平行教育_平行教育影響原則是指

原創(chuàng) 王飛躍 中國青年雜志

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原載于《中國青年》雜志2024年第3期

平行學校和平行師生：

人工智能與教育模式的變革

文-王飛躍

近年來，人工智能技術(shù)，特別是以 AlphaGo 為代表的深度學習和以 ChatGPT 為代表的大模型方法，已對整個教育行業(yè)和社會各層面產(chǎn)生了巨大的沖擊。在積極研究和采用相應的智能教學教育新手段的同時，一些人對將來“學什么？如何學？如何評估？”產(chǎn)生了困惑，甚至深深地“焦慮”，就連人工智能讓人大規(guī)模“失業(yè)”、“取代人”、“奴役人”等極端想法也在社會上涌現(xiàn)。在這種情況下，教育行業(yè)應該如何面對智能技術(shù)？

相對而言，我們現(xiàn)在風行的許多教育理念和方式，差不多就是用農(nóng)業(yè)社會的認知與手段培養(yǎng)工業(yè)時代的人才，結(jié)果只有背道而馳，不但浪費時間和人力資源，更可怕的是對其身心的摧殘和心智的破壞。變化已經(jīng)刻不容緩，我們必須在世界范圍加快教育變革的速度和力度，盡快構(gòu)造并實踐面向“聯(lián)系著過去，又包含著未來”的智業(yè)社會之“現(xiàn)在”教育體系技術(shù)，服務(wù)于人類命運共同體的安全健康與可持續(xù)發(fā)展。

歷史與現(xiàn)狀

本世紀初，在 WAVES 技術(shù)的基礎(chǔ)上，中國科學院復雜系統(tǒng)與智能科學重點實驗室完成了WAVES II 遠程教學實驗系統(tǒng)，并通過中國自動化學會組織的專家鑒定，從較為單一的控制自動化試驗，走向面向一般嵌入式實時操作系統(tǒng)。

自 2013 年起，在中國科學院復雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室、青島智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院（QAII）、中國自動化學會、松鼠 AI 和浙江省智航教育基金會的大力支持下，我們推出以iSTREAMS 和 iCDIOS 為代表的平行教學智能科技，服務(wù)于中小學和大學的人工智能等智能科技的教學與示范，正式開啟了平行教育的研究與應用。目前，平行教育的研發(fā)成果已經(jīng)在云南、甘肅、貴州等十幾個省市得到應用，創(chuàng)辦“智航學校”三十余所。

我們?nèi)嗄甑难邪l(fā)經(jīng)歷充分表明：人工智能在教育行業(yè)具有巨大的影響，而基于平行智能的平行教育，具有獨特的潛力。尤其是 AlphaGo 和 ChatGPT 出現(xiàn)之后，平行智能為平行教育提供更加有力的智能技術(shù)支撐，使基于人工社會的人工教育系統(tǒng)（即廣義教育數(shù)字孿生與教育大模型）和基于計算實驗的實時在線教學評估（即廣義對抗生成和生成交互式人工智能方法）變得更加現(xiàn)實和有效。

教學內(nèi)容和內(nèi)涵的變革

在書籍匱缺、圖書館幾乎無影的農(nóng)業(yè)時代，細究經(jīng)典就是學問的一切和科舉教育的核心。到了工業(yè)時代，社會的基礎(chǔ)知識和教育設(shè)施發(fā)生了根本的變化，除了少數(shù)專業(yè)，經(jīng)典文獻的知識不再是特殊才能，成了普通人的普通“人文素質(zhì)”，似乎不用學習也要知道一些。

盡管如何調(diào)整內(nèi)容及其內(nèi)涵是一個十分復雜的問題，特別是面對未來世界的多樣、不定和復雜性，我們難以在短時間里形成廣泛接受的共識，但如下二點，是社會上一些有識之士甚至多數(shù)人士的共同認識：

精減內(nèi)容，讓學生有更多的自由時間。當前人工智能賴以成功的深度學習方法，其有效的主要前提是避免“過度學習（Over Learning）”或“過度擬合（Over Fitting）”，否則會嚴重喪失其解決新問題的“泛化（Generalization）”能力，后果是成本極高的復雜智能算法或系統(tǒng)，其功能還不如一臺簡單的“拷貝機（Copy Machine）”。算法如此，人亦同理。正如號稱“天才”的諾貝爾經(jīng)濟學獎獲得者納什（John Forbes Nash Jr.，1928—2015）所體會的：過度學習二手知識可能損害創(chuàng)造力和獨創(chuàng)精神。今天，相對這個多變、新技術(shù)迭代極快、新事物層出不窮的新時代，學校所教內(nèi)容太過于繁細，必須重新思考如何精縮內(nèi)容，給學生更多的自由空間，鍛煉培養(yǎng)其應對未知未來的能力。

變革課程，讓學生有更多的自主探索。世界各地的一些人工智能初創(chuàng)公司都反映了一個值得關(guān)注的現(xiàn)象：來自教育和經(jīng)濟發(fā)達國家的一些新員工，其工作能力往往還不如來自經(jīng)濟和教育相對落后的國家或地區(qū)的員工。表面的結(jié)論是落后地方的教師能力相對差，反而放手讓學生自己利用網(wǎng)絡(luò)摸索，往往使學生能夠放開地去找自己感興趣的事與物進行自主學習，結(jié)果鍛煉出更強的應對新生事物之能力。教育發(fā)達國家的教師往往已有一套成熟的流程和課程，學生走完流程上完課程后，其思維和能力往往也在相當程度上被固化，而這些流程與課程的方式與知識大概率地落后于這些人工智能初創(chuàng)公司所面對的新現(xiàn)實，導致“發(fā)達”的學生反而不如“落后”的學生，這至少是一個值得思考的短期現(xiàn)象。

學科結(jié)構(gòu)與考核方式的變革

今天，我們還必須考慮比變革教學內(nèi)容更重要更具深遠影響的問題，就是變革學校的學科結(jié)構(gòu)，如何設(shè)計設(shè)置面向“智業(yè)社會”的新的課程和相應的考核方式。

我們粗淺地認為，當前所教的許多數(shù)理化生物計算機科學知識在新的智能社會基礎(chǔ)知識設(shè)施（如大模型和生成式通用人工智能）之下，極可能成為無須專門學習的“科學常識”或“科學素質(zhì)”，今后將不再需要和設(shè)置一些我們熟知的分科課程，就像今天不再有我們古代圍繞經(jīng)典文獻所細分的條目以及“五經(jīng)博士”一樣。

在人工智能或智能科技廣泛成熟普及之后，可能將來只有一門學科，就是復雜性科學（Complexity Science），只有一種學習和研究途徑，就是交叉學科方式（Interdisciplinary Approach），只有一種掌握和應用方法，就是虛實結(jié)合、知行合一、人機一體的平行方式。此時，大模型和元宇宙技術(shù)，還有區(qū)塊鏈智能（Blockchain Intelligence）、智能合約（Smart Contracts）、分布式自主組織與行動（Decentralized Autonomous Organizations and Operations， DAO）將變得極為重要，學校會借助“新文科、新理科、新工科”的形態(tài)自然回歸到以培養(yǎng)人性和想象力為主的社會基地，確保人類命運共同體的安全健康和可持續(xù)發(fā)展。

令人高興的是，目前世界各地中高學校所興起的人工智能比賽之風潮，為考核未來新課程提供了可能的解決方案：以比賽代替?zhèn)鹘y(tǒng)考試，化傳統(tǒng)考試為參加晉級比賽的資格賽。例如，智航學校組織的無人機、機器人、3D 打印、人工智能等比賽，要求參加學生的課程成績達到一定的水平才可以，結(jié)果促動一些平時對課程學習興趣不高的學生主動補習，提高成績后參加比賽，而且還減少了平時的考試作弊現(xiàn)象，使整個學校的考試成績有了顯著的提高。

教育形態(tài)的創(chuàng)新

如何有效成功地完成教育的變革？為此，我們需要根本性地改變我們的專業(yè)文化和知識基礎(chǔ)，重新思考當 AlphaGo 和 ChatGPT 之類的智能技術(shù)成熟和普及之后，相對于新的社會知識基礎(chǔ)設(shè)施，屆時何謂知識？如何樹人？

顯然，這是一項巨大且急迫的任務(wù)。近年來，西方發(fā)達國家的一些工業(yè)界和學術(shù)界人士聲稱：人工智能將在未來十年提高效率一千倍，就是效率百分之十萬的提高。而且，任何一個企業(yè)和組織在未來十年的年均效益提升如果低于 20%，將大概率落后甚至被淘汰。希望這是危言聳聽，但值得我們警惕并更加努力地推動社會的變革。

基于平行智能和平行教育的研發(fā)成果，其基本理念就是：我們已進入了一個“老 IT（Industrial Technology，工業(yè)技術(shù)）”“舊 IT（Information Technology，信息技術(shù)）”“新 IT（Intelligent Technology，智能技術(shù)）”三種 IT 技術(shù)聯(lián)合開爾·波普爾（Karl Popper， 1902—1994）的世界大模型之新時代，即“物理”“心理”“人工（虛理）”三個世界的“第三軸心時代”，其主要特征就是包容、共贏，這就是第三波智慧型全球化的開始。這次全球化，不同于“第一軸心時代”的“負和（Negative Sum）”全球化，“第二軸心時代”的“零和（Zero Sum）”全球化，是“正和（Positive Sum）”全球化，其經(jīng)濟特征就是知識特有的邊際效應遞增，而非傳統(tǒng)的邊際效應遞減，確保“你有、我有、他有”的物質(zhì)和邏輯基礎(chǔ)。新時代的教育行業(yè)與形態(tài)，必須考量這一時代特性。

我們還必須引入“機器人師生”，用于數(shù)字形態(tài)之外的許多教育功能和教學活動，特別是高危、高強特性的教學實踐工作。不久的將來，人機交互虛實互動的教學實驗工場、平行智育劇場、元宇宙教育實踐基地，將成為智業(yè)社會教育的重要基礎(chǔ)設(shè)施。教育教學技術(shù)化、工廠化、公平化是智能社會發(fā)展的必然趨勢，“數(shù)字人師生”和“機器人師生”將是其關(guān)鍵支撐，它們成為智能社會之產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟發(fā)展的新動力。

展望

一千多年前，偉大詩人杜甫在其不朽之作《春夜喜雨》中，描述了教育工作的最高境界：“好雨知時節(jié)，當春乃發(fā)生。隨風潛入夜，潤物細無聲。”這首詩優(yōu)雅地回答了師生“何時教、如何教”及“何時學、如何學”的問題，而智能技術(shù)，特別是平行智能為達到這一境界提供了有力的技術(shù)支撐。

“數(shù)字人師生”和“機器人師生”的引入，為教育變革的展開提供了新的角度，就是數(shù)字人/機器人/生物人和相應的平行師生之互動互融的人性化培育與教育，即通過數(shù)字學校及其衍生的平行學校，使生物人/機器人/數(shù)字人以實時交互的各種方式在各種各樣的教育大模型中進行學習培育，并相互促進，使“對齊”和“學習”變成一項長期持續(xù)的教育工程，如同人類本身所經(jīng)受的傳統(tǒng)教育過程一樣，使“終身學習”技術(shù)化、個性化、幸福化，讓孔子的“學而時習之，不亦樂乎”成為普遍現(xiàn)實。

王飛躍

（本文摘自王飛躍《平行學校和平行師生：人工智能與教育模式的變革》。作者系盤古智庫學術(shù)委員會副主任委員、中國科學院自動化研究所復雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室主任）

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原標題：《平行學校和平行師生：人工智能與教育模式的變革》