人工智能的新突破與機(jī)器人時(shí)代的職業(yè)教育

李　科

(無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基礎(chǔ)部，江蘇　無錫　214153)

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人工智能的新突破與機(jī)器人時(shí)代的職業(yè)教育

李科

(無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基礎(chǔ)部，江蘇無錫214153)

近年來，人工智能的發(fā)展取得了重大的突破，以深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的人工智能技術(shù)已經(jīng)能夠處理各種復(fù)雜的社會(huì)任務(wù)。有研究表明，在未來二十年內(nèi)，將有大量的職業(yè)會(huì)被機(jī)器人所取代。各行各業(yè)即將面臨許多重大的改變，只有做好充分的準(zhǔn)備才能在機(jī)器人時(shí)代搶占先機(jī)而避免被淘汰。而部分城市出現(xiàn)的機(jī)器人教師，也讓教師職業(yè)受到了新的挑戰(zhàn)。在此背景下，傳統(tǒng)的教育模式將無法適應(yīng)新時(shí)代的要求，職業(yè)教育改革面臨著全新的要求——更加深入的挖掘每個(gè)學(xué)生身上“人性化”的部分。

人工智能； 機(jī)器人時(shí)代； 職業(yè)教育改革

1　人工智能的新突破

自1997年3月，IBM的人工智能“深藍(lán)”擊敗國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫之后，圍棋一直被認(rèn)為是人工智能領(lǐng)域的一個(gè)標(biāo)志性挑戰(zhàn)。圍棋規(guī)則簡單但變化繁多，每回合大致有250種可能，一盤棋長達(dá)150回合，而且每一步都沒有“正解”。對圍棋使用窮舉法的話計(jì)算量將高達(dá)10的三百六十次方，這是一個(gè)現(xiàn)階段根本沒有可能實(shí)現(xiàn)的數(shù)量級。也正由于這個(gè)原因，人們曾一度認(rèn)為至少還要10年，人工智能才能達(dá)到專業(yè)圍棋選手的水平[1-2]。

2016年1月27日，據(jù)《自然》雜志報(bào)道，谷歌(Google)旗下DeepMind公司開發(fā)的人工智能機(jī)器人“阿爾法圍棋(AlphaGo)”于2015年10月以5∶0的成績完勝歐洲冠軍、職業(yè)圍棋二段選手樊麾。這是人工智能首次在完整的圍棋比賽中，而且在沒有讓子的情況下，擊敗了專業(yè)圍棋選手[1-2]。這是人工智能發(fā)展的一次史無前例的突破。

在此背景下，阿爾法圍棋和韓國傳奇棋手李世石九段于2016年3月展開的5番棋對決可謂是舉世矚目。賽前李世石曾信心滿滿的表示將完勝“對手”，圍棋界也一致看好人類將取得勝利。然而比賽的進(jìn)程卻出乎了他們的意料，阿爾法圍棋表現(xiàn)出良好的大局觀和精確的計(jì)算能力，以4比1的懸殊比分贏下了這次“人機(jī)大戰(zhàn)”。這樣的比賽結(jié)果不僅震動(dòng)了圍棋界，而且也是整個(gè)世界科技發(fā)展歷程里的一次大事件。

阿爾法圍棋模仿了人類棋手的成長過程，采用深度學(xué)習(xí)(Deep Learning)技術(shù)進(jìn)行了3000萬次自我對局和學(xué)習(xí)，甚至能自己生成數(shù)據(jù)和策略。再加上兩個(gè)以人類大腦信息處理模式為原型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)——“價(jià)值網(wǎng)絡(luò)”(Value Network)用來計(jì)算局面，“策略網(wǎng)絡(luò)”(Policy Network)用來選擇下子，從而大幅降低了計(jì)算量，實(shí)現(xiàn)了這一次的突破。這種深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正是目前人工智能領(lǐng)域中最熱門的科目，能夠完成筆跡識(shí)別、面部識(shí)別、自動(dòng)駕駛、自然語言處理、聲音識(shí)別、分析生物信息數(shù)據(jù)等非常復(fù)雜的任務(wù)[2]。從長遠(yuǎn)來看，使用了這種技術(shù)的人工智能或許將能應(yīng)對真實(shí)世界的各種問題，從而取代人類的工作。

2　即將到來的“機(jī)器人時(shí)代”

正如圍棋人工智能迅速的發(fā)展和出人意料的突破，機(jī)器人或許即將接管大量的人類工作。2015年12月2日，一項(xiàng)由日本野村綜合研究所和牛津大學(xué)共同完成的研究顯示：二十年后日本49%的工種可能由機(jī)器人接管。此項(xiàng)研究分析了601個(gè)職業(yè)，從業(yè)人數(shù)總計(jì)約4280萬。而在美國和英國進(jìn)行的類似研究顯示，美國可能被機(jī)器人取代的職位比例為47%，英國為35%[3]。

雖然此項(xiàng)研究僅僅只是“技術(shù)上的可能性”，而并未涉及勞動(dòng)力供需平衡等社會(huì)因素。根據(jù)研究人員設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，如果一項(xiàng)職業(yè)66%以上的工作內(nèi)容可由人工智能或機(jī)器人完成，即被視作“可被取代的工作”?！安恍枰厥庵R(shí)和技能”或“機(jī)械式操作”的職業(yè)將容易被機(jī)器人取代，例如流水線操作工、清潔工、司機(jī)、倉庫管理、保安、收銀員、客服人員、普通文員等[3]。日本的電信運(yùn)營商SoftBank自2016年3月28日起，限時(shí)試運(yùn)營一間展示店，店內(nèi)包括導(dǎo)購、指引、聊天等所有工作全部由該公司的機(jī)器人Pepper承擔(dān)。日立公司的人形機(jī)器人助手也將在2018年投入服務(wù)，專門負(fù)責(zé)接待和幫助外國旅客。在我國，中科大于4月15日正式發(fā)布了交互式機(jī)器人“佳佳”，而在此之前佳佳就已經(jīng)主持了2016年“首屆全球華人機(jī)器人春晚”和“誰是棋王”半決賽。

然而，人工智能和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展并非意味著大量人類將會(huì)失業(yè)。機(jī)器人承擔(dān)機(jī)械性、重復(fù)性以及高危險(xiǎn)性工作的目的，在于把人類解放出來，從事更多需要?jiǎng)?chuàng)造性、同情心、溝通交流等“人性化”的工作，例如藝術(shù)、醫(yī)療、教育和研究等。這無疑會(huì)對人們今后的擇業(yè)和就業(yè)造成影響，也會(huì)對教育理念提出全新的要求。

3　避免被機(jī)器人取代

自從工業(yè)革命以來，機(jī)械化和自動(dòng)化就不斷地影響著人類的就業(yè)。一方面，機(jī)器取代了部分人類的工作；另一方面，機(jī)械化提高了工作效率，改善了生活水平，把人類從大量重復(fù)的勞動(dòng)中解放出來。

其實(shí)分析一下就能發(fā)現(xiàn)：如果某項(xiàng)工作逐漸被機(jī)器所取代，那么其過程中必定會(huì)存在一個(gè)中間階段——人類只需要機(jī)械地做著這項(xiàng)工作。正因?yàn)橐恍┕ぷ髯兊谩爸貜?fù)”而“機(jī)械化”，所以才會(huì)順理成章地被機(jī)器所接管。這表明了人工智能并不是人類的敵人。人類一邊工作，一邊設(shè)法開發(fā)出人工智能來代替自己去解決工作中重復(fù)而機(jī)械化的部分。這并不是人類在淘汰自己，而是讓自己轉(zhuǎn)向工作中更困難、更精細(xì)、更復(fù)雜、需要更多思考和判斷的部分，從而展現(xiàn)出更多的“人性化”[4]。

正如電子表格的誕生不僅沒有使財(cái)會(huì)人員失業(yè)，而且極大地提高了工作效率一樣，或?qū)⒈粰C(jī)器人取代的職業(yè)也并不意味著人類在此就完全無所作為。以流水線操作為例，人工智能的自動(dòng)化操作固然可以提高效率、減少差錯(cuò)，但是工程師們還是能夠改進(jìn)工藝、調(diào)整人工智能的程序，從而提高精度，生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。這其中工程師不僅需要熟悉產(chǎn)品和生產(chǎn)流水線，還要能夠分析人工智能的操作情況，并能創(chuàng)造性的改進(jìn)生產(chǎn)工藝。

從上述例子中可以看出，即使是之前研究預(yù)測可能會(huì)被人工智能取代的職業(yè)，也并非完全不需要人類在背后進(jìn)行支撐，相關(guān)人員的指導(dǎo)、分析、研究等都會(huì)是不可或缺的一部分。因此，并非相關(guān)行業(yè)就不需要這些職業(yè)了，而是對從業(yè)人員的要求提高了——尤其是交流溝通和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。

4　教師工作的改變

互聯(lián)網(wǎng)+和機(jī)器人時(shí)代即將到來，部分城市已經(jīng)出現(xiàn)了走上講臺(tái)的教育機(jī)器人。這些“機(jī)器人老師”不僅博聞強(qiáng)記、不知疲倦、無怨無悔，而且還能明察秋毫——能夠通過傳感器檢測學(xué)生的體溫和心跳，再配合考場攝像頭的監(jiān)控情況，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生作弊等異常行為[5]。

教育機(jī)器人還有很多局限性：缺乏“異質(zhì)思維”、只有“言傳”而沒有“身教”、沒法深入到學(xué)生的內(nèi)心[5]……因此，“機(jī)器人老師”并不能取代真正的教師，但會(huì)極大地改變教師的工作方式，成為教師的得力助手。例如，教育機(jī)器人將教師從繁重的講課、批改作業(yè)等工作中解放出來，讓教師能夠把精力集中到學(xué)生的個(gè)體差異上，在人工智能的輔助下，通過對學(xué)生行為的挖掘，分析出其興趣和特長，從而選擇更加個(gè)性化的培養(yǎng)模式和教學(xué)內(nèi)容，真正實(shí)現(xiàn)因材施教。

當(dāng)前世界主流的教育模式，都源自18世紀(jì)的普魯士。這種模式的優(yōu)勢在于強(qiáng)調(diào)教育的普及和效率，但卻忽視了個(gè)體發(fā)展。有了人工智能的輔助，機(jī)器人負(fù)責(zé)面向群體的講課、作業(yè)、考試等內(nèi)容，而且這些內(nèi)容可以由名校名師或頂尖優(yōu)秀人才主持，學(xué)生可以領(lǐng)略內(nèi)容前沿、權(quán)威、互動(dòng)性強(qiáng)、富有吸引力的優(yōu)質(zhì)課程[6]。與智能設(shè)備相結(jié)合后，互聯(lián)網(wǎng)+的教學(xué)還可以實(shí)現(xiàn)全天候的貼身服務(wù)，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程將可能離開課堂和學(xué)校而進(jìn)入到日常生活的每時(shí)每刻，實(shí)現(xiàn)在生活中學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)中生活。而教師的主要任務(wù)則將是引領(lǐng)學(xué)習(xí)的方向，評估學(xué)習(xí)的效果，調(diào)整學(xué)習(xí)的內(nèi)容?！敖處煛毕颉皩?dǎo)師”轉(zhuǎn)變，通過有針對性的交流溝通，指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和相互間的辨析討論，以此來調(diào)和群體與個(gè)體、效率與個(gè)性化之間的矛盾——既體現(xiàn)職業(yè)(群)的一般性和特殊性要求，又照顧到不同學(xué)習(xí)者的個(gè)性特征和需求。

5　機(jī)器人時(shí)代的職業(yè)教育改革

2016年全國教育工作會(huì)議提出：要千方百計(jì)促進(jìn)學(xué)生身心健康，要通過多種形式提高學(xué)生實(shí)踐能力。要改變傳統(tǒng)“閉門讀書”的習(xí)慣，真正落實(shí)教育與生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合。加強(qiáng)社會(huì)實(shí)踐，做好實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，推進(jìn)志愿服務(wù)，開展研學(xué)旅行，讓學(xué)生拓展視野、豐富知識(shí)、了解社會(huì)。加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，修訂人才培養(yǎng)方案，完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系[7]。

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，為避免今后輕易被取代，提高個(gè)人的職業(yè)素養(yǎng)便成了重中之重，包括創(chuàng)造力、藝術(shù)表現(xiàn)力、思辨的能力、良好的行為模式、出色的交流溝通能力等等。因此，機(jī)器人時(shí)代的職業(yè)教育，要特別強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生的個(gè)人素質(zhì)。這就要求教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)輔助、教學(xué)形式與組織、教學(xué)評估等全面改革。

教學(xué)內(nèi)容方面，要適當(dāng)減少死記硬背的理論，而增加更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。通過實(shí)踐中遇到的問題，訓(xùn)練學(xué)生能夠靈活運(yùn)用身邊的工具、創(chuàng)造性地解決問題。同時(shí)，不管什么專業(yè)的學(xué)生，都要學(xué)會(huì)一點(diǎn)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)，哪怕只是簡單的腳本語言。這樣的話，在今后的工作中如果遇到重復(fù)性強(qiáng)且高度規(guī)則化、機(jī)械化的事情，就能通過自己編程來把這些任務(wù)轉(zhuǎn)交給智能助手去解決。

教學(xué)輔助方面，積極使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)社交類應(yīng)用與學(xué)生進(jìn)行交流溝通，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，用新的信息技術(shù)手段培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。建立起信息化教學(xué)環(huán)境，將教育融入國家“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，積極應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、云計(jì)算等帶來的重大機(jī)遇和挑戰(zhàn)。再下一步則是如前文所述，用教育機(jī)器人輔助教師工作，實(shí)現(xiàn)高效而且高質(zhì)量的教學(xué)。通過對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及各行各業(yè)的需求分析，及時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)方向。通過對學(xué)生行為習(xí)慣、興趣愛好、性格特征、優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)等各方面的分析，定制符合其個(gè)性化發(fā)展需要的教學(xué)計(jì)劃。

教學(xué)形式和組織方面，要摒棄掉傳統(tǒng)地站在講臺(tái)前高高在上的說教，而更加強(qiáng)調(diào)師生之間、學(xué)生之間平等的交流互動(dòng)。智能設(shè)備的普及帶來一個(gè)負(fù)面影響就是“低頭族”——大家各自低頭操作手機(jī)的越來越多，而當(dāng)面交流溝通的越來越少。因此，在教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生互相討論、商量、談判、分析、辯論，加大口頭任務(wù)的比重，而不是像以往那樣只強(qiáng)調(diào)書面作業(yè)。充分利用互聯(lián)網(wǎng)+的動(dòng)態(tài)性、交互性、多媒體性來創(chuàng)設(shè)良好的課堂互動(dòng)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生充分表達(dá)自己的觀點(diǎn)和理解，在相互交流、討論甚至爭辯中獲得新的理解和認(rèn)識(shí)。

教學(xué)評估方面，要改變傳統(tǒng)的考試形式，不設(shè)標(biāo)準(zhǔn)答案，著重評價(jià)學(xué)生解決問題的方法和能力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。通過信息化手段，采集學(xué)生的日常行為數(shù)據(jù)，分析其行為習(xí)慣、興趣愛好，力求讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)的思辨能力。尤其是要培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、獲取知識(shí)以及運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。

6　結(jié)論

隨著深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，從“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代過渡到機(jī)器人時(shí)代的速度可能會(huì)出乎意料地加快，就如同圍棋人工智能AlphaGo所取得的突破一樣。如何在新時(shí)代搶占先機(jī)，避免被新的技術(shù)所淘汰，這將會(huì)是每個(gè)人即將面臨的問題，而不斷推進(jìn)的教育改革將是我們交出的答卷。

[1]鐵流.AlphaGo是怎樣模擬人類“思考”的[EB/OL].(2016-01-30)[2016-04-06].http://www.guancha.cn/tieliu/2016_01_31_349825.shtml.

[2]Metz, Cade. In Major AI Breakthrough, Google System Secretly Beats Top Player at the Ancient Game of Go[EB/OL]. (2016-02-01)[2016-04-06].http://www.wired.com/2016/01/in-a-huge-breakthrough-googles-ai-beats-a-top-player-at-the-game-of-go/.

[3]株式會(huì)社野村総合研究所.日本の労働人口の49%が人工知能やロボット等で代替可能に[EB/OL].(2015-12-02)[2016-04-06].https://www.nri.com/jp/news/2015/151202_1.aspx.

[4]Brian Christian.最有人性的“人”[M].北京：人民郵電出版社，2012：10，62，74.

[5]楊朝清.“機(jī)器人老師”教育需要技術(shù)更需要心靈對話[EB/OL].(2015-10-28)[2016-04-06].http://guancha.gmw.cn/2015-10/28/content_17515916.htm.

[6]于小艷.MOOCs：傳統(tǒng)大學(xué)的警鐘還是喪鐘[J].現(xiàn)代教育管理，2015(8)：90-93.

[7]袁貴仁.以新的發(fā)展理念為引領(lǐng)全面提高教育質(zhì)量 加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化：在2016年全國教育工作會(huì)議上的講話[EB/OL].(2016-02-15)[2016-04-06].http://www.edu.cn/edu/jiao_yu_bu/jiang/201602/t20160215_1364840_1.shtml.

責(zé)任編輯陳桂梅

The breakthrough in artificial intelligence and the vocational education in robot era

LIKe

(Foundational Courses Department of Wuxi City College of Vocational Technology, Wuxi, 214153)

In recent years, the artificial intelligence has achieved a great breakthrough. Based on deep learning and artificial neural networks, the technology of artificial intelligence has been able to deal with various complex social tasks. According to some research, in the next two decades, human beings can be replaced by robots in various fields, as a result of which, all fields of industry will face dramatic changes. Therefore, we have to prepare for the change to take the lead in the new era. Meanwhile, the emerging robot teacher in some cities brings a challenge to teachers. Thus the traditional way of teaching may not be suitable in the new era and the reform of vocational education may have to meet the new requirement to explore the "personalization" of every student.

artificial intelligence; robot era; reform of vocational education

2016-04-20

李科(1978—)，男，江蘇無錫人,助理工程師,研究方向:信息技術(shù)與教育管理。

10.13750/j.cnki.issn.1671-7880.2016.04.006

G 71

A

1671-7880(2016)04-0020-03