如何从一个创客网站计算它的民科程度

2017-05-17 16:40:06
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-----语义与本体

如何从一个创客网站计算它的民科程度
最近这个事件很民科

中科院物理所的历任所长被前来上门挑战的民科搞得不厌其烦,总是有人声称发现了相对论的漏洞等等。据说有一任所长苦思终于找到了一个好办法:所长让人出了25道比较难的高中程度的数学题,让门口看门的高中文化程度的老大爷学会,遇到前来挑战的民科,只要连续做会5道题就可以到办公室挑战,自从25道数学题出了以后,没有一个民科成功地走进过办公室。

当我们说民科这个概念的时候,物理所的所长已经有了可测量的模型:所长的模型是研究物理学需要一个基本假设而民科不具备:需要至少高等数学的知识,中学数学要优异。所长当然可以让门口的老大爷用数学题来筛选民科,然而门户网站我们如何区分一个主页君到底是科学家还是民科呢?

1984年,29岁的工程师蒂姆·伯纳·李进入李政道领导的欧洲原子核研究所工作,他接受一项极具挑战的工作:为欧洲不同国家的科学家建立远程计算机的一个协作系统。 蒂姆端着杯咖啡在紫丁香花丛沉思,盛夏幽雅的花香伴随着醇香的咖啡味飘入实验室,霎那间里蒂姆脑中灵感迸发:人脑可以透过互相联贯的神经传递信息(咖啡香和紫丁香),为什么不可以经由电脑文件互相连接形成"超文本"呢?198912月,建立在超文本标记语言基础上的国际互联网诞生了。不同的用户通过统一的数据显示成网页,如今已经让人类进入了一个新的时代。蒂姆领导的国际组织并没有停止,蒂姆把网页反过来,再高度抽象成标准的可扩展的数据格式,再变成可经数学计算和分析的东西的话,这个事情就可以传输和分析了。把网页再抽象成数据形成的标准叫XML,与网页语言很象,作用却不同。

XMLRDF以及本体论结合在一起,诞生了语义网络,今天语义网络成为了网络人工智能的基石之一。打个比方,蒂姆的个人网页上如果写着他父母是数学家,曾经供职于世界上第一台计算机,蒂姆小时候就跟随父母用电络铁和微处理器和旧电视机制作电脑并非法闯入敏感系统,他毕业于牛津大学物理系,如果会给出这个网页的主人是科学家的结论,得出这个结论你不知道背后是一个人看了网页还是计算机自动给出的,那么这个系统就通过了图灵测试,具备了人工智能。万维网和语义网技术不仅通过了图灵测试,还得到了2016年计算机的最高奖图灵奖。

那么,如果我们把科学家这个结论的另外一个反向的词汇:民科做一个测试,就更能说明问题。最近特别流传的一个帖子:重磅,中国科学家发现电荷并不存在,将改写教科书,我们把这篇文章转成XML语言,利用其文章中关键的语义描述RDF属性:中国科学家、重磅、改写、教科书、真理、电荷、诺贝尔奖、胜利、院士、第二作者,等这些词的强度值相当大。最后,我们利用本体论的逻辑判断,例如我们可以假设一个网页中RDF频度和强度均高于正常的网页的8倍,就可以认为这个网页给一个语义的定义:民科。

如何从一个创客网站计算它的民科程度
杨振宁的阴阳五行反科学的论述得罪了很多民科,民科的后果很严重,效果很实证

其实,如果大家仍有兴趣,可以试着将业余科学家和发明家及其工匠进行语义定义,大概处于科学家与民科的中间值。

从哲学上来说,科学家、发明家和民科的严格定义确实不纯在或者有极大的争议,因此才会不断地各种思潮暗流涌动。但是对于信息学界,我们可以基本第通过大数据与人工智能方法基本判断一个人的各种信息得出他的语义指数。

例如,目前创客这个词汇,如果从本体上考虑,我们一般来讲,是STEM,科学、技术、工程、数学,科学比较清晰,我们有很多办法,从元学科再到二级学科最后到知识点构成科学的知识体系,例如物理、化学、生物、地理、天文等;技术是使用工具提高人类效率和精度的能力,与科学密切相关,但不一定非得把科学搞清楚;工程是组织技术的优化和管理能力,数学是超脱科学的科学的科学的形而上的能力。创新和创客教育,从信息本体来讲,就是要对比声称的创造与既有人类的科学、技术、工程、数学上单项或者综合的核心进展。创客教育可以是引发学生的STEM的兴趣地一种活动,但是如果舍本逐末,就会远离创新的本体,走向科学的反向:民科。

科学是用证据证明,爱因斯坦说人类的科学的产生一是来源于古希腊的形式逻辑,二是来源于伽利略时代的实证。所谓民科,就是不关心和不面对人类的科技积累和进展,拒绝和科学家对话,不遵守科学工作者共同范式(形式逻辑),其经常混搭科学与宗教、文化、艺术、哲学以及概念体系,在文本表示的语言中的资源属性有以下特点:

1、        特别喜欢使用形容词和情绪化词汇,且以下形容词频度很高:重大、颠覆性、阴谋、爱国、民族、贫困、坚守;

2、        动词的丰富度不够,喜欢使用极度的动词:挑战、叫板、破解、颠覆、打压;

3、        学科名词相当集中:哥德巴赫、量子力学、相对论、光速不变、罗伦斯变换、绝对时空观、永动机、万有引力、哥德巴赫猜想、费马大定律、四色定律、黎曼假设、进化论、转基因、免疫、酶;

4、        愿意使用权威名词和新名词,且容易和着学心理学以及不同学科有歧义或者不同理解的名词:院士、诺贝尔、教授、爱因斯坦、牛顿、中科院、战书、学术难题;

虽然在哲学概念上区分民科和科学并不是一件容易的事,但是训练有素的人基本上按照语义以上的语义逻辑,很快就能区分科学或者民科,我原先参加或一些中小学老师或者企业组办的创客群,经常发言的人转的文章,经常让我很快判断这个人的民科倾向。按照蒂姆的语义网络技术框架,我们深的可以用人工智能,浅的可以用模式匹配,在本体这个层面可以建立一种逻辑模型后,利用XML协议很快就可以对研究对象的资源属性进行分析并得出结论。好的和正确的教育应该是直指创新的STEM的特征值的。

值得指出的是,确实存在严谨的科学家被当作民科,以及民科披着严谨的科学的外衣进行行骗的。前者最典型的例子是著名量子生命科学家,英国的萨里大学的艾利利教授,喜爱科普和跨界,喜欢在媒体上出现,即使他身为著名的物理学教授,他的合作伙伴是著名的生物学教授,他们还拿到英国政府的严肃高层次的科学基金,但是由于他们提出的理论太过颠覆,而很长时间被指责为民科。科学精神和民科最大的不同不在于是否被误解,而是后面的做法。艾利利一方面遵守标准的学术范式发表严肃的学术文章进行形式逻辑的验证,另外一方面不断寻找证据证明自己的观点。如果是一个民科在量子力学的表现就是将量子力学的科学与佛学和心理感应以及王阳明的哲学混搭,而艾利利在他的《奇妙的量子生命》一书中,一再强调量子生命的超距作用和心理感性或者哲学毫无关系,是一种能够验证的科学现象。作为哲学提出者的哲学概念,比如孔子的格物致知、古希腊的德谟克里特,似乎提出了和后面道尔顿一模一样的原子理论,但是在原子论角度德谟克里特是民科,道尔顿是科学。正如杨振宁所说,中国之所以没有发展出现代科学,是因为有两样西方没有的东西:易经和阴阳五行。作为一种哲学上的阴阳五行和易经无可厚非,但作为一种科学上的哲学,确实阴阳五行可以解释通似乎一切物理现象,但是那是民科。

打着严谨的科学的幌子,却做着民科的事,是另外一种难以辨别的民科现象。有些是有意,有些是无意被卷入,很多著名的科学家也作过非常多民科甚至伪科学的事情。例如著名的物理学鲍林和化学家泡利,就是非常典型的跨行民科,虽说后面证明他们所说的理论并非完全没有道理,但是并不因为这样,他们的东西就是科学。钱学森用光合作用证明亩产万斤粮事后被证明是有所冤枉和被迫卷入,然而用光合作用来证明亩产的理论值这件事,本身在那个年代就属于典型的民科也不会有疑义。

在民科和科学之间,还有一种很长的灰色地带,我们姑且称为:业余科学家层次。电视节目《我爱发明》,是一种比较典型的业余科学家。发明家、工匠与科学研究有很大的不同,发明家和工匠可以在一个很熟悉的领域浸淫很长时间,熟能生巧,有了发明,而科学研究必须在掌握系统科学理论和基础知识基础上才能做新的发现。业余科学家与民科最大的区别在于是否接受科学的范式和专业评议。《我爱发明》栏目由一个很有意思的设计,就是让一个行业很资深的教授当作评委对发明进行审计和点评,这一点很重要,是避免创业成为民科的关键一环。有时候,业余科学家在专业的指导下,甚至可以成为顶级的专业科学家。1961年,刚刚从物理系毕业的中学老师陆家曦投稿给《数学通信》,寇克满系列与斯坦纳系列的构造方法,编辑部非常耐心地给出了指导,给这个业余科学家一些文献,希望他能够参考最新的进展再作发现,有过有能够证明的新的成果,可以发表。陆家曦一年后再次将修改稿给出来,这次杂志社给出了拒绝信,虽然后面的事实证明了这是一个非常可惜的错误,但陆家曦在这些指导下最终成为一个世纪顶级的数学家。

1978年,一篇介绍陈景润的文章《歌德巴赫猜想》火爆了那个时候的青年,一些人受到鼓舞成为科学家,一些人成为著名的民科。1978年我哥哥16岁的魏飞开始研究数论,我爸爸因势利导将自己30年前的从高中到大学的数学书给了魏飞,2年时间,魏飞完全自学完成了几乎大学的数学,当年的父亲也没有把握,大哥到底是民科还是科学,会不会走火入魔。1980年全市数学竞赛,魏飞几乎答案都是对的,但是评卷老师发现这个孩子用的是高等数学方法解决初等数学问题。今天的魏飞已经成为著名的化学家,清华大学教授。1988年,父亲到大学看我检查我数学其中成绩,我把37分说成73分,被父亲训斥一番说数学怎么能那么差。非常窘迫的我找到上博士的魏飞出主意。大哥对我说,没有什么诀窍,高中就学过高等数学的魏飞将基米多维奇的《数学分析习题集》全部做完,数学从此过关。我学着大哥的做法,用2年的时间将6本习题集的题全部做了一遍,从此数学不再害怕。从歌德巴赫猜想有人走向了科学,有人走向了民科,而从牛顿的苹果砸中的谎言中,更多的人以为一个电子就能走向科学,最后的结果是教育走了误区,而父亲对大哥的影响,大哥对我和弟弟的影响(先后拿到博士学位),却说明另外一个问题:科学除了训练没有什么捷径。

我在想,今天到处在谈创新,谈创客,那么如果我们有一个数据收集系统点击这个人的主页,看他的经历和所做的事、所宣传的观点,什么是真正创新的,什么是忽悠和民科呢?我们的教育,又有哪些在诱导民科,而不是专业精神呢?

每年的5月,我总是接受上海市科委和经信委委托,评审大学生创业和创业孵化器以及信息类科学技术资助项目的评审,我发现越来越不安的一个现象:人们越来越以激情而不是科学精神、评判创新以表面现象而不是深度逻辑,以至于创新孵化器基本上已经沦落成资不抵债靠政府资助活着的寄生虫,而所谓动辄数千万的风险投入的科技创业项目,无论是在科学、技术、工程还是数学上均无任何前沿性。桃李春风一壶酒,江湖夜雨十年灯,作为教师的专家,我深深为这个创新时代的浮躁感到一丝担忧。

如何从一个创客网站计算它的民科程度
此类充斥的创客空间,又传递的什么教育信号?

中小学创客教育的导向也在出现有些迷失。机器人教育、3D打印教育、航模教育,很多中小学的创客教室动不动花费数百万,然而钱是花了,如果触发的是学生的“灵感思维”、“娱乐思维”、“表层思维”、“大赛思维”,而不是背后的“学科思维”、“计算思维”、“逻辑思维”,那么,今后的孩子很可能成为的是民科、业余科学家、是与创新思维训练背道而驰的。

一个学校的创客网站就很能代表这个学校的“民科指数”,教什么课、什么老师教、语言模式是什么样的、注重什么、学科背景是什么样的,如果麻烦一点可以用语义网络去评价,简单一点用双眼一看,就会得出是忽悠,还是教育。

本文为<中国信息技术教育>杂志云梯专栏文章,转载请注明出处

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名家简介
魏忠简介:
博士后,上海海事大学副教授,卡内基梅隆大学高级访问学者&美国滑石大学高级访问学者,庚商智能教育(上海,苏州,西安,广东)执行董事,《校长》、《 西部教育》专栏作家
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