電子科技大學計算機科學與工程學院教授董樂：讓AI更好地服務于教育

電子科技大學計算機科學與工程學院教授董樂：讓AI更好地服務于教育

人工智能（ARTIFICIALINTELLIGENCE）一詞最初是在1956年DARTMOUTH學會上提出的。許多對機器智能感興趣的專家學者聚集在一起，進行了一個月的討論。從那時起，這個領域被命名為 “人工智能”。

人工智能時代沉浮

人工智能至今經歷了誕生、黃金時代（1956-1974）、遭遇基礎障礙（1974-1980）、繁榮（1980-1987）、低潮（1987-1993）、復興（1993-2006）、醞釀（2006-2012）、百花齊放（2012-2016）、爆發（2016-現在）多個時期，在曲折中不斷發展。

第一次浪潮（1956-1974）：達特茅斯會議推動了全球第一次人工智能浪潮的出現，即為1956年到1974年。當時樂觀的氣氛彌漫著整個學界，在算法方面出現了很多世界級的發明，其中包括一種叫做增強學習的雛形（即貝爾曼公式），增強學習就是谷歌AlphaGo算法核心思想內容。現在常聽到的深度學習模型，其雛形叫做感知器，也是在那幾年間發明的。除了算法和方法論有了新的進展，在第一次浪潮中，科學家們還造出了聰明的機器。其中，有一臺叫做STUDENT（1964）的機器能證明應用題，還有一臺叫做ELIZA（1966）的機器可以實現簡單人機對話。于是，人工智能界認為按照這樣的發展速度，人工智能真的可以代替人類。

第一次寒冬（1974-1980）：人們發現邏輯證明器、感知器、增強學習等等只能做很簡單、非常專門且很窄的任務，稍微超出范圍就無法應對。這里面存在兩方面局限：一方面，人工智能所基于的數學模型和數學手段被發現有一定的缺陷；另一方面，有很多計算復雜度以指數程度增加，所以成為了不可能完成的計算任務。先天缺陷導致人工智能在早期發展過程中遇到瓶頸，所以第一次冬天很快到來，對人工智能的資助相應也就被縮減或取消了。

第二次浪潮（1980-1987）：80年代出現了人工智能數學模型方面的重大發明，其中包括著名的多層神經網絡（1986）和BP反向傳播算法（1986）等，也出現了能與人類下象棋的高度智能機器（1989）。此外，其它成果包括能自動識別信封上郵政編碼的機器，就是通過人工智能網絡來實現的，精度可達99%以上，已經超過普通人的水平。于是，大家又開始覺得人工智能還是有戲。

第二次寒冬（1987-1993）：然而，1987年到1993年現代PC的出現，讓人工智能的寒冬再次降臨。當時蘋果、IBM開始推廣第一代臺式機，計算機開始走入個人家庭，其費用遠遠低于專家系統所使用的Symbolics和Lisp等機器。相比現代PC，專家系統被認為古老陳舊而且非常難以維護。于是，政府經費開始下降，寒冬又一次來臨。

第三次浪潮（1993-現在）：出現了新的數學工具、新的理論和摩爾定律。人工智能也在確定自己的方向，其中一個選擇就是要做實用性、功能性的人工智能，這導致了一個新的人工智能路徑。由于對人工智能任務的明確和簡化，帶來了新的繁榮。在新的理論方面，數學模型對自然世界的簡化，有著非常明確的數理邏輯，使得理論分析和證明成為可能，可以分析出到底需要多少數據量和計算量來得到期望的結果，這對開發相應的計算系統非常有幫助。在更重要的一方面，摩爾定律讓計算越來越強大，而強大的計算機很少被用在人工智能早期研究中，因為早期的人工智能研究更多被定義為數學和算法研究。當更強大的計算能力被轉移到人工智能研究后，顯著提高了人工智能的研究效果。由于這一系列的突破，人工智能又產生了一個新的繁榮期。最早的結果即為1997年IBM深藍戰勝國際象棋大師。在更加專用型的功能性方面，機器在人臉識別、物體定位、物體檢測和識別以及自然語言處理的挑戰中，也可以達到或者超越人類的平均水平。

人工智能發展歷程

最近（2012-現在）：從2012年Alexnet在Imagenet競賽中以壓倒性的優勢奪得冠軍之后深度學習開始登上人工智能的大舞臺成為“網紅”，而這一段時期也迎來了一波人工智能的創業熱潮。

人工智能是一個非常大的領域，應用于多個行業，包括金融、汽車、農業等。例如Google大腦，基于海量數據深度學習的智能計算系統，包含有七個主要研究方向：機器學習算法和技術、醫療健康、機器學習計算系統、機器人、自然語言理解、音樂和藝術創作以及知覺仿真。

什么是人工智能2.0時代？中國工程院潘云鶴院士提出：“基于重大變化的信息新環境和發展新目標的新一代人工智能。”它有兩個特點：一是信息的新環境，它要求周圍所涉及的整個環境要互聯互通，包括互聯網、大數據、移動載體和傳感網；二是有新目標，就是智能要滲透到人們生活的方方面面。

其技術表征其實體現在下面幾點：第一點是從傳統的知識表達過渡到一個大數據驅動的知識學習；第二點是進行一個跨媒體的認知學習和推理，不單是在單一領域的學習；第三點是它不單是指智能機器的應用，而是要進行人機協同、人機交互；第四點是要從個體智能過渡到群體智能；第五點是從單個的機器人到一個智能自主的系統。

人工智能與教育

AlphaGo人機的世紀大戰實際上就是AI+教育最直接的案例和體驗。那么AI是否可以代替老師，甚至包括醫生、律師等行業？實際上，AI在完成一些事務性工作，或者某一個方面它計算能力一定是比人類做得更好。以教育行業為例，它一定會把教育行業里面的人才往兩端去分化，那些帶有創新性的、教導性的工作則要交給更優秀的老師去做，因此它一定取代的是屬于事務性工作的一部分，但是它一定不是完全替代老師，并不是完全顛覆整個教育行業的價值觀。此外，AI還可以提升學習體驗，它會有一種互動性，然后根據學生體驗的結果定期反饋來制訂個性化的教育的流程，這對我們是很好的啟發。

在教育行業AI會進行一些探索，比如自動批改作業來解決對老師減負、拍照搜題的在線答疑、語音識別評測、個性化學習、對教學體系進行反饋和評測等。如今AI+教育也是在剛剛起步階段，未來，虛擬現實的介入、機器人助教等也許可以使AI更好地服務于教育。

大學其實就是一個微縮版的城市，過去人們談智慧城市、智能城市，在校園里最多提到的也是智慧校園。實際上，我們可以把城市里的AI+方方面面的應用縮小體現在學校，比如每個學校有自己的交通、教育環境、醫療包括安保和小的購物環境。那么就可以在校園里把它打造成智慧式的校園建設，我們的需求包括校園的安防、健康醫療，依據本校或者該地區的數據建立AI+的生態圈。

如果說AI有生命的話，她應該是“Ladies”，而其他各行各業就是“Gentlemen”。兩者結合也許將孕育出新的生命，創造新的驚喜。總之，人工智能無處不在，使世界更加美好！（責編：楊潔）

（本文根據電子科技大學計算機科學與工程學院教授董樂在“2017年高等教育信息化創新論壇”上的部分演講內容整理）

國務院印發《新一代人工智能發展規劃》

國務院近日印發《新一代人工智能發展規劃》（以下簡稱《規劃》），提出了面向2030年我國新一代人工智能發展的指導思想、戰略目標、重點任務和保障措施，部署構筑我國人工智能發展的先發優勢，加快建設創新型國家和世界科技強國。

《規劃》明確了我國新一代人工智能發展的戰略目標：到2030年，人工智能理論、技術與應用總體達到世界領先水平，成為世界主要人工智能創新中心。

《規劃》提出六個方面重點任務：一是構建開放協同的人工智能科技創新體系，從前沿基礎理論、關鍵共性技術、創新平臺、高端人才隊伍等方面強化部署。二是培育高端高效的智能經濟，打造人工智能創新高地。三是建設安全便捷的智能社會。四是加強人工智能領域軍民融合。五是構建泛在安全高效的智能化基礎設施體系。六是前瞻布局重大科技項目，形成以新一代人工智能重大科技項目為核心、統籌當前和未來研發任務布局的人工智能項目群。

（來源：新華社）