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人工智能促进教育变革创新 人工智能对生活的冲击有哪些表现形式

人工智能促进教育变革创新

通过云平台布置电子作业,利用数据分析课堂上学生学习行为,推进学校管理流程迈向数字化……前不久,2022国际人工智能与教育会议在线上举行,来自全球数十个国家的政府官员、专家学者、一线教师、企业代表等相聚“云端”,畅叙人工智能时代教育发展图景。

作为引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力,人工智能催生了大批新产品、新技术、新业态和新模式,也为教育现代化带来更多可能性。习近平总书记强调,“中国高度重视人工智能对教育的深刻影响,积极推动人工智能和教育深度融合,促进教育变革创新”。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》,明确利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革;教育部出台《高等学校人工智能创新行动计划》,并先后启动两批人工智能助推教师队伍建设试点工作;中央网信办等八部门联合认定一批国家智能社会治理实验基地,包括19个教育领域特色基地,研究智能时代各种教育场景下智能治理机制;科技部等六部门联合印发通知,将智能教育纳入首批人工智能示范应用场景,探索形成可复制、可推广经验……“人工智能+教育”不断碰撞出新的火花,为教育变革创新注入强劲动能。

“人工智能+教育”,应用就在身边。音乐课上,虚拟数字人“元老师”跨越时空限制,带领多所学校学生同唱一首歌;体育课上,学生开始跳绳项目测试,智能终端上实时显示心率变化、跳绳次数、平均速度等数据。技术改变课堂,潜力无限。比如,借助虚拟现实技术,学生能够模拟穿上太空服行走在宇宙,感受浩瀚星河的魅力;通过增强现实技术体验川剧变脸,平面的课本知识变得可感可知。现实中,越来越多的学校已经开设或准备筹备人工智能教育教学活动。

“人工智能+教育”,变革教育生态。教、练、考、评、管各环节均有人工智能辅助,让教师教得更好;虚实融合多场景教学、协同育人,让学生学得更好;海量线上数据和逐渐强大的算力,让学校管理更加精准。此外,在人工智能支撑下,优质数字教育资源跨越山海,推动教育更加公平、开放。在西藏墨脱县,得益于多媒体器材配备到雅鲁藏布大峡谷深处、“智慧课堂”全覆盖,门巴族孩子小学入学率实现100%。

我国发展“人工智能+教育”具备良好基础和独特优势。比如,语音识别、视觉识别等技术世界领先;国家智慧教育平台汇集了海量的数据资源,2.91亿在校学生和1844.37万专任教师展现出丰富的应用需求;教育领域数字化基础条件全面提档升级,全国中小学(含教学点)互联网接入率达到100%,99.5%的学校拥有多媒体教室,学校配备的师生终端数量超过2800万台。也应看到,人工智能技术在教育领域的应用仍处于起步阶段。“数字鸿沟”可能将部分学生排除在智能教育之外,数据收集、使用、分析等环节存在安全隐患,相关公共政策制定较为滞后……以人工智能赋能教育现代化,这些都是需要回答好的课题。

着眼未来,应携手打造高质量、有温度的人工智能教育生态。人机协作如何更聪明,人机对话如何更友好,是“人工智能+教育”的长期课题。一方面,技术应服务育人,在让其“授业”“解惑”的同时,必须坚持教师“传道”的主体地位。另一方面,人也要理解、善用技术,努力提升信息应用能力,让人工智能更好辅助教学。教育是动态的、发展的,理性思考人与技术的关系,把握教育规律、用好技术手段、凝聚各方力量,进一步推动人工智能与教育深度融合、创新发展,才能更好赋能教育现代化,培养顺应时代发展要求的创新人才。(吴丹)

人工智能发展应用中的安全风险及应对策略

(4)应用场景的影响。谷歌公司机器人阿尔法狗战胜韩国围棋九段棋手李世石和围棋世界冠军柯洁,唤醒了世人对人工智能的高度关注。百度指数数据显示,从2015年底开始,“人工智能”热度逐渐升温,且持续到现在。2015-2016年,其媒体关注度已经暴涨6倍。

2.发展现状

目前,人工智能蓬勃发展,技术进步迅速,其应用已经渗透到我们的日常生活中,如人脸识别、刷脸支付、语音助手、无人机、服务机器人、自动驾驶和智能系统等。与互联网、大数据、物联网、云服务融合的人工智能应用给我们带来了更多的便利。专家认为,人工智能的应用将使劳动生产率提高90%;至2035年,人工智能将使年度经济增长率提高一倍。

但是,业界普遍认为真正的人工智能尚处于发展的初级阶段(认知智能发展阶段),即弱人工智能阶段,有“技能”,但远远谈不上有“智能”,还没能出现像人一样思考和行动的真正的人工智能产品,离通过“图灵测试”这一衡量人工智能技术水平的标准为时尚远。有专家认为,人工智能目前处于婴儿期,其智商大抵相当于3岁的孩子,说不好、笑不真、想不清、行不稳,这四“不”客观地描写了人工智能目前的现状。

02安全风险

1.国家安全

国家安全包括国土安全、政权安全、制度安全和意识形态安全等。2017年7月,美国智库发表题为《人工智能与国家安全》的研究报告,认为人工智能将会是国家安全领域的颠覆性力量,其影响可与核、航空航天、信息和生物技术比肩,将深刻改变军事、信息和经济领域安全态势。该报告强调人工智能通过变革军事优势、信息优势和经济优势影响国家安全。其中,军事领域引入人工智能几乎是不可阻挡的,而人工智能技术与生俱来的军民两用特性则要求决策者必须调和商业与国家安全之间的利益。而且,利用“换脸”、“换声”等人工智能技术可以制作具有欺骗性的假时事新闻。已有案例说明,利用人工智能技术在社交平台大量制作散发虚假新闻可以在政府首脑选举中影响选民的抉择。

2.社会安全

传统犯罪借助人工智能,将会衍生出新型犯罪形态、犯罪行为、手段和方法,出现无法辨识是机器人犯罪还是真实人犯罪的尴尬场景。2018年3月,美国发生了两起涉及自动驾驶的车祸。3月19日,优步(Uber)一辆自主驾驶汽车在美国亚利桑那州坦佩市发生致命车祸,一名49岁的女子晚上推着自行车穿过马路时被汽车撞死。3月23日,一名工程师驾驶特斯拉ModelX型号汽车在加州101公路和85公路交接处发生致命车祸,车祸发生时汽车启用了自动驾驶(或自动辅助驾驶)功能。这些案例说明,人工智能产品如果没有彻底解决安全可靠性问题,将会危及社会公共安全和人身安全。

3.网络安全

网络和大数据的发展推动了人工智能的进步,网络攻击智能化趋势也给网络安全保护提出更高要求。有关人工智能与网络安全关系的研究表明,一旦人工智能运用到网络攻击活动,将使得网络攻击活动更加难以预警和防范,关键信息基础设施也将会面临新的安全风险威胁。如人工智能技术运用到木马病毒制作传播,将会出现难以防御的超级病毒木马,传统应对方法将不足以制止这些恶意程序传播扩散的速度。此外,人工智能的技术研发与应用也存在一些不确定性的安全风险。

03应对人工智能安全风险的对策建议

人工智能的安全风险取决于技术发展及其安全可控的程度,短期风险可以预见,长期风险受制于现有认知能力难以预测和判断。因此,一方面,人类社会要积极推动人工智能技术研发和应用;另一方面,要为人工智能的发展应用规划一条安全边界,防止其被恶意运用、滥用,给人类社会造成不可逆转的伤害。

1.加强人工智能安全风险的研究

树立正确的安全观,科学对待人工智能安全风险。研究掌握在人工智能技术研发和应用过程中会出现哪些风险,并从法律、政策、技术和监管等方面进行有效防控管控。

2.加强人工智能立法研究和法律规范

人工智能理论、方法、技术及其应用引发社会关系、社会结构和行为方式的变化,产生不可预知的安全风险和新的法律问题。建议运用法律手段,重点防控人工智能行为主体及其行为的异化。从现有情况看,人工智能法律研究应主要聚焦在人工智能产品主体,如智能机器人的法律地位、行为的法律属性以及法律责任如何确定等方面。在立法方面应加强对人工智能技术应用可能出现的法律问题的前瞻性研究探索。

3.加强人工智能安全防控体系建设

按照趋利避害原则,处理好人工智能发展应用与安全防控的关系,既要促进人工智能发展应用,又要推动其在安全、可靠和可控的轨道上前行。要加强对人工智能安全防控体系建设的战略规划部署,围绕人工智能安全风险点,借鉴已有经验,有步骤地推进人工智能安全综合防控体系建设。

4.加强人工智能产品服务的安全监管

要及时制定人工智能安全产品和服务技术标准规范,规范和引导产品研发推广。加强对人工智能安全产品和服务的市场监管执法和相关产品上市前的安全测试。对有安全缺陷的产品和服务要依法处理,对造成危害后果的要依法追究法律责任。要积极运用人工智能技术提高安全监管能力,善于运用人工智能技术改进和加强安全监管执法,提高安全监管执法的能力和效率。

5.加强人工智能技术研发的管控

人工智能的快速发展引起了国际社会对于道德伦理问题的关注和担心,应当为人工智能技术研发划出“红线”,设置禁区,禁止研究开发危害人类生存安全的人工智能技术和产品,防止人工智能技术的滥用。美国科幻小说家阿西莫夫在1950年出版的小说《我,机器人》中提出了著名的“机器人三大法则”,第一定律:机器人不得伤害人类个体,或者目睹人类个体将遭受危险时袖手不管;第二定律:机器人必须服从人类发出的命令,当该命令与第一定律冲突时例外;第三定律:机器人在不违反第一、第二定律的情况下要尽可能保护自己的生存。2017年1月,美国著名人工智能研究机构未来生命研究院(FLI)在加利福尼亚州召开主题为“有益的人工智能(BeneficialAI)”的阿西洛马会议,法律、伦理、哲学、经济、机器人和人工智能等众多学科和领域的专家,共同达成了23条人工智能原则(“阿西洛马人工智能原则”,被称为人工智能发展的“23条军规”),呼吁全世界在发展人工智能的时候严格遵守这些原则,共同保障人类未来的利益和安全。23条规则规定,人工智能研究的目标应该建立有益的智能,而不是无向的智能。应该设计高度自主的人工智能系统,以确保其目标和行为在整个运行过程中与人类价值观相一致。对于人工智能造成的风险,尤其是那些灾难性的和存在价值性的风险,必须付出与其所造成的影响相称的努力,以用于进行规划和缓解风险。同时,人工智能军事化问题也是国际法律界关注的热点。目前,国际上限制致命性人工智能武器的呼声不绝于耳,有上百家人工智能领先企业呼吁禁止发展致命性人工智能武器。国际社会应当共同努力,加强合作,反对人工智能军事化,共同应对人工智能安全风险。返回搜狐,查看更多

人工智能时代需培养学生怎样能力

“未来人工智能环境下的课堂,可能是‘双师型’的课堂,人机交互、人机结合将成为主要形态。一堂课可能由一名教师和一个机器人共同来上,布置和批改作业、知识点训练、监督学习、学习情况的分析等工作可能由机器人来完成。”在日前召开的第四次全国数据驱动教育改进专题研讨会上,北京师范大学中国教育创新研究院院长刘坚这样描述人工智能时代的课堂。

人工智能不能代替学习

面对席卷而来、被称为人类“第二次零点革命”的人工智能浪潮,互联网时代的教育界,也不那么淡定了。“因为人工智能不是信息化的延续,技术对教育的影响,正在由‘革新’发展为‘革命’。”中关村学院学术委员会原负责人吕文清说,“高级阶段的人工智能具有类人脑的学习力和思考力,将来还能进化到自适应学习,在这个意义上,人工智能拓展了人的思维。人工智能改变的,不仅是教育的边界和方式,整个教育样态也将面临重塑。”

不过,科大讯飞教育研究院院长孙曙辉认为,人工智能不能代替人的思维,不能代替学习,技术也改变不了教育的本质。因此,在当前热炒人工智能概念的大背景下,一定要认清技术与教育的关系,搞清楚哪些是教育本身的问题,哪些是技术可以解决的问题。

高阶认知能力的重要性将更加凸显

在人工智能时代,学生应该具备怎样的能力,才能适应社会需求,在竞争中立于不败之地?

教育部副部长杜占元在去年12月召开的2017未来教育大会上提出,在机器能够思考的时代,教育应着重培养学生的5种能力,即自主学习能力、提出问题的能力、人际交往的能力、创新思维的能力及筹划未来的能力。

教育部科技发展中心原主任李志民说,今天我们说知识就是力量,讲的是如何学习、记忆和掌握更多的知识,讲究知识的系统性,而在人工智能时代,知识是开放的,随时随地可查找、可检索,因此,记忆知识以及知识的系统性不再像今天这样重要了,学生更需要学习如何从已有的知识中挖掘出新应用、新知识,通过已有知识学习新知识,与之对应的知识结构或学习过程就是思维的训练。

“低阶认知技能的重要性会下降,如记忆、复述、再现等初级信息加工任务将更多地被机器代替,而高阶认知能力的重要性会更加凸显,如识别问题、逻辑推理、意义建构、精致思考、自我指导能力等。”吕文清认为,人工智能时代应重点培养学生的终身学习素养、计算思维素养、设计思维素养和交互思维素养,培养学生5种能力——高阶认知能力、创新能力、联结能力、意义建构能力和元认知能力。终身学习素养,主要基于人工智能时代需要更强大和持续的学习力,强调学会学习和建构不断演进的知识框架;计算思维素养,主要基于学习和理解人工智能,强化思考的逻辑和精致。现在很火的编程课程,主要是培养计算思维;设计思维素养,主要基于人工智能时代学生执行困难任务,需要关注项目设计、任务设计和路径设计等高层次管理,重点引导学生学会选择、学会决策、学会判断;交互思维素养,主要基于人工智能时代学生交往方式的变化,需要高级信息素养、媒体素养、沟通交流和技术伦理,重点引导学生学会开源共享、参与协商、组建社区等,理解复杂的相互关系。高阶认知能力,强调独立思考、逻辑推理、信息加工等;创新能力,强调好奇心、想象力和创新思维、创新人格等;联结能力,强调学会统筹、组织资源、建立联系,特别是包括人工智能在内的多个空间的联结;意义建构能力,强调社会情感、责任意识和高感性、高概念等要素;元认知能力,强调学习自我认知、自我监控和自我指导。

“我认为,没有什么能力是贴有人工智能时代专属标签的。随着时代的发展,人类已有的知识和经验变得不重要,而培养学生的综合素质、高阶思维、创新能力等,这些要求无论在哪个时代都是需要的、共通的、不会过时的。”孙曙辉说。

未来的学习将更加个性化

未来的学习,在哪儿学、跟谁学、怎么学?原有的概念可能都会被颠覆。教育又该如何作出调整,以适应新的时代要求?吕文清认为,人工智能时代对学生的学习目标、学习内容、能力层级甚至心智模式,都提出了新的需求。在教学上,人工智能时代要以“思维教学”为主线,既强调基于认知能力的信息加工、分析综合、逻辑推理等高阶思维的培养,还要增加和突出计算思维、设计思维和交互思维的培养。具体落点上,要强调概念性知识、方法性知识和价值性知识的教学,要注重教原理、教统筹、教大观点、教元认知等不可替代的知识,也就是高阶认知和高阶学习。

人工智能对于当前的教育,不只是颠覆和冲击,也会带来促进和改良。李志民说,人工智能时代的教育管理,无论是宏观层面还是微观层面,都更容易做到精细化,对教师的评价会更加全面而科学;可以根据每个学生的智力程度和思维习惯以及学习方式进行教学,实现真正的个性化学习和因材施教。

据了解,目前许多中小学已开设编程、3D打印技术等与人工智能相关的课程,学生学习兴趣特别浓厚。一些学校还以社团和选修课的形式推进机器人、智能汽车、计算机编程等课程的开设与完善,提升学生信息化素养,促进学科知识融合。

人工智能时代,学生获得知识及能力、素养的提升途径无疑会更多元,其中互联网发挥的作用会更大。而人工智能的应用,会让教师从机械重复的工作中解放出来,去做更有价值的工作。孙曙辉认为,在中小学开设编程等人工智能相关课程,有助于训练学生的思维方式,但主要意义在于普及相关科学知识,并不能帮助学生“赢在起跑线”。目前,很多所谓人工智能的应用,包括一些针对职业人群的人工智能培训,都是炒作概念的“伪人工智能”,人工智能在短期内尚难发展到较为高级的阶段。当前市场上已经出现针对中小学生的打着“人工智能”旗号的相关培训班,家长完全没必要怕“掉队”,在现阶段,保持清醒的头脑,不盲目跟风至关重要。(本报记者汪瑞林)

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