發布時間:2023-09-18 16:39:02
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇人工智能和未來教育,期待它們能激發您的靈感。
近兩年,“AlphaGo”連勝全世界的圍棋名將,被媒體廣泛報道。人工智能開始成為社會關注的熱點,引起人們的廣泛興趣,并令人深信不疑。
在剛剛結束的2017年高考,學霸君與準星云學兩家企業的“高考機器人”分別拿出了 134 分和 105 分的高考文科數學成績。在做題方面,機器可能已經超越了不少人類。正是這樣一件事,同樣引發了人們的深度討論與思考。
的確,隨著理論和技術的日益成熟,人工智能開始受到產業資本的熱捧,語音識別、機器視覺、智能控制、智能檢索、智能互聯、專家系統、自動規劃等應用步伐加速。金融、電商零售、醫療健康、交通、個人助理等多個領域都可以看到人工智能的應用,人工智能已然開始取代工廠工人、客戶服務等重復性工作。人工智能在教育領域同樣擁有巨大的應用潛力,隨著知識表示方法、機器學習與深度學習、自然語言處理、智能、情感計算等關鍵技術的發展,人工智能將在學校管理、校園安全、課堂管理、智能助教、自動閱卷、自適應教學等方面發揮作用。
面向未來,我們不禁要問,人工智能是否能夠改變教育?人工智能在教育領域將釋放怎樣的潛力?本期策劃,我們邀請上海海事大學魏忠,探討人工智能視角下的未來教育,從人工智能的教育本體、對學科的影響、對教育技術的改變、對教育價值的重新定位幾個方面進行了系y思考與分析。江蘇師范大學智慧教育學院周寶、楊現民結合人工智能在教育中的典型應用,探討人工智能對學校管理及教學帶來的革命性影響。華東師范大學第二附屬中學劉黨生,從技術與教育的關系延伸到人工智能,并對非生物智能介入教育的未來趨勢進行了預測;重慶市江津區聚奎小學校劉春林、重慶市聚奎中學校張渝江從教育教學實際出發,介紹了人工智能軟件如何溫柔地改變教育。上海市位育中學陳凱從教育哲學的角度,探討了人工智能如何作用于思維、認知、學習,并進行了反思。
“這是最好的時代,這是最壞的時代;這是智慧的時代,這是愚蠢的時代。”人工智能時代的鐘聲已經敲響,我們還在工業時代的迷夢中尋找教育的未來。誰曾想到,未來來得如此之快,我們是否準備好做出改變?未來,我們需要什么樣的人才?我們需要什么樣的教育?我們不妨想象一下,未來10年、20年的教育將發生怎樣的改變?也許一個嶄新的時代并不會留給我們那么長時間去形成新的教育生態系統。
關鍵詞:設計;人工智能;挑戰;機遇
一、引言
第四次工業革命的到來,人工智能作為一項主要的技術,必將鞭策整個人類社會的轉型。很多國家制訂了戰略規劃,在2017年我國也了《新一代人工智能發展規劃》和《新一代人工智能產業三年行動計劃(2018-2020)》,人工智能產業已上升為國家戰略。近年來,在人工智能涉及的領域中,藝術與技術結合,升華到與人工智能的結合且越來越受到重視。阿里智能AI“魯班”已經掌握了上百萬個設計師的創意內容,雙11期間制作1.7億張海報,沒有一張是重復的,而這些工作如果人工制作的話需要100個設計師工作300年;央視節目中“魯班”PK資深設計師取勝等等這些新聞,無不極大地震撼了整個設計行業。設計師會失業嗎?高校的設計教育面對AI的挑戰與機遇如何制定培養目標?如何在新的競爭中占領先機?未來已來,智能藝術設計的路在何方?
二、設計行業面對四大挑戰
(一)驚人的數字
馬云在一次報告中說未來30年人類只工作4個小時,大量的工作崗位會被人工智能搶走;根據白宮的人工智能報告預測,在未來10-20年間,人工智能技術有可能取代47%現有工作。麥肯錫的預測是49%,盛產勞動力的中國和印度的影響最大。Siri之父、人工智能專家溫那(Winarsky)的預測是70%的工作將被取代。不得不說,AI是人類智慧的結晶,正在高速顛覆著人們的生活。
(二)AI設計發展趨勢
AI最容易取代的是簡單設計:如LOGO、UI界面、海報招貼、網站網頁、產品造型、室內家裝、產品包裝……原本這種理想的設計工作不再能提供人生的庇護所,但凡是明確、簡單、重復標準、規則的美術設計與制作工作,未來都容易被取代,傳統設計行業將會萎縮乃至可能逐漸消失。
(三)設計環境惡劣
設計創意無法保護,設計法規沒有限定,設計競價無序,商家廠家缺乏契約精神,設計知識產權無法保護契約,新設計新技術缺乏情趣,設計同質化嚴重……(四)設計教育落后現有設計模式傳統、設計教育落后,設計知識體系缺乏更新、進化,知識性重復訓練、模仿性傳統方法制約了學生創造性情感思維的發展,設計師終身教育觀念的缺失阻礙了設計師的可持續發展,設計知識與設計人才近親繁殖、代際傳遞的情況嚴重。
三、AIDesign發展迅猛
目前傳統藝術設計已經發生智變,使設計更美更快更簡單。人工智能藝術與設計已經一定高水平,如果設計師仍停留在傳統設計水平,就會受到來自機器的“威脅”。但也不全會,除了“創意”部分讓機器無可奈何,人類設計師與機器的競合中,我們要轉變方向注重數字移動媒體策劃與設計、移動媒體用戶需求挖掘、數字移動媒體需求文檔的撰寫、數字移動媒體優化、數字移動媒體UI界面設計、H5設計、App設計、UE用戶體驗設計、虛擬移動媒體設計、信息交互設計等媒體智能設計新技術。高品質藝術、設計依賴于混合增強智能技術。AdobeMax“SneakPeeks”將迎來Adobe全家桶的諸多全新功能,如圖片變視頻、靜態變動態、一鍵設計字體、視頻扣剪、紙盒自動生成、AR呈現、AE一鍵去馬、Ru跨平臺制作(剪輯、混音、調色)、跨平臺同步改稿、人工智能排版等十大看似很科幻但已經實現了的AI功能。華為Mate20手機3D掃描防生建模與成像,以及AI手勢動作捕捉的體感游戲功能,更為我們提供了解放設計生產力的前景。同時MIT研發的工業產品AI設計系統即將面世。主要產品體現如下:
(一)AIVD人工智能視覺設計
AI集成化的成熟產品,比如Adobe系列的產品,軟件低層融入AI技術,更好更快地創作文字和圖像、影音等元素。如AdobeSensei:人工智能做設計的底層技術,集成在Adobe系列軟件中,有字體匹配方案、自動配色方案、基于線稿自動上色、自動校正手繪圖形等。
(二)AIPD人工智能產品設計
Adobe人工智能鞋包設計、IBMWatson智能設計服裝、Autodesk智能設計汽車等。
(三)AISD人工智能空間設計
Prisma智能風格化設計、Autodesk建筑智能生成設計、ZahaHadid參數化設計等產品。
四、設計人工智能教育的發展動向
未來,人工智能教育會加速發展,老師不會被AI取代,但不用AI的老師一定會被取代;未來,老師不是簡單地傳授知識,而是通過言傳身教的溝通交流,對學生進行激勵、鼓舞,成為人類靈魂的設計師;未來,AI將實現規模化和個性化間的平衡,帶來了一種學生易學、教師易教的解決方案;未來,老師作為教學過程中始終核心地位,推陳出新積極善于運用AI技術進一步提高師生教與學的體驗和教學效率。當務之急,要讓更多的老師正視人工智能的快速發展,通過學習AI技術了解人工智能的發展情況,從而改變老師的教育教學觀念和教學方法,引領高品質教育的未來。在未來教育中,教師的角色有三種觀念:1.取代說,2.不可取代說,3.人機協同說大多數觀點是:未來,教師將與人工智能協同共存。未來知識傳授功能會逐步被人工智能取代,而人類教師則應偏重于培養學生的核心素養。正如雷克利福德所言,“科技不能取代教師,但是使用科技的教師卻能取代不使用科技的教師”。如今,拋開先天財富的不同,人與人之間的差距主要來自學習能力的不同。這種差異會加劇不平等,在未來,這種趨勢將會進一步加強。應對人工智能時代,教師除更新教育教學觀念、轉變角色、改革教學模式和方法外,必須堅持終身學習,教師的終身學習,不僅要學習Python之類的AI編程技術,更需要增強對,限于時間和精力有限,分別將有關AI知識技能分為三類,以適應設計人工智能的技術更迭和“一專多能”。
五、結束語
關鍵詞:人工智能;教育;新模式;改革;構想
教育是著眼于未來的事業,教育的首要任務就是為未來社會培養相適應的合格人才。隨著人工智能的誕生和發展,我國已經開始將人工智能應用于教育領域,并顯示出人工智能對于彌補當前教育存在的種種缺陷和不足,推動教學現代化和教育發展改革進程起著越來越重要的作用。在現代醫學發展中,工程科學與臨床醫學不斷融合,相互進步。近幾年,隨著人工智能技術,機器人技術,虛擬與增強現實技術,3D打印技術與醫學不斷的融合發展,衍生出一系列的醫學診療技術,儀器,大大推進了醫學發展。從2013年到2017年,國務院、發改委、FAD連續發文,多次提及醫療走智能化、云化的趨勢,為推動智能醫療領域保駕護航。智能與醫學的結合已經是大勢所趨,因此,為培養大量智能醫學人才極有必要對智能醫學教育新模式進行深入研究。
一、目前醫學教育以及醫學人才培養狀況
智能醫學工程是一門將人工智能、傳感技術等高科技手段綜合運用于醫學領域的新興交叉學科,研究內容包括智能藥物研發、醫療機器人、智能診療、智能影像識別、智能健康數據管理等。
智能醫學工程的畢業生掌握了基礎醫學、臨床醫學的基礎理論,對智慧醫院、區域醫療中心、家庭自助健康監護三級網絡中的醫學現象、醫學問題和醫療模式有較深入的理解,能熟練地將電子技術、計算機技術、網絡技術、人工智能技術,應用于醫療信息大數據的智能采集、智能分析、智能診療、臨床實踐等各個環節。實驗教學正是融合型創新人才的最好培養方式。智能醫學人才的培養需要各學科間的相互交融更為緊密,學生的創新應用能力才能得到更好的培養。與此同時,由于絕大部分醫工結合的專業大部分歸屬與工科學院下,缺乏必要的臨床經驗,因而學生不能很好的把握新技術的應用。
而國內相關人才缺口還非常大,目前,國內僅僅有生物醫學工程、醫學信息工程等工科專業培養醫工結合人才。但是囿于培養時間與培養模式,他們往往只能針對具體某一方向,并且目前的培養體系還多著重于工學技術的研究,缺乏臨床實踐。
二、智能+醫學教育的必要性探究
2.1技術進步對醫療人員的診療幫助
以癌癥的治療為例,由于針對癌癥藥物的研究何藥物數量非常巨大,對于普通醫生在短時間內難以進行準確的判斷針對癌癥的研究和藥物數量非常巨大,具體來說,目前已有800多種藥物和疫苗用于治療癌癥。但是,這對于醫生來說卻有負面的影響,因為有太多種選擇可供選擇,使得為病人選擇合適的抗癌藥物變的更加困難。同樣,精確醫學的進步也是非常困難的,因為基因規模的知識和推理成為決定癌癥和其他復雜疾病的最終瓶頸。今天,許多受過專業訓練的醫學研究員需要數小時的時間來檢查一個病人的基因組數據并作出治療決定。
上述問題在擁有工學、醫學雙背景的醫生手中已經不是問題,通過目前日漸成熟的AI技術,對于大量的醫療數據進行檢索,通過可靠的編程手段,通過人工智能技術,建立完備的醫療數據庫,幫助醫生進行診療。據調查,美國微軟公司已經研制出幫助醫生治療癌癥的人工智能機器,其原理是對于所有關于癌癥的論文進行檢索,并提出對于病人治療最有效的參考方案,它可以通過機器學習來幫助醫生找到最有效,最個性化的癌癥治療方案,同時提供可視化的研究數據。
2.2智能醫學對于新時代醫生培養的影響
人工智能通過計算機可為學生提供圖文并茂的豐富信息和數據,一方面加強了學生的感性認識,加強了對所學知識的理解和掌握,從而提高了教學質量。同時,人工智能可幫助教師完成繁雜的、需適應各種教學的教學課程、課件等設計,使教師將更多的精力專注于學與教的行為和過程,從而提高教學效率。正如前面所述例子,智能網絡模塊化學習平臺可使教學擺脫以往對于示教病例的依賴,拓展了學生們的學習空間和時間,可極大地提高醫學學習效率和教學質量。
教育與人工智能相結合將會創新教育方式和理念。北京師范大學何克抗教授在《當代教育技術的研究內容與發展趨勢》中提到當代教育技術的五大發展趨勢之一就是“愈來愈重視人工智能在教育中應用的研究”。結合上述人工結合上述人工智能在醫學教育中的創新作用,下面就人工智能結合醫學學教育新模式提出一些構想。
三、交叉醫學人才的培養
3.1建立智能醫學人才培養體系的必要性
目前智能醫學的研發和臨床還存在隔閡,臨床醫生并沒有很好地理解人工智能,無法從實踐出發提出人工智能能夠解決的方向,而人工智能的產業界熱情高漲,卻未必能踩準點,所以產業界需要和臨床深度溝通融合,才能真正解決看病難、看病貴的問題,緩解醫療資源緊張。目前,國內僅僅有生物醫學工程、醫學信息工程等工科專業培養醫工結合人才。
3.2醫學人才培養體系初步構想
據悉,目前已經有天津大學、南開大學等幾所院校開設了智能方向的醫學本科教育,旨在彌補上述缺口,相關院校也在積極探索新型人才培養方案。應當為醫學生開設人工智能課程,應當培養具備生命科學、電子技術、計算機技術及信息科學有關的基礎理論知識以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力。該專業的學生主要學習生命科學、臨床醫學,電子技術、計算機技術和信息科學的基本理論和基本知識,充分進行計算機技術在醫學中的應用的訓練,具有智能醫學工程領域中的研究和開發的基本能力。
在業內人士看來,人工智能不是一項單一的科技產業,而是將其他行業進行融合的工具,例如將機器人和保姆結合產生的“看家機器人”,將導航和汽車結合產生的“車聯網”等。在人工智能技術逐步成熟的當下,誰率先在應用上實現突破,誰就有可能在智能時代的競爭中占據優勢,“人工智能”有望成為可觸摸的新增長點之一。
發展迅猛
身體不舒服,想要打開手機淘寶問問醫生,但是怎么樣才能從幾千個在線等待咨詢的醫生中間找到最匹配的那一個?
阿里健康已經開發并在手機淘寶上線了健康小蜜――醫藥健康智能問答引擎。這個類似于智能問答機器人的引擎,可以回答普通用戶的一般性醫藥健康問題,然后根據用戶的需求進行選擇,將用戶自動匹配給相應的醫生或者藥師。
事上,目前,從醫療健康的監測診斷、智能醫療設備,到教育領域的智能評測、個性化輔導、兒童陪伴,從電商零售領域的倉儲物流、智能導購和客服,到應用在智能汽車的自駕技術,都能看到人工智能的身影。
人工智能等技術是助推自動駕駛發展的關鍵技術。例如,人工智能在幫助汽車解讀傳感器數據時起決策作用,通過閱讀駕駛者的駕駛行為和表情,能及時提醒駕駛員在疲勞駕駛時切換至自動駕駛模式。
“人工智能”一詞,通常被認為是1955年8月31日在達特茅斯(美國一所院校)會議上誕生的,61年來,人工智能的研究和實踐一直處于不斷增長的趨勢。當今,人工智能技術的突破帶來了席卷全球的技術革命風暴,創造出了一個無比廣闊的市場,中國的很多公司在這股大潮中抓住機遇,表現亮眼。有觀察者認為,中國的人工智能已成為一張令世界矚目的閃亮名片。
過去的一年里,長虹、TCL、創維等中國家電企業都紛紛人工智能家電產品,希望借助人工智能打破家電行業的銷售難題。
不久前,搜狗公司2016全年財報,搜狗借助人工智能技術實現了較大的業績增長。未來會把人工智能應用到更多的產品中,讓用戶表達和獲取信息更簡單,讓人工智能真正惠及人類。
全球人工智能研發的腳步正在加快,中國也不甘示弱。近年來,百度先后成立了大數據實驗室、深度學習實驗室和硅谷人工智能實驗室,并通過架構調整全面發力人工智能。2016年百度世界大會上,“百度大腦”推出,該項目將對語音、圖像、自然語言處理和用戶畫像、無人駕駛等領域進行重點關注和研發。
在騰訊,人工智能研究項目包括WHAT LAB(微信-香港科技大學人工智能聯合實驗室)、優圖實驗室、微信模式識別中心、智能計算與搜索實驗室等多個部門。
人工智能猶如新的科技革命,為長期低迷的世界經濟注入新的活力。去年諸多關鍵技術突飛猛進,無疑是人工智能發展史上濃墨重彩的一年。誕生半個多世紀以來,它終于走到了從科技研發到行業應用的臨界點,蓄勢待發。
為發展更新“發動機”
人工智能技術的重大突破必將帶來新一輪科技革命和產業革命,對人類生活的方方面面將產生深遠的影響。大力發展人工智能技術是中國經濟轉型升級的重要動力。
眾多研究表明,人工智能是對傳統行業商業模式、產業鏈和價值鏈的全面顛覆,將為全球經濟、社會生活的方方面面帶來質的變化。
發展人工智能的最大意義在于為現代化發展更換“發動機”。咨詢公司埃森哲研究了美國、芬蘭、英國等12個發達國家并作出預測,到2035年,人工智能將幫助這些國家的生產率提高40%左右。
對于中國而言,人工智能帶來的好處將是多方面的。就經濟來說,借助人工智能新技術實現自動化,將極大提高生產率,節省勞動成本;優化行業的現有產品和服務,提升其質量和勞動生產率;通過創造新市場、新就業等,將促進市場更加繁榮,開拓更廣闊的市場空間。
而在產業升級方面,中國的傳統制造業大而不強的問題亟待克服,人工智能恰恰為制造業轉型升級提供了便利和動力,一是這些企業擁有行業海量的數據和大量資金;二是在生產力水平急需提升、傳統人口紅利逐漸消失的情況下,傳統企業有迫切的意愿來改造升級自己的工廠、業務,提高收益,降低企業成本。因此,制造業既是人工智能可以大有作為的領域,也是中國發展人工智能的優勢領域。
《全球人工智能發展報告2016》顯示,中國人工智能專利申請數累計達到15745項,列世界第二;人工智能領域投資達146筆,列世界第三。
據艾瑞咨詢預計,2020年全球人工智能市場規模將達到1190億元,年復合增速約19.7%;同期中國人工智能市場規模將達91億元,年復合增速超50%。人工智能發展前景極為廣闊。
就制造業而言,“中國制造2025”計劃的實現就需要很多人工智能。比如過去在技術上難以克服的問題,就可以通過深度學習,在工程上快速地取得一些新的突破。人工智能技術的發展與應用,對于有效實現“中國制造2025”目標至關重要。
面向未來長遠布局
在人工智能這場科技浪潮中,中國與其他國家已經站在了同一起跑線上。針對未來產業競爭,中國政府已在多個方面對人工智能產業做出布局,“人工智能+”的發展,需要面向未來,做出長遠布局。
未來5到10年,人工智能將像水和電一樣無所不在,可以進入到教育、醫療、金融、交通、智慧城市等幾乎所有行業。
目前,在駕駛領域,通過依靠人工智能、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作,電腦可以在無人主動操作下,自動進行操作;在個人助理領域,通過智能語音識別、自然語言處理和大數據搜索、深度學習神經網絡,可以實現人機交互;在金融領域,通過分析、預測、辨別交易數據、價格走勢等信息,人工智能可以為客戶提供投資理財、股權投資等服務;在電商零售領域,主要是利用大數據分析技術,智能的管理倉儲與物流、導購等方面,用以節省倉儲物流成本、提高購物效率、簡化購物程序。此外,在安防、教育、醫療健康等眾多領域,人工智能都有著廣泛的用途。
人工智能即將進入高中課堂。近日,我國第一本面向中學生的AI教材——《人工智能基礎(高中版)》正式。
為什么要在中學開設人工智能課程?這本教材有什么特點?對于中學教師和學生而言,應如何準備才能應對人工智能的教與學?記者對此進行了調查。
全國已有40所學校引入教材
據了解,該教材是華東師范大學慕課中心和商湯科技合作,聯合全國多所知名中學教師共同編寫,由新聞出版總署批準出版并備案。目前,全國已有40所學校引入該教材作為選修課或校本課程,成為首批“人工智能教育實驗基地學校”。
“與其他教材不同,該教材以‘手腦結合’為主要學習方式,不僅關注對人工智能原理的介紹,更加重視這些原理在生活中的運用。”華東師范大學教授,博士生導師陳玉琨介紹說,“作為教材的編者,我們特別希望學生能發揮獨特的想象力,設計一些在高中階段有可能完成的項目,并動手將其轉化為獨具特色的作品。”
記者看到,該教材共分9個章節,以基礎普及性的知識為主,分別介紹了圖片識別、聲音識別、視頻識別、計算機寫作和深度學習等人工智能技術的原理和應用場景,每一頁都配有彩色圖表,并引入了大量科普內容和實例。此外,該教材還配套了一個教學實驗平臺。
香港中文大學教授林達華表示,目前,人工智能人才面臨著全球性短缺,在人工智能和基礎教育結合方面,各個國家都還處在探索的過程中,該教材的出版,是人工智能教育的一次重大突破,意味著人工智能將由此走出“象牙塔”,進入高中生的知識范疇。
“今天,技術更迭速度太快,誰也無法預計未來的職業選擇,我很樂意讓我的孩子在中學階段就了解掌握一些人工智能方面的知識技能。”一位家長這樣告訴記者。
目的在于普及原理引發興趣
作為一門兼具學術含量和技術含量的學科,對高中學生而言,應該怎樣去了解人工智能這門學科;對于高中教師而言,又該如何教學呢?
“大多數中學生的最終職業道路都不會是成為人工智能研究者或工程師,但是未來很多行業都將在不同程度上受益于人工智能的賦能。因此,該學科在中學階段的教學目標應該定位讓學生了解掌握人工智能的基本思想、基礎知識以及常用算法和工具。”林達華說。
在陳玉琨看來,人工智能的教學和研究經常要用到高等數學的知識,這已經超出了高中生的知識范圍,因此,在中學階段,教師應注重對相關概念、算法、原理進行定性介紹,“定量的部分,可以留待以后再學。”
多位專家表示,教師在教學過程中,要特別重視對人工智能應用場景的介紹,這不僅會讓課堂變得更加生動,學生學習的興趣更加高漲,同時也會提升師生的思維與創造能力。
“總體而言,在中學階段開展人工智能課程的主要目的在于普及人工智能的原理與技術,引起學生對人工智能學習的興趣。當然,也期望能為高等學校培養人工智能領域的拔尖人才奠定相應的基礎。”
“校企合作”解決人才缺口
也有專家指出,人工智能是一門新興技術,中學教師在該領域的知識儲備是不足的。
“師資是課程的基礎。”上海師范大學教授岳龍表示,“開設人工智能課程對教師的知識結構也提出了新的挑戰,因此組建專門的師資培訓團隊非常重要。”
據記者了解,為幫助教師克服知識儲備不足的問題,華東師范大學慕課中心與商湯科技將聯合舉辦多期“人工智能教師研修班”——培養一批人工智能的種子教師,在他們帶領下,逐步提升我國教師總體的人工智能素養,從而改善中學教師開展人工智能教育教學面臨的困難和挑戰。