济效益。但是专家系统发展过程中也存在很多缺陷，应用领域窄，缺乏常识性知识，知识获取困难，不能访问现存的数据库等问题被逐渐暴露出来，人工智能面临着考验。综合形成期，在专家系统方面，从20世纪80年代末开始逐步向多技术，多方法的综合集成与多领域的综合应用型发展。大型专家系统开始采用了人工智能的多种语言，多种知识表示方法，多种推理机制和多种在控制策略相结合的方式，人工智能的发展进入综合形成期。目前，人工智能技术正在向大型分布式人工智能，大型分布式多专家协同系统，并行推理，多种专家系统开发工具，大型分布式人工开发环境和分布式环境下的多智能协同系统等方向发展。但是从目前来看，无论是人工智能理论还是实践都不够成熟，人工智能研究仍然需要科研工作者长期摸索。
4、人工智能的应用（1）、虚拟各人助理目前市面上的人工智能助理如：Siri，小娜等。个人助理能够帮助用户完成多项任务，多项服务，其推动力是人工智能技术。现阶段的人工助理一般具有基于上下文的对话能力，可以实现简单的人机对话，回答一些简单的问题。个人助理的应用包括语音识别，图像识别，深度学习等技术，其工作原理是“语音识别+云计算服务”。
（2）、自动驾驶谷歌公司一直致力于自动驾驶汽车的研究，2012年4月。谷歌公司宣布自动驾驶汽车已经行驶20万公里，这一数据已经接近汽车的最大里程数。我国自动驾驶技术的研究同样取得振奋人心的成果。2017年由海梁科技与深圳巴士集团等联合打造的自动驾驶客运巴士，正式进行线路的信息采集和试运行。
（3）、智慧医疗医疗一直是关系到国际民生的重要范畴。随着专家系统的不断发展完善，已有实例表明，人工智能可参与到医疗建设中。Watson[5]是IBM公司研发的采用认知计算系统的人工智能平台，watson肿瘤系统是其产品之一，可以作为辅助诊疗手段，与医院数据对接，实现病例数据的信息共享，还可以为临床医生在诊断过程中推荐诊疗方案，苏北人民医院2017年正式引入此系统，开启了智慧医疗的新时代。
5、我国人工智能发展趋势与展望人工智能技术发展至今60多年，其概念已经逐渐清晰，在生物，医疗，交通等领域孕育出了突破性的成果，但是人工智能技术能否发展到人类的水平仍然不能给出确切的答案。目前人工智能面临的问题主要是：
（1）、体系结构受限受限于冯诺依曼体系结构，目前人工智能系统在感知，认识方面无法突破瓶颈。这主要是由于传统的冯诺依曼体系结构采用的是存储程序的方法，程序是事先设定的，无法随着外界的改变而改变，这也是限制人工智能发展的关键。不过，我们有理由相信，在不久的未来能够克服这种制约。
（2）、社会问题困扰如果人工智能真的发展到与人类智慧媲美的程度，又会引发一系列的问题。一方面心理学上，“恐怖谷”理论就是假如机器人接近人类的时候，我们会对其产生莫名的厌恶和惧怕。另一方面，人工智能带来的社会问题同样困扰着人类，以自动驾驶汽车为例，3-18美国自动驾驶车辆车祸致人死亡的事件给自动驾驶技术的发展带来不小的冲击，事故责任的划分成为一大难题。目前人工智能的发展，主要是在弱人工智能发展并取得显著的成果，在强人工智能的研究上仍在开展，存在很多问题，有很大的发展空间，从目前的一些前瞻性研究可以看出人工智能可能会向以下几个方面发展：模糊处理，并行化，神经网络和机器情感。人工智能的下一个突破可能是赋予计算机情感能力。
参考文献
[1]中央人民政府驻香港特别行政区联络办公室副主任中国科学院院士谭铁牛.人工智能的发展趋势及对策[N].中华工商时报,2019-02-25(003).[2]张妮,徐文尚,王文文.人工智能技术发展及应用研究综述[J].煤矿机械,2009,30(02):4-7.[3]杨俊龙,柳作栋.人工智能技术发展及应用综述[J].计算机产品与流通,2018(03):132-133.[4]陈彦淇.简析人工智能的发展与应用[J].科技传播,2019(04):162-163+170.[5]曹敦煜.人工智能在心脏疾病诊疗中的应用[J].科技传播,2019(04):141-142.