人工智能視域下機(jī)器學(xué)習(xí)的教育應(yīng)用與創(chuàng)新探索

顧潤龍

摘 要：在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展后，科技興國已經(jīng)成為我國國家戰(zhàn)略，例如中國制造2025、人工智能2.0、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等項(xiàng)目，都將進(jìn)一步提高我國人工智能領(lǐng)域的實(shí)力。從世界范圍來說，人工智能已經(jīng)成為整體發(fā)展的潮流，我國人工智能也在迅猛發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，人工智能占據(jù)重要地位。有專家認(rèn)為，未來30年或50年，人工智能將會(huì)成為科學(xué)進(jìn)步最大的動(dòng)力。隨著人工智能的發(fā)展，智能化教育也受到廣大教育工作者的重視。如果人工智能能夠在教育領(lǐng)域充分發(fā)揮作用，教學(xué)質(zhì)量將會(huì)得到提高。這樣無疑可以為社會(huì)提供更多優(yōu)質(zhì)人才，對(duì)我國科教興國戰(zhàn)略有促進(jìn)作用。在人工智能領(lǐng)域，機(jī)械學(xué)習(xí)屬于核心技術(shù)。本文將從人工智能視域下機(jī)械學(xué)習(xí)的教育應(yīng)用作用出發(fā)，探討其創(chuàng)新研究內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：人工智能 機(jī)器學(xué)習(xí) 教育應(yīng)用 創(chuàng)新探索

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2019）03（c）-0186-02

在幾年前，世界圍棋大賽中，中國圍棋選手柯潔迎戰(zhàn)人工智能今AlphaGo，以0：3告負(fù)；同年12月，谷歌制造的Al與美國航天局在太空發(fā)現(xiàn)新太陽系，人們開始重視人工智能的作用。隨著人工智能的高速發(fā)展，教育模式也隨之而改變。一方面，人工智能開始與學(xué)科學(xué)習(xí)相結(jié)合，并形成全新的領(lǐng)域——教育人工智能。這種人工智能主要面向?qū)W生與教師，可以輔助教學(xué)與學(xué)習(xí)。學(xué)生對(duì)教育領(lǐng)域的改革與人工智能的發(fā)展有十足的興趣。教學(xué)如何改革，學(xué)習(xí)效率如何提升，這些都是學(xué)生所關(guān)注與思考的。在最近幾年，部分學(xué)校已經(jīng)引入人工智能系統(tǒng)，這些系統(tǒng)充分利用人工智能技術(shù)和教學(xué)資源的整合，通過對(duì)學(xué)生行為的跟蹤，設(shè)計(jì)合理的、獨(dú)特的學(xué)習(xí)方案。另一方面，智能教育已經(jīng)成為信息化教育的主要?jiǎng)?chuàng)新內(nèi)容，對(duì)教學(xué)創(chuàng)新的發(fā)展有促進(jìn)作用，這已經(jīng)成為信息時(shí)代發(fā)展的主要潮流。

1 機(jī)器學(xué)習(xí)的分析

人工智能的縮寫是AI。它主要是對(duì)智能技術(shù)進(jìn)行研究與開發(fā)，是對(duì)人的智能的擴(kuò)展，屬于新的科學(xué)技術(shù)。該領(lǐng)域面向?qū)ο笫菣C(jī)器人的語言識(shí)別、圖像識(shí)別等內(nèi)容，是人意識(shí)的重新定義與模擬。人工智能雖然可以模擬人的思維，但不屬于人，只是數(shù)據(jù)的構(gòu)成，在某些方面可以超越人腦，但無法成為真正的人類。

機(jī)器學(xué)習(xí)并非是普遍意義上的學(xué)習(xí)，這是機(jī)械模擬人意識(shí)的一種行為，屬于一門研究。通過這個(gè)過程，機(jī)械可以獲得新知識(shí)，再結(jié)合以前儲(chǔ)存的知識(shí)，進(jìn)行自我識(shí)別。普遍意義的機(jī)械是指計(jì)算機(jī)等工具。機(jī)械通過學(xué)習(xí)可以加快模型的生產(chǎn)，將生產(chǎn)過程進(jìn)行自動(dòng)化，從而得到大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這可以使信息的傳輸更便捷，得到的結(jié)果更準(zhǔn)確。

機(jī)械的學(xué)習(xí)能力能否超過人的學(xué)習(xí)能力，是目前廣大科研人員所關(guān)注的內(nèi)容，同時(shí)這也是一個(gè)敏感的話題。從普遍的角度看，機(jī)械的設(shè)計(jì)者是人，是按照人所設(shè)計(jì)的動(dòng)作進(jìn)行計(jì)算活動(dòng)。因此機(jī)械的學(xué)習(xí)能力難以超越設(shè)計(jì)者，該說法對(duì)不具備學(xué)習(xí)能力的機(jī)械是準(zhǔn)確的，但具備學(xué)習(xí)能力的機(jī)械不符合這一說法，擁有學(xué)習(xí)能力的機(jī)械在實(shí)踐過程中會(huì)不斷變化。設(shè)計(jì)者賦予機(jī)械的是學(xué)習(xí)能力而非具體的能力，所以一段時(shí)間后，機(jī)械所能達(dá)到的水平是難以估量的。

2 機(jī)器學(xué)習(xí)與智能教育的融合

在智能教育中，學(xué)生各項(xiàng)數(shù)據(jù)集合成大數(shù)據(jù)，以智能手段篩選數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，將學(xué)生潛在能力發(fā)掘出來。機(jī)械學(xué)習(xí)是對(duì)規(guī)律的分析，以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，預(yù)測(cè)未來的走向。所以，機(jī)械學(xué)習(xí)可以幫助智能化教育更進(jìn)一步發(fā)展。

智能化教育是教育模式發(fā)展的體現(xiàn)，是學(xué)生對(duì)全新教育模式的訴求，該模式通過技術(shù)的融合，建立豐富的教學(xué)環(huán)境，使該種教育模式下所有人受益。教育方法的高效可以幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，減輕學(xué)生家長的負(fù)擔(dān)。同時(shí)教育機(jī)構(gòu)也可以利用機(jī)械學(xué)習(xí)擴(kuò)展教學(xué)受眾，提高教學(xué)品質(zhì)。

機(jī)械學(xué)習(xí)在智能教育中的運(yùn)用無法替代教師的作用。教師依舊是教學(xué)的引導(dǎo)者。學(xué)生可以利用機(jī)械的學(xué)習(xí)能力輔助自己的學(xué)習(xí)，但不能形成依賴。學(xué)生依舊要根據(jù)教師上課內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3 機(jī)器學(xué)習(xí)在智能教育方面的應(yīng)用

人工智能領(lǐng)域最核心的技術(shù)是機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，這是建立在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的技術(shù)，在教育方面也有廣泛的運(yùn)用。

3.1 智能教育與機(jī)械技術(shù)的跨界融合

在以前的教育模式中，教育工作者中很少有技術(shù)人員，部分懂技術(shù)的教學(xué)人員卻不精通，而真正懂技術(shù)的人員很少會(huì)參與到教學(xué)活動(dòng)中，對(duì)教育也缺乏深入理解，這就造成技術(shù)人員在進(jìn)行智能技術(shù)開發(fā)的時(shí)候沒有考慮到教育的內(nèi)涵，教育者也無法從技術(shù)的角度進(jìn)行反饋。這就造成教育者對(duì)機(jī)械學(xué)習(xí)給出的數(shù)據(jù)難以準(zhǔn)確掌握。從這一角度看，人工智能領(lǐng)域的高速發(fā)展造成跨界技術(shù)難以融合，但這種融合卻是必要的。例如智能領(lǐng)域和教育領(lǐng)域的人員在利用智能化教學(xué)手段的時(shí)候，交流是十分重要的，可以以開發(fā)新技術(shù)為目的促進(jìn)兩個(gè)行業(yè)人員進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。這既可以幫助人工智能的研究人員充分理解教學(xué)模式的深刻內(nèi)涵，也可以提高教育工作者對(duì)人工智能技術(shù)的認(rèn)識(shí)。

3.2 機(jī)器學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)場景的運(yùn)用

AI技術(shù)在教育行業(yè)有著充分的運(yùn)用，這是教學(xué)模式改革的必然趨勢(shì)。教育行業(yè)涉及的學(xué)科較廣、內(nèi)容豐富，無法像設(shè)置掃地機(jī)器人一般單一對(duì)待。機(jī)械學(xué)習(xí)在智能程度上遠(yuǎn)超一般機(jī)械，但教育行業(yè)所使用的教學(xué)情景和教學(xué)資源差異性較大，一般的機(jī)械學(xué)習(xí)難以進(jìn)行統(tǒng)一利用。這既是機(jī)械學(xué)習(xí)需要突破的難點(diǎn)，也是機(jī)械學(xué)習(xí)的創(chuàng)新之處。例如，技術(shù)人員可以利用機(jī)械學(xué)習(xí)對(duì)大數(shù)據(jù)的使用，分析學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣愛好，從而安排合理的教學(xué)安排。

3.3 智能技術(shù)的創(chuàng)新

大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與整理是一個(gè)紛繁復(fù)雜的過程，在處理大數(shù)據(jù)的時(shí)候需要有一定的秩序，但過于龐大的數(shù)據(jù)造成數(shù)據(jù)秩序處理難度的提高。同時(shí)，數(shù)據(jù)的共享往往會(huì)涉及隱私以及專利等問題，如何在保護(hù)個(gè)人隱私的同時(shí)，做到資源最大化利用是在數(shù)據(jù)共享方面通常涉及數(shù)據(jù)隱私和倫理問題，因此如何保護(hù)人們隱私又最大化的合理利用是當(dāng)前最大的困境。因此要協(xié)同多方組織開展對(duì)大數(shù)據(jù)的整理，提高教學(xué)的質(zhì)量，保證數(shù)據(jù)合理合法的利用。還要求教育工作者更具數(shù)據(jù)的獨(dú)特性，對(duì)學(xué)生不同的個(gè)性滿足不同的需求。

3.4 未來機(jī)器學(xué)習(xí)在教育領(lǐng)域的運(yùn)用

未來機(jī)械學(xué)習(xí)的發(fā)展發(fā)向?qū)?huì)是機(jī)械與人腦想結(jié)合。機(jī)械學(xué)習(xí)載體將會(huì)以類似芯片的形態(tài)存在。這種芯片一般的機(jī)械學(xué)習(xí)將會(huì)與人腦進(jìn)行生理層次的結(jié)合，促使人腦進(jìn)行高度低耗的學(xué)習(xí)，并將學(xué)習(xí)成功長期保存在人腦之中。這一未來可能出現(xiàn)的技術(shù)將會(huì)幫助人類擺脫身體的限制，使學(xué)習(xí)成為一件簡單的事情。

4 結(jié)語

從上文可知，人們對(duì)人工智能機(jī)械的學(xué)習(xí)高度關(guān)注，是大量科研人員傾注心血的技術(shù)，具備重要的科研價(jià)值。而在教育領(lǐng)域的利用是將機(jī)械學(xué)習(xí)與智能教育相結(jié)合，在場景設(shè)置與資源利用等方面充分利用機(jī)械學(xué)習(xí)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，人工智能視域下的機(jī)械學(xué)習(xí)將會(huì)成為我們學(xué)習(xí)的主要輔助工具，對(duì)教育模式的創(chuàng)新具有積極意義。

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