機(jī)器人可以教知識(shí)無法培育價(jià)值觀嗎

陳思宇 黃甫全 曾文婕 董娜 伍曉琪 唐玉溪

摘要：隨著人工智能時(shí)代的到來，面對(duì)尖銳的問題“機(jī)器人可以教知識(shí)無法培育價(jià)值觀嗎？”我們的回答是，機(jī)器人不僅能夠教知識(shí)而且可以培育知識(shí)里的價(jià)值觀。首先，情緒導(dǎo)向任務(wù)、腳本編寫和遠(yuǎn)程控制以及LIDA認(rèn)知結(jié)構(gòu)模型使機(jī)器人可以培育道德知識(shí)所含道德價(jià)值觀，實(shí)證知識(shí)所含特殊價(jià)值觀以及超學(xué)科知識(shí)所含多元價(jià)值觀。其次，自治型道德智能體、價(jià)值系統(tǒng)以及智能系統(tǒng)分別是機(jī)器人主動(dòng)培育價(jià)值觀的外部前提、內(nèi)在機(jī)理以及動(dòng)力機(jī)制。最后，德育神經(jīng)科學(xué)研究成果、機(jī)器學(xué)習(xí)體系建構(gòu)以及類腦智能系統(tǒng)進(jìn)階開發(fā)，創(chuàng)生價(jià)值創(chuàng)造型的德性AI教師，使機(jī)器人有效培育價(jià)值觀成為可能。總之，機(jī)器人既可以教知識(shí)也能培育價(jià)值觀，為解放教師創(chuàng)新教育展現(xiàn)了美好前景。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人;智能體;德性AI教師;知識(shí);價(jià)值觀

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

目前，機(jī)器人作為教師（Robot as Teacher）已進(jìn)入學(xué)校課堂，并且得到持續(xù)改進(jìn)。黨的十九大報(bào)告和全國教育大會(huì)重申，立德樹人是學(xué)校教育的根本任務(wù)。教師“立德”是“樹人”的前提。因此，不僅人類教師（Human Teacher）必須以德施教，類人教師（Humanoid Teacher）也須具備德性并能培育價(jià)值觀。但是，近期有種說道“機(jī)器人可以教知識(shí)無法培育價(jià)值觀”不脛而走。真是如此嗎？其實(shí)不然。這種日常觀點(diǎn)將知識(shí)與價(jià)值觀斷然割裂，“教知識(shí)”是“格物”“為學(xué)”，而“培育價(jià)值觀”是“明德”“為道”。然而，根據(jù)文化整體主義，知識(shí)的習(xí)得與價(jià)值觀的涵養(yǎng)具有同一性。價(jià)值觀的確立不能離開知識(shí)的學(xué)習(xí)而自存。計(jì)算機(jī)、機(jī)器人、電信以及其他類型的尖端技術(shù)幾乎在所有工業(yè)領(lǐng)域迅速取代著人工。教育領(lǐng)域亦是面臨巨大挑戰(zhàn)。計(jì)算機(jī)科學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)等的發(fā)展，使教育信息技術(shù)進(jìn)化為人工智能系統(tǒng)，再進(jìn)階為類腦智能系統(tǒng)，從作為教學(xué)媒介進(jìn)化為類人教師或?qū)W伴（Humanoid Teacher or Peer）。與人類教師相似，機(jī)器人教師能教知識(shí)，也能培育知識(shí)里的價(jià)值觀。具有價(jià)值體系的智能體能培育價(jià)值觀，德性AI教師更能有效地培育價(jià)值觀。

一、機(jī)器人：培育價(jià)值觀何以可能

知識(shí)承載一定價(jià)值。因此，機(jī)器人可教知識(shí)，故可培育知識(shí)里的價(jià)值觀。知識(shí)分為“道德知識(shí)”（Moral Knowledge）和“實(shí)證知識(shí)”（EmpiricalKnowledge），負(fù)載著兩類價(jià)值觀，機(jī)器人可教這兩類知識(shí)，必然可以培育蘊(yùn)含其中的兩類價(jià)值觀，即可以培育所有價(jià)值觀。

（一）機(jī)器人可以培育道德知識(shí)里的道德價(jià)值觀

經(jīng)驗(yàn)論道德觀認(rèn)為，道德知識(shí)即實(shí)踐性知識(shí)（Practical Knowledge），即關(guān)于如何行動(dòng)的知識(shí)，也是付諸實(shí)踐的知識(shí)。從道德起源來看，人類在社會(huì)生活中形成了各不相同的社會(huì)關(guān)系，其中就包含著人與人、社會(huì)和自然的各種倫理關(guān)系。與人類社會(huì)相伴而生的道德知識(shí)，是隨著人類道德實(shí)踐而不斷發(fā)展的。亞里士多德指出：“德性分為倫理的和理智的。倫理德性由風(fēng)俗習(xí)慣沿襲而來。理智德性大多由教導(dǎo)而生成、培養(yǎng)起來，它需要經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐”。道德知識(shí)的實(shí)質(zhì)是道德價(jià)值觀。道德知識(shí)內(nèi)在于人類生命實(shí)踐活動(dòng)的展開，外顯為對(duì)世界的精神把握方式。道德知識(shí)源于人們對(duì)道德的精神把握和對(duì)客觀倫理關(guān)系的主觀認(rèn)識(shí)，是指表征或承載主體人際價(jià)值關(guān)系的符號(hào)。道德知識(shí)是人類在道德實(shí)踐中進(jìn)行道德認(rèn)知的結(jié)果，因此，人們的道德觀念系統(tǒng)和道德行為方式內(nèi)蘊(yùn)其中。蘇格拉底有千古流芳的命題“美德即知識(shí)”。知識(shí)可教，故美德可育。機(jī)器人可教道德知識(shí)，故機(jī)器人可以培育道德知識(shí)里的道德價(jià)值觀。

然而，并非所有類型的機(jī)器人可以培育道德知識(shí)里的道德價(jià)值觀。換言之，機(jī)器人的類型和任務(wù)的設(shè)計(jì)影響機(jī)器人德育能力的形成。一方面，根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可將機(jī)器人分為若干種類。按照功能效用來分，機(jī)器人分為服務(wù)型機(jī)器人（如玩具機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人、保姆機(jī)器人、教育機(jī)器人）和致命型機(jī)器人。其中，教育機(jī)器人可細(xì)分為兒童娛樂教育同伴、安全教育機(jī)器人、特殊教育機(jī)器人、復(fù)建教學(xué)機(jī)器人、課堂助教機(jī)器人以及機(jī)器人教師等。按照自主水平來分，機(jī)器人分為遠(yuǎn)程操作型機(jī)器人（Teleoperated Robot）或遠(yuǎn)程呈現(xiàn)型機(jī)器人（TelepresenceRobot）和自治型機(jī)器人（Autonomous Robot）。遠(yuǎn)程操作型機(jī)器人使人類操作員能夠遠(yuǎn)程感知和機(jī)械地操縱物體，即遠(yuǎn)程操作型機(jī)器人由連接到機(jī)器人的人類操作員進(jìn)行控制，替代操作員執(zhí)行任務(wù)。遠(yuǎn)程呈現(xiàn)型機(jī)器人是具有實(shí)時(shí)雙向視頻或音頻通信的移動(dòng)視頻會(huì)議系統(tǒng)，它顯示通訊雙方的存在。對(duì)機(jī)器人類型的劃分可知，有些機(jī)器人不但不能傳遞道德價(jià)值觀，其應(yīng)用本身就可能引發(fā)一些道德問題，比如“殺手機(jī)器人”。另一方面，任務(wù)承載著道德知識(shí)及其蘊(yùn)含的道德價(jià)值觀，其性質(zhì)影響著機(jī)器人德育能力。任務(wù)的屬性由人類的能力決定。人類具有經(jīng)驗(yàn)（Experience）和代理（Agency）兩類基本能力。前者即感受和情感的能力，后者即思維和意圖的能力。“經(jīng)驗(yàn)”和情感與主觀性有關(guān)，而主觀性是指受個(gè)人意見影響的陳述或態(tài)度?！按怼焙驼J(rèn)知與客觀性有關(guān)，而客觀性是指基于事實(shí)的信息或決策。相應(yīng)地，人類賦予機(jī)器人的任務(wù)也分為兩種：情緒導(dǎo)向任務(wù)（Emotion-oriented Task）和認(rèn)知導(dǎo)向任務(wù)（Cognition-oriented Task）。前者與關(guān)聯(lián)情感的感覺有關(guān)，后者與關(guān)聯(lián)認(rèn)知的思維有關(guān)。道德知識(shí)是一種實(shí)踐性知識(shí)，因此，機(jī)器人培育道德知識(shí)里的道德價(jià)值觀，需要被指派并執(zhí)行情緒導(dǎo)向任務(wù)。在人類教師的陪伴和引導(dǎo)下，社交機(jī)器人Milo通過目光對(duì)視、表情變化、降低語速、手勢(shì)交流和口頭對(duì)話等方式，在教授自閉癥兒童人際交往知識(shí)和技能的同時(shí)，培育了兒童關(guān)愛他人、包容變化等道德價(jià)值觀（如圖1和圖2所示）。

（二）機(jī)器人可以培育實(shí)證知識(shí)里的特殊價(jià)值觀

除了情緒導(dǎo)向任務(wù)，機(jī)器人還可執(zhí)行認(rèn)知導(dǎo)向任務(wù)，即機(jī)器人可以培育實(shí)證知識(shí)里的特殊價(jià)值觀。實(shí)證知識(shí)作為一種人類知識(shí)，包括自然科學(xué)知識(shí)、社會(huì)科學(xué)知識(shí)以及藝術(shù)學(xué)科知識(shí)等，蘊(yùn)含著人的特殊價(jià)值觀。實(shí)證知識(shí)以其清晰的公式、定理，易于交流的人造語言（女Ⅱ數(shù)學(xué)和編程），以及可證可感的實(shí)驗(yàn)與邏輯方法，將雜亂無章的感覺表象整合為一個(gè)更加合理的系統(tǒng)。這其中的事物各有其位置、種屬、功能與運(yùn)動(dòng)形式，因此似乎遠(yuǎn)離了人類的心靈，成為“客觀”的知識(shí)。事實(shí)上，這不過是部分哲學(xué)家過分強(qiáng)調(diào)“自在之物”的偏見。故而，我們進(jìn)一步明確實(shí)證知識(shí)的內(nèi)涵取向：實(shí)證知識(shí)亦含括著特殊價(jià)值觀。自然科學(xué)知識(shí)（如數(shù)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)以及化學(xué)等）揭示了世界的真相，是建立科學(xué)世界觀不可缺少的基礎(chǔ)，其內(nèi)涵著的真理觀，即是一種普世價(jià)值觀。具有人學(xué)特點(diǎn)的社會(huì)科學(xué)知識(shí)里內(nèi)涵著的民主觀，也是一種普世價(jià)值觀。藝術(shù)學(xué)科知識(shí)里內(nèi)涵著的自由觀，亦是一種普世價(jià)值觀。因此，機(jī)器人能教實(shí)證知識(shí)，就必然能夠培育實(shí)證知識(shí)蘊(yùn)涵的特殊價(jià)值觀。

現(xiàn)有的機(jī)器人尚未能夠獨(dú)自教授實(shí)證知識(shí)，需要人類教師的協(xié)助。在人機(jī)雙師課堂中，人類教師交替使用兩種控制方式實(shí)現(xiàn)機(jī)器人教授實(shí)證知識(shí)和培育特殊價(jià)值觀的教育目標(biāo)。一是通過編程，使機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行腳本，自主完成部分教學(xué)任務(wù)。目前，機(jī)器人已能教外語和小學(xué)數(shù)學(xué)等科目，還能解釋新的科學(xué)概念。韓國白色卵形遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人EngKey（如下頁圖3所示），日本人形機(jī)器人Saya（如下頁圖4所示）以及以色列人形機(jī)器人RoboThespian（如下頁圖5所示）等已經(jīng)“學(xué)會(huì)”向?qū)W生闡釋概念、講解案例、布置作業(yè)以及公布答案等。二是通過特殊用戶界面對(duì)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，即人類教師命令機(jī)器人做出簡(jiǎn)單的動(dòng)作，比如轉(zhuǎn)動(dòng)身體、變化手勢(shì)以及現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng);同時(shí)，啟動(dòng)小型“應(yīng)答庫”使機(jī)器人回答學(xué)生的一些提問。對(duì)照組實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，在課堂表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果上，實(shí)驗(yàn)組得分明顯高于對(duì)照組。為使機(jī)器人更好地教授實(shí)證知識(shí)和培育特殊價(jià)值觀，在設(shè)計(jì)人機(jī)雙師課堂時(shí)，須分析機(jī)器人性能與其行為的匹配度，自主運(yùn)行與遠(yuǎn)程控制的結(jié)合，課堂組織與管理，學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)以及學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)估等。腳本編寫和遠(yuǎn)程控制匯集著人類教師和專家的思想和價(jià)值觀。機(jī)器人教師輸出實(shí)證知識(shí)，也在培育學(xué)生的價(jià)值觀。

（三）機(jī)器人可以培育超學(xué)科知識(shí)里的多元價(jià)值觀

知識(shí)本是多元整合的。人類社會(huì)擁有多種知識(shí)。各種知識(shí)之間相互作用，持續(xù)影響著人類。只是人們?cè)谘芯繒r(shí)、在實(shí)踐中、在表述上，需要把各種知識(shí)分析清楚之后再進(jìn)行整合。古希臘至今，人類知識(shí)歷經(jīng)了—個(gè)持續(xù)分化而后走向整合的發(fā)展過程。伴隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，以大學(xué)和學(xué)科為基礎(chǔ)的知識(shí)生產(chǎn)模式正逐步讓位于超學(xué)科研究模式。超學(xué)科知識(shí)是由科學(xué)界和實(shí)踐界聯(lián)合創(chuàng)造的，旨在解決生活世界問題和維護(hù)社會(huì)穩(wěn)健并可轉(zhuǎn)化為科學(xué)實(shí)踐和社會(huì)實(shí)踐的知識(shí)”踟。超學(xué)科知識(shí)關(guān)涉不同知識(shí)領(lǐng)域之間和學(xué)科之間的互動(dòng)整合。因此，機(jī)器人教師也必然沿著程序化由單一到整合、由易到難的道路漸次教授超學(xué)科知識(shí)和培育內(nèi)蘊(yùn)其中的多元價(jià)值觀。

機(jī)器人可教超學(xué)科知識(shí)和培育多元價(jià)值觀，在于未來機(jī)器人可以成為人工道德智能體（Artificial Moral Agents，AMAs），它具有道德判斷和行為能力。機(jī)器人倫理是可設(shè)計(jì)的，而且可從計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)以及價(jià)值敏感視角進(jìn)行實(shí)踐探索。其中，認(rèn)知科學(xué)進(jìn)路是指通過計(jì)算的方式進(jìn)行道德認(rèn)知建模，進(jìn)而研制道德機(jī)器人的新方式。研究者提出了若干人類認(rèn)知模型，比如LIDA、SOAR、ACT-R以及Clarion等。其中，LIDA（Learning Intelligent Distribution Agent）是唯一把感覺和感情融入認(rèn)知過程的綜合性認(rèn)知模型。與其他認(rèn)知結(jié)構(gòu)相比，LIDA模型優(yōu)勢(shì)非常突出。首先，它擁有更強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。LIDA模型具備四種學(xué)習(xí)機(jī)制，即感知式學(xué)習(xí)（Perceptual Learning）、情景式學(xué)習(xí)（Episodic Learning）、程序化學(xué)習(xí)（Procedural Learning）以及注意型學(xué)習(xí)（Attentional Learning）。同時(shí)，它擁有更合理的認(rèn)知循環(huán)結(jié)構(gòu)（如圖6所示）。LIDA模型認(rèn)知周期的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在每個(gè)認(rèn)知周期（感知一理解一行動(dòng)），LIDA代理著人首先通過更新其對(duì)世界外部和內(nèi)部特征的表示，來盡可能地了解當(dāng)前情況。通過競(jìng)爭(zhēng)過程，LIDA代理著人然后決定哪個(gè)部分最需要注意，并進(jìn)行“廣播”，使其成為意識(shí)的內(nèi)容。最后，LIDA選擇并執(zhí)行合適的行動(dòng)。

除了全局工作空間理論（Global Workspace Theory），LIDA模型運(yùn)用并豐富了許多心理學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)理論，包括情境認(rèn)知（Situated Cognition）、感知符號(hào)系統(tǒng)（Perceptual Symbol Systems）、工作記憶（Working Memory）、可供性記憶（Memory by Affordances）、長(zhǎng)時(shí)工作記憶（Long-term Working Memory）、事件分割理論（EventSegrnentation Theory）以及H-CogAff等。因此說，LIDA模型是一個(gè)綜合的、概念的和計(jì)算的人類認(rèn)知模型。通過建構(gòu)人工通用智能系統(tǒng)（Artificial

General

Intelligence），機(jī)器人將能進(jìn)行復(fù)雜的道德決策和培育多元價(jià)值觀。

機(jī)器人已經(jīng)參與人類道德生活。即使關(guān)于機(jī)器人能否成為道德智能體的問題有所爭(zhēng)論，但不得不承認(rèn)，機(jī)器人在人類生活中發(fā)揮著重要的道德作用。依托現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，機(jī)器人將越來越聰明，自主性也越來越高。雖然認(rèn)知科學(xué)進(jìn)路使機(jī)器人教師的表現(xiàn)越來越接近人類教師，但是機(jī)器人學(xué)習(xí)能力在提升上受到多方制約，發(fā)展進(jìn)程將會(huì)是比較漫長(zhǎng)的。

二、人工道德智能體：主動(dòng)培育價(jià)值觀何以可行

人工道德智能體的概念與開發(fā)，已經(jīng)勃然興起。已有研究者采取專題文獻(xiàn)綜述的方法闡明，機(jī)器倫理學(xué)家已經(jīng)提供了七個(gè)支持和/或促進(jìn)道德機(jī)器發(fā)展的理由。它們分別為：（1）必然性。具有道德決策能力的機(jī)器人將成為一種技術(shù)必需品，人工道德代理人既是必要的也是不可避免的。（2）防止對(duì)人類的傷害。道德機(jī)器的發(fā)展是為了防止機(jī)器人傷害人類。減少人類傷害的唯一方法，就是建造具有道德能力的機(jī)器人，能夠像人類一樣檢測(cè)和解決道德問題。（3）復(fù)雜性。隨著自動(dòng)機(jī)器系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，它們?cè)诓煌h(huán)境中自主運(yùn)行的能力也在不斷擴(kuò)展。機(jī)器人需要具備道德能力，以便在不可避免的、不可預(yù)測(cè)和無結(jié)構(gòu)的人類環(huán)境中管理其不可預(yù)測(cè)的行為。（4）公眾的信任。制造人工智能，需要公眾增強(qiáng)我們?cè)趧?chuàng)建代表人類行事的自主代理方面的信任和信心。如果機(jī)器人被賦予道德能力，那么這將使公眾放心而加以接受。（5）防止不道德的使用。開發(fā)人工智能，必須防止人類濫用，或者不恰當(dāng)?shù)氖褂?。機(jī)器人發(fā)展成為—個(gè)道德機(jī)器，才能夠防止對(duì)自身本身的濫用。（6）道德訴求——更好地使用道德機(jī)器。人非圣賢孰能無過，但是機(jī)器人可以。機(jī)器人在道德決策方面可能比人類做得更好，因?yàn)樗看巫龀鰶Q策時(shí)都是公正、冷靜、一致和理性的。更重要的是，機(jī)器人永遠(yuǎn)不會(huì)感到疲勞，而會(huì)精力旺盛地在決策中保持一致，在道德行動(dòng)中堅(jiān)持到底。（7）更好地理解道德。開發(fā)具有道德推理能力的機(jī)器人，最終將有助于更好地認(rèn)識(shí)把握人類的道德。當(dāng)人類建立人工倫理推理系統(tǒng)時(shí)，人類將學(xué)習(xí)如何更合乎道德地行事。

機(jī)器人既能教知識(shí)，也能培育知識(shí)里的價(jià)值觀，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展到高級(jí)階段的必然趨勢(shì)。自治型道德智能體的創(chuàng)生，價(jià)值體系的建構(gòu)以及人工智能系統(tǒng)的完善，均為機(jī)器人能夠主動(dòng)地培育價(jià)值觀提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

（一）外部前提：自治型道德智能體

機(jī)器人教師主動(dòng)地培育價(jià)值觀，首先要求機(jī)器人教師必須是自治型道德智能體（Autonomous Moral Agents）。自治型道德智能體是能夠進(jìn)行自主選擇和決策的道德智能體。機(jī)器人成為德育教師，需要具備與學(xué)生進(jìn)行交互的能力。教學(xué)和學(xué)習(xí)是一個(gè)共情的過程。只有當(dāng)師生主體自覺地嘗試?yán)斫鈱?duì)方并產(chǎn)生共同觀點(diǎn)時(shí)，才能縮短師生之間的初始距離，有效教學(xué)教育才能發(fā)生。教師自主的道德行為，將直接或間接地影響學(xué)生的道德學(xué)習(xí)效果。因此，機(jī)器人教師必須是有道德的和自治的。

知識(shí)能使機(jī)器人成為自治型道德智能體。機(jī)器人是知識(shí)發(fā)展的智能衍生物。一方面，計(jì)算機(jī)處理能力的增長(zhǎng)、全球數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)、分布式計(jì)算的進(jìn)步和大數(shù)據(jù)的發(fā)展，使社交機(jī)器人、無人駕駛汽車和軟件“代理人”等自組織和自治智能系統(tǒng)的應(yīng)用越來越普遍。另一方面，人類一切認(rèn)知成果均表現(xiàn)為知識(shí)，道德也不例外。在機(jī)器人走向智能體的進(jìn)程中，人類有意識(shí)或無意識(shí)地使之進(jìn)行著道德成長(zhǎng)與價(jià)值開發(fā)，把知識(shí)本身內(nèi)涵的價(jià)值觀也外化到智能體當(dāng)中，使機(jī)器人成為自治的道德智能體。機(jī)器人處理知識(shí)和信息，必須內(nèi)置自主養(yǎng)成道德態(tài)度和支配道德行為的智能系統(tǒng)。

（二）內(nèi)在機(jī)理：價(jià)值系統(tǒng)

人工智能的道德判斷一直是學(xué)界關(guān)心的問題。無人駕駛汽車、殺人無人機(jī)、戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器人等更是將人工智能的道德判斷問題推到了輿論的風(fēng)口浪尖。現(xiàn)代科技的發(fā)展使德性人工智能不再是空想。當(dāng)前，人工智能已能自主做出許多決策，例如火星探險(xiǎn)者機(jī)器人（Pathfmder Robot）?！皹尣粫?huì)殺人，只有使用槍的人才會(huì)殺人”的價(jià)值理念已被徹底顛覆。因此，學(xué)者們紛紛提出，機(jī)器已經(jīng)可以自主運(yùn)行，機(jī)器人應(yīng)該成為有道德的智能體。正如帕多瓦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家羅西（Rossi，F(xiàn)）所言，“此前一直在強(qiáng)調(diào)讓機(jī)器更快、更精確地達(dá)到人類所設(shè)立的具體目標(biāo)。今后，我們的目標(biāo)應(yīng)該是設(shè)計(jì)能夠根據(jù)人類的價(jià)值觀系統(tǒng)做出自己正確決策的智能機(jī)器”。而機(jī)器人要想成為道德智能體，持續(xù)地發(fā)揮社會(huì)價(jià)值和使用價(jià)值，必須獲得更多的道德指導(dǎo)。從計(jì)算科學(xué)的視角來看，即構(gòu)建內(nèi)在的價(jià)值系統(tǒng)。設(shè)計(jì)道德智能體，構(gòu)建機(jī)器人的價(jià)值系統(tǒng)，需要綜合考慮機(jī)器人進(jìn)行倫理決策所需的信息和算法。

到目前為止，機(jī)器人價(jià)值系統(tǒng)陸續(xù)得到開發(fā)。研究者已探討出“強(qiáng)制執(zhí)行道德原則或理論”的“自上而下的方法”，包括康德式義務(wù)論（Kantian Deontology）、阿西莫夫三定律（Asimov's Laws）等價(jià)值體系，“基于智能體與環(huán)境交互”的“自下而上方法”，例如模擬生命進(jìn)化、發(fā)展和學(xué)習(xí)的人工生命（Alife）實(shí)驗(yàn)，以及融合了“自上而下”和“自下而上”兩種模式的學(xué)習(xí)型智能體LIDA模型。專家指出，擁有價(jià)值系統(tǒng)的智能行動(dòng)者將在十年內(nèi)面世。

（三）動(dòng)力機(jī)制：智能系統(tǒng)

自1956年“人工智能”概念提出至今，從注重邏輯推理的機(jī)器翻譯，到依托知識(shí)積累建構(gòu)模型的專家系統(tǒng)，再到以大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的“類腦智能”和“類人智能”，機(jī)器人模仿人類思維和行為的能力在不斷發(fā)展。隨著智能系統(tǒng)的發(fā)展，人工智能變得更加自主。人工智能從由程序員所支配的隱性道德智能體，轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^計(jì)算便能自主地把道德原則應(yīng)用于多種復(fù)雜情況的顯性道德智能體。

人工智能系統(tǒng)（Systems of Artificial Intelligence，SAI）是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)行的動(dòng)力機(jī)制。SAI通常被定義為與快速發(fā)展的技術(shù)相關(guān)的人工開發(fā)的智能，這也意味著計(jì)算機(jī)或機(jī)器人等智能代理能夠以人類的方式智能地操作。與其他常規(guī)計(jì)算機(jī)算法相比，SAI優(yōu)勢(shì)明顯。SAI能夠獨(dú)立學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)并根據(jù)各種情況進(jìn)行分析，而不是依賴于開發(fā)人員或程序員的意愿。SAI能夠自主運(yùn)行而不是自動(dòng)運(yùn)行，它的發(fā)展為機(jī)器人主動(dòng)地培育價(jià)值觀提供了動(dòng)力。得益于SAI的發(fā)展，現(xiàn)有的教育人工智能已經(jīng)能夠利用模糊邏輯、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)以及案例推理等技術(shù)檢測(cè)學(xué)生隱藏的價(jià)值觀學(xué)習(xí)特點(diǎn)和偏好，實(shí)時(shí)跟蹤、記錄和分析學(xué)習(xí)者的價(jià)值學(xué)習(xí)過程和結(jié)果，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好，并依據(jù)這一特點(diǎn)為學(xué)習(xí)者主動(dòng)地推送合適的價(jià)值學(xué)習(xí)材料，制定個(gè)性化的教學(xué)方案。更有研究者倡導(dǎo)加強(qiáng)教學(xué)機(jī)器倫理（Teaching Machine Ethics）的研究，使教學(xué)機(jī)器在遇到困境時(shí)能夠自主做出道德選擇。不斷發(fā)展的智能技術(shù)將鑄造出有價(jià)值系統(tǒng)的、自主自治的、能夠主動(dòng)培育價(jià)值觀的德性AI教師。

在學(xué)界圍繞機(jī)器人能否成為道德智能體和建構(gòu)機(jī)器人教師的必要性與可能性進(jìn)行理論探討的同時(shí)，一些學(xué)者就如何創(chuàng)造德性AI教師從腦機(jī)理認(rèn)知、類腦計(jì)算模型和算法以及深度學(xué)習(xí)等層面進(jìn)行了探索。

三、德性AI教師：有效培育價(jià)值觀何以可成

國無德不興，人無德不立。當(dāng)具備系統(tǒng)科學(xué)知識(shí)和價(jià)值知識(shí)的人工智能以教師的身份進(jìn)入課堂，德陛AI教師基于高效的數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行有效的科學(xué)知識(shí)和價(jià)值知識(shí)的教育便不再是天方夜譚。AI教師，是一種特殊的類腦智能型的類人機(jī)器人，具有卓越教學(xué)專業(yè)能力，會(huì)帶來—個(gè)智能教育化的新時(shí)代。

（一）德育神經(jīng)科學(xué)涵養(yǎng)德性AI教師

教師的道德水平是教師開展教育教學(xué)活動(dòng)的基石。教師的職業(yè)道德不僅是個(gè)人意義上的道德問題，更是對(duì)整個(gè)社會(huì)都具有深刻意義的社會(huì)性問題。機(jī)器人教師進(jìn)入學(xué)校課堂后，同樣面臨師德考驗(yàn)。如何涵養(yǎng)機(jī)器人教師的德性也就成為人工智能領(lǐng)域的一大難題。

“機(jī)器的自由度越高，就越需要道德標(biāo)準(zhǔn)”。想要機(jī)器人教師具有高尚師德，就需要為其配置“道德系統(tǒng)”。與科學(xué)知識(shí)可以通過搜索進(jìn)行問題求解不同，道德問題常常是帶有具體隋境的現(xiàn)實(shí)問題，涉及多個(gè)動(dòng)作系列。因此，如果繼續(xù)采用基于大數(shù)據(jù)的問題搜索設(shè)計(jì)，將要耗費(fèi)大量的計(jì)算空間。為了能夠讓人工智能像人一樣高效思考，“類腦智能”應(yīng)運(yùn)而生?！邦惸X智能”受腦結(jié)構(gòu)與機(jī)制、認(rèn)知行為機(jī)制啟發(fā)，以計(jì)算建模為手段，使系統(tǒng)在信息處理機(jī)制上“類腦”，在認(rèn)知行為和智能水平上“類人”。

“類腦”的關(guān)鍵在于捕捉人類道德活動(dòng)時(shí)大腦的基本特征。有賴于腦成像技術(shù)的發(fā)展，神經(jīng)科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉合作探尋人類認(rèn)知的綜合模型成為可能?；谌四X認(rèn)知綜合模型的“道德程序”中，受到較多關(guān)注的是LIDA模型。該模型模擬了人類在進(jìn)行道德活動(dòng)中的自上而下和自下而上兩個(gè)系統(tǒng)模式，但對(duì)具體的道德信息處理過程中的神經(jīng)活動(dòng)的認(rèn)識(shí)不足。因而，隨著腦成像技術(shù)的不斷發(fā)展，道德神經(jīng)科學(xué)致力于道德活動(dòng)神經(jīng)激活與環(huán)路的研究，將有望揭示道德活動(dòng)的內(nèi)在神經(jīng)機(jī)制。而致力于道德發(fā)展神經(jīng)激活與環(huán)路的道德教育與學(xué)習(xí)的神經(jīng)科學(xué)研究則進(jìn)一步揭示出道德發(fā)展在神經(jīng)層面的變化與發(fā)展。厘清了道德活動(dòng)和發(fā)展的神經(jīng)機(jī)制后，結(jié)合數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)程序開發(fā)出德性神經(jīng)環(huán)路，用以植入到機(jī)器人教師的基本系統(tǒng)中，將孕育出遵守道德法則的德性AI教師。

（二）機(jī)器學(xué)習(xí)創(chuàng)造機(jī)器人教師

人工智能的研究領(lǐng)域包括智能代理、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和知識(shí)表示方法等。人工智能進(jìn)入教育領(lǐng)域，二者融合發(fā)展，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)教育智能化。例如，智能代理技術(shù)奠定了個(gè)性化和適應(yīng)性教學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)，而機(jī)器學(xué)習(xí)則試圖使計(jì)算機(jī)或機(jī)器人具有在不被編程的條件下學(xué)習(xí)的能力。

機(jī)器人教師的知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)指機(jī)器人教師從事教學(xué)活動(dòng)所須具備的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容知識(shí)和能力體系，是機(jī)器人教師開展教育教學(xué)活動(dòng)的重要前提和必要條件。長(zhǎng)期引領(lǐng)教師專業(yè)發(fā)展的學(xué)科教學(xué)知識(shí)（Pedagogical Content Knowledge，PCK），是著名學(xué)者舒爾曼（Shulman，L.）睿智地提出的。根據(jù)其中的生成性“二因素結(jié)構(gòu)模型”，機(jī)器人教師需要至少具備兩種知識(shí)—一“課目?jī)?nèi)容知識(shí)”和“教育學(xué)知識(shí)”。運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)的機(jī)械式學(xué)習(xí)和指導(dǎo)式學(xué)習(xí)策略，機(jī)器人教師就能擁有課目?jī)?nèi)容知識(shí)和教育學(xué)知識(shí)。憑借課目?jī)?nèi)容知識(shí)，當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生問題時(shí)，機(jī)器人教師能夠通過學(xué)生問題中的關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索求解，為學(xué)生提供科學(xué)知識(shí)，輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。而教育學(xué)知識(shí)，將有效提高機(jī)器人教師的教學(xué)能力，從輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，逐步走向教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)，乃至帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)。

當(dāng)機(jī)器人教師擁有一門課程的系統(tǒng)課目?jī)?nèi)容知識(shí)和包括環(huán)境創(chuàng)設(shè)、資源選擇、學(xué)情分析、學(xué)法選擇以及學(xué)習(xí)評(píng)估等高級(jí)教育學(xué)知識(shí)后，其高超的數(shù)據(jù)處理能力將使得其在教育教學(xué)活動(dòng)中表現(xiàn)更加出色。具備機(jī)器學(xué)習(xí)功能的機(jī)器人教師在完成教育教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在人類提供的現(xiàn)有知識(shí)和大量歷史數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)規(guī)律和規(guī)則，從而獲得新的知識(shí)和提高對(duì)新情況的分析力、預(yù)測(cè)力和決策力等。精準(zhǔn)的學(xué)情分析、最優(yōu)的資源選擇與配置以及個(gè)性化的評(píng)估方式將得以實(shí)現(xiàn)。因而，機(jī)器人教師能夠有效地進(jìn)行教育教學(xué)活動(dòng)毋庸置疑。

（三）類腦智能系統(tǒng)孕育價(jià)值創(chuàng)造型AI教師

腦與神經(jīng)科學(xué)的研究為構(gòu)建類腦智能系統(tǒng)提供了重要啟發(fā)?；谏疃葘W(xué)習(xí)的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Recurrent Neural Network，RNN）提高了現(xiàn)有人工智能模型與系統(tǒng)的智能水平。

課堂教學(xué)實(shí)踐本質(zhì)上是一種價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)?；谡J(rèn)知綜合模型建立的德性神經(jīng)環(huán)路為類腦智能認(rèn)識(shí)各種價(jià)值屬性、進(jìn)行價(jià)值判斷、展開價(jià)值選擇并完成價(jià)值行動(dòng)提供了可能。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域更高級(jí)、更智能的分支。深度學(xué)習(xí)基于“人腦有—個(gè)深度架構(gòu)、認(rèn)知具有一定深度”這一系列假設(shè)進(jìn)行設(shè)計(jì)。深度架構(gòu)中，除了輸入與輸出層，其間充滿了豐富的隱含層次?；赗NN模型，開發(fā)多層非線性運(yùn)算單元來架構(gòu)深度學(xué)習(xí)，在輸入、諸多隱含以及輸出層之間，這一層的輸出成為另一層的輸入，多層結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了原始輸入刺激的復(fù)雜非線性變換，就疊加出深度網(wǎng)絡(luò)。這樣的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以學(xué)會(huì)大量輸入數(shù)據(jù)的有效特征表征，學(xué)會(huì)高階表征中包含輸入數(shù)據(jù)的諸多結(jié)構(gòu)化信息，成為一種從數(shù)據(jù)中提取表征的較好方式，具有能力解決分類、賦值、比較、判斷和選擇等特定問題。借助多模態(tài)深度學(xué)習(xí)的類腦智能，不僅具有系統(tǒng)的知識(shí)及其價(jià)值觀的教育能力，能夠有效地教知識(shí)和培育蘊(yùn)含其中的價(jià)值觀，更能夠在不斷的訓(xùn)練中加深對(duì)各類價(jià)值觀的了解和建構(gòu)，孕育出價(jià)值創(chuàng)造型機(jī)器人教師。

繼誤差反向傳播算法（Error Back Proragation，BP）和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Convolutional Neural NetWoIk，CNN）之后，功能強(qiáng)大的RNN算法應(yīng)用十分廣泛。機(jī)器人教師儲(chǔ)存大量的道德知識(shí)和實(shí)證知識(shí)，并建立前后信息之間的聯(lián)系，是實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造的重要前提。然而，傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)此束手無策。一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包含輸入層（Input Layer）、隱藏層（Hidden Layer）以及輸出層（Output Layer）等多個(gè)神經(jīng)元“層”。在傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練之后，在輸入層給定X，通過網(wǎng)絡(luò)，便可在輸出層得到特定的Y。然而，它們只能單獨(dú)處理每個(gè)輸入，即前一個(gè)輸入與后一個(gè)輸入不存在聯(lián)系。但是，某些任務(wù)需要前后輸入具有關(guān)系，即能夠處理序列信息。為解決這一問題，RNN應(yīng)運(yùn)而生。RNN具有循環(huán)結(jié)構(gòu)，允許信息轉(zhuǎn)化的持久化。形象地說，一個(gè)RNN是由多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)融合而成具有遞歸功能，每一子網(wǎng)絡(luò)都向后鄰子網(wǎng)絡(luò)傳遞轉(zhuǎn)化信息，直到所涉對(duì)象的求解完成。多層網(wǎng)絡(luò)循環(huán)往復(fù)的信號(hào)傳遞為類腦智能模擬高級(jí)認(rèn)知活動(dòng)、實(shí)現(xiàn)機(jī)制類腦和行為類人的下一代機(jī)器人教師提供了支撐。當(dāng)前，RNN在語音識(shí)別、圖像識(shí)別和機(jī)器翻譯等領(lǐng)域得到了大量推廣。

認(rèn)識(shí)論研究表明，知識(shí)包含價(jià)值觀。價(jià)值與事實(shí)、真理是相互滲透和相互包含的。在人工智能技術(shù)迅速發(fā)展的今天，受腦結(jié)構(gòu)與運(yùn)行機(jī)制、認(rèn)知行為機(jī)制的啟發(fā)，以計(jì)算建模為手段，衍生出的“類腦智能”研究方向，致力于通過軟硬件協(xié)同實(shí)現(xiàn)仿腦機(jī)器智能。旨在使機(jī)器發(fā)展起人腦的廣義認(rèn)知能力及其協(xié)同機(jī)制，最終達(dá)到或超越人類智能水平。這一整合人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、腦與神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)等的全新研究領(lǐng)域，給各研究領(lǐng)域帶來了面向下一代智能信息技術(shù)發(fā)展的跨學(xué)科共同挑戰(zhàn)，也給不同學(xué)科間的深度實(shí)質(zhì)性融合交叉以及相互借鑒與啟發(fā)提供了寶貴機(jī)遇，正在翹首盼望教育學(xué)的加盟以創(chuàng)新教育學(xué)化的教育人工智能。此外，鑒于教育機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展及其對(duì)人類道德生活可能產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響，未來研究與其抽象地討論機(jī)器人能否成為教師等問題，還不如深入思考與開發(fā)機(jī)器人教師高尚師德的實(shí)現(xiàn)問題和人類教師角色轉(zhuǎn)變和專業(yè)發(fā)展問題。

作者簡(jiǎn)介：

陳思宇：助理研究員，博士，研究方向?yàn)檎n程與教學(xué)論、行動(dòng)研究方法論、德育神經(jīng)科學(xué)與人工智能研發(fā)（siyu_chan@126.com）。

黃甫全：教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檎n程與教學(xué)論、教育文化哲學(xué)、教師教育學(xué)和德育神經(jīng)科學(xué)與人工智能研發(fā)（huangfq@scnu.edu.cn）。

曾文婕：教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檎n程與教學(xué)論、學(xué)習(xí)哲學(xué)和德育神經(jīng)科學(xué)與人工智能研發(fā)（wenjiezeng@qq.com）。

董娜：在讀博士，研究方向?yàn)檎n程與教學(xué)論和德育神經(jīng)科學(xué)與人工智能研發(fā)（hey_dongna@163.com）。