智能时代的教育智慧

2017-11-25 01:40:05
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2017年又是一个人工智能与围棋的热点年,毫无疑义围棋电脑大胜围棋手柯洁,这场被无数人关注的大战的同时,家兄魏飞带领学生不声不响地完成了一篇化学论文,与围棋大败顶级围棋高手不同的是,这一次是围棋的“气”思维,帮助化学家解决了大问题。

智能时代的教育智慧
二维分子筛模型,像不像围棋?

魏飞是清华大学教授,多年来研究分子筛的一维、二维、三维的通与不同这个化学界难题时总是一筹莫展。这个问题也等效于凝聚态物理学的相变问题。1924年物理学博士LISING在帮助导师完成一篇一维模型的时候发现没有相变,博士毕业就做别的事去了,当过老师、校长、铁路工人和牧羊人,知道60岁退休那年(1947)都不认为自己是一个物理学家,但是被聘为了伯克利的物理教授,原因是他开创了一个时代。此后,1952年杨振宁和李政道连发三篇论文,奠定了两个人的地位,引起了爱因斯坦的重视,早在那个时候,杨振宁已经发现相变和场论非常像中国的围棋,用离散数学能够更好地解释。杨振宁之后,人们不断研究一维、二维和三维的LISING模型,然而就像三体问题一样,只有特解,没有解析解。

魏飞也非常希望用离散的围棋“死”与“活”来解决分子筛永远不能预测的通与不通的问题,当然围棋也是他作为中国人最早能想到的。然而一直机缘不巧,直到2017年有一个学生数学特别好将分子筛的离散问题能够解决,数学好的学生找来一个围棋高手,两个人突破性第找到了一维、二维和三维情况下与围棋基本等效的分子筛失活一些相关规律并且用在部分准确的预测上的数值特解上。这篇文章发表在《Catalysis Science & Technology》封面文章,几乎与柯洁败给围棋智能机器人同一时间。

魏飞说,正像给我们一个图像让我们判断这个人是不是美女很容易一样,人们按照海豚形状计算一个海豚形的汽车是否阻力小也很容易可以用智能的机器替代,这叫人工智能,但是人工设计出来一个世界上最美的美女与人工设计出来一个世界上阻力最小的流线型,并没有解析解或者该问题并不收敛,需要智慧,而智慧是隔行、跨行和离散的行为,需要人。

80年代初期,美国有一个优秀的女排运动员1.96米的海曼和功勋的排球教练塞林格,除此之外还有一套行之有效的“大数据”训练方法,三个优势把没有优势的中国女排一度逼入绝境,然而“智能优势”的美国女排还是没有比过“智慧优势”的中国女排,通过对全队灵活多变的战术,“智慧”地取得5连贯。而按照机器化模式训练的海曼,于1986年猝死于赛场。

机器的厉害之处在于“智能”,发现一种模式,能够批量化地生产和迅速复制;人类的厉害之处在于“智慧”,重视在跨界和毫不相关的专业领域取得突破而突破之前完全是无解的和毫不相关的。例如,场论和统计力学在LISING之前是毫不相关的,量子力学和凝聚态物理在1950年之前是基本不相关的,围棋和磁场在杨振宁之前是不相关的,分子筛和围棋在魏飞团队之前也是不相关的。有界的人工智能需要无界的智慧将它们联系在一起,无关变成相关,正如公元200年前后中国人发现了负数,公元733年印度人发现了零,这些匪夷所思的今天看来简单不能再简单的数学,却是人类智慧的结果。而人类的智慧,往往是在机器智能对人们似乎压倒性的优势的情况下,人们会通过社会性涌现(出现性)出离散的不可预测的智慧,开创一个新的智能境界。

对于智慧一词,古印度的佛教为了区分“智能”,专门用了一个宗教词汇“般若”,用来区分一般的智能和终极的聪明,于是今天才有了智慧一词。在佛教看来,智慧本来就是用来教育用途的,而智能是世俗用途,佛教中还出现了 “三般若”、 “五般若”、“六般若”的说法,就是用来区分教化人过程中的智慧和直接用力的“智能”的区别。

人工智能作为一种技术,一旦界限明确,在界限范围内人类是不可能战胜机器的,正如有了计算器人类计算已经失灵了;有了蒸汽机,人类力气失灵了;有了阿尔法狗,棋手失灵了。但是随着人类的知识的边界越来越大,人类的智慧也越来越多。如果聚焦在教育领域,更需要人工智能时代的学校成为慧谷,学校的环境成为学习模式语言:不与机器斗速度,只和学生搞亲和,学校是一个知识的博物馆和迷宫,布满了知识、技能与体验的谶语;人工智能时代的教师,成为一个慧眼的使者,而人工智能时代的学生,甩掉更多机械性的大脑功能,集中精力聚焦于慧心,成为操纵机器而不是被机器操纵的智慧生物。

用六个词汇的慧作为造词,未来的教育需要六种智慧:慧真、慧眼、慧敏、慧谷、慧根、慧心。

一、慧真:“菩提本无树,明镜亦非台,本来无一物,何处惹尘埃。”教育是社会学,是人和人之间、人和物之间、人和真理之间的关系,教育贯穿在人与人、人与物、人与技术、人与空间。我们可以说教育不存在,也可以从任何新技术中管窥教育;拉罗什富科说:“最大的智慧存在于对事物价值的彻底了解之中”;真正的慧,教育只是一个经济学和社会学的集合概念,人工智能算法不仅深藏更深的教育学道理,人工智能发展也拓展教育学内涵和外延;群体智慧与网路神经、分布计算与社交网络、机器学习与教学模式;开源软件与概念;这些是人工智能的概念和算法,但是我们拥有智慧的人可以将这些算法还原成教育学的变量,掌握输入输出的新的规律,就像发现数学上的零和负数一样,看待学生学习过程从教育经验迅速上升到教育科学并打开更加广阔的教育空间。可以说,有了机器学习,我们对人的学习更加透彻的了解,教育从理念时代成长成变量时代。

二、慧眼:有经验的老师都会知道,学生开了窍,学习会突飞猛进。为什么呢?按照佛教智慧的说法,慧眼是有不同境界的,站得越高,境界越高,所谓开窍也就是教育是分层的,在某个层级再聪明的孩子跨越也是比较困难的,跟不用说和这个层级的机器去比了。教育的目的就是要让孩子有更高的视野。正如核雕雕得好的人玉雕也好,数学好的人计算机一般也好,学校的目的是让学生一通百通达到一种境界,达到一定境界是需要修行和一定指导和体系架构支撑的,一旦达到一定层级,就会对低层级的一目了然,而不要对高层级忘记评论和恐惧,正如学生要经过小学、中学、大学的学习,也要经过专业的学习,学习的目的不是为了和机器比速度,而是为了“开窍”,从这个角度,计算机再厉害,数学还是要学,人工智能再厉害,围棋也是要学,作为教师的慧眼,应该笃定地做好教师的本分和本职,不用贪恋过去而保守、也不用妄想未来而贪念,当下明明白白、清清楚楚做好教育就可以。学生的智慧开发是无穷尽的,而好的教师要培养的学生却是师之智,也叫做自然智。教师的智慧与人工智能的计算机系统和网络系统不同的是将学生的智慧仓库打开而不是给学生智慧的粮食,是将学生自己固有的智慧显现。未来的教师不但要教授学生学习方法,跟应该教授学生判断准则,敬畏真理智慧的开端,认识真理者便是聪明的表现,这点机器教不会。荷马言智慧的标志是审时度势之后再择机行事,忒壬斯也说真正的智慧不仅在于能明察眼前,而且还能预见未来。作为教师,要有一双慧眼,能够看清楚未来社会发展的未来变量,未来的学生需要迅速、灵活、正确地理解和处理的能力,这就需要教育进阶和教师站得高看的准的慧眼。

三、慧敏:教师光看得见不行,还得行得通。比起机器,人的特点是生命和时间有限,学生要敏于行,教师更要做表率。慧敏就是需要掌握事物的一般规律,能够用表现形式一通百通解决问题,在一定境界的智慧后以巧破千金,在有限的时间内,教师不应该诱导自己和学生去读两个硕士、两个博士,而是应该触类旁通走向更高的境界;

宋仁宗年间,欧阳修作为主考官碰到了苏东坡这个考生,苏东坡写道“尧三次赦免了被刚正不阿的皋陶要杀的人”用来证明宽厚执法的重要性。欧阳修有点疑问,这个故事怎么没有看过,苏东坡又说“《三国志孔融传》有”。欧阳修真的去翻看孔融传没有去问东坡,苏东坡又说:“孔融看到曹操不知羞耻夺人妻妾,就对曹操说纣王的爱妃妲己赐给了自己的弟弟周公,而曹操问哪里来的,孔融回答现在人干的缺德事,古人也一定干得出来”,欧阳修听过恍然大悟,说苏东坡“骗得好、骗得好!”。

智能时代的教育智慧
苏东坡声称自己前世是和尚并预测场景大家也别当真,因为那是“应该有”的智慧

苏东坡的慧敏固然了得,欧阳修的慧眼更是苏轼能出来的主要原因。未来的教师要勇于承认自己不知道、勇于承认比不过人工智能的“能”而将精力放在智慧上,正如欧阳修,敏于行、克制人性劣根、宽容对待变化、拥有慧眼,还要勇于承担。教师智敏的原因在于博学、在于碰撞、在于行动和思索。而学生的智敏也不是无本之源,往往来自于和年龄段相适合的博闻强记。《金刚经》有6个版本,到今天公认的最好的版本是鸠摩罗什和玄奘的版本,而鸠摩罗什又是公认最好的。一个印度人为什么翻译的《金刚经》又简练又好呢?那是因为这个印度人会好多种语言,最后会了中文,在翻译《金刚经》成为汉语时,已经足够对各种语言驾驭以巧破千金了。著名的国学大师都是外语极好、中文诗歌冠军被常常外国语学校女生获得也是力证。而事实上,黄庭坚、苏轼和鸠摩罗什都还提到一个隔代遗传的问题:“书到今生读已迟”,苏东坡、黄庭坚并不是忽悠自己的前世,而是从更多的变量和专业雷同的一般规律看到了别人看不到的一般规律发现和高精准地预测必然发生的事情。教育的慧敏就是要巧妙设计教育的环境与谶语,要学习一般规律不变的根子上东西;更加应该为学生设计异构化的知识、减少课时、优化结构、降低学制、终身学习。

四、慧谷:名校和家传的原因是慧敏系统巧妙地藏于全息的教育空间中而给学生默会起更加空灵的教育建构,因此教育环境和家庭环境应该着力建立起学校的全息系统和与家庭的全息家传。我们经常讲的智慧所拥有的大雅若俗、大智若愚、深入浅出的特征,恰恰是“智能”不能给予学生的;爱默生说,智慧的可靠标志就是能够在平凡中发现奇迹。教师和学校要多用一听就懂谶语、多用常识和类比、少用教育术语。教育藏于身边、藏于场景、藏于个体;藏于服务过程、甚至藏于错误。

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鸠摩罗什翻译做得好,不仅因为爸爸是天竺、妈妈是龟兹的语言天赋,还是继承了父母都是和尚的优势

五、慧根:技术发展很快、未来不可预知,但是教师又如何面对现实呢?教师不要失去本体、我们不要过于夸大未来5年产生的变化,更不要忽略未来20年产生的革命。智是能断,慧是能解,教师要有笃定的本心、要充分理解现实教育的存在性性、过去教育的合理性,掌握未来教育的变量和走向,知行知止、符合现实、高于现实,教师和学校要面对未来十年的知识、未来二十年的技能、未来三十年的体验;

六、慧心:人生有崖而知无涯,多变的世界毕竟有不变的东西,而智慧时代“静”也是一种能力。处乱不惊、心里调整、节俭、建立于少证据和少知识的决策能力,才能将见识变成智慧和以巧破千金。人脑的进步的速度远远落伍于芯片的摩尔定律,然而人却有在深藏于人体的机械、电子、模拟、数字、量子、生物、分子、热力学规律中切换状态,每一次技术的进步,人类都能激发出远远没有发挥出来的藏于生命深处的智慧。虽然说生命和见识有崖,智慧无涯,但是生命的复杂性来源于环境的复杂性并不是机械简单的人工智能随便能够替代的。基于以上考虑,坚守慧心要求老师反而要守拙:也许我们再信息喧嚣的时代更需要远离信息的课堂,为学生点上一盏安静的等才能听见心跳。从更加复杂的知识加工过程,进化亿万年的思考的生物过程目前和将来很难用没有生物过程的电子态真正模拟,也就是人最终的价值,有些回归生物本能的安静和过程,可能是人类超越机器的本质原因。而作为教师,无论自己还是给予学生一个禅定,不仅是智慧,也是作为生命的智能。

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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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