青少年教育与人工智能学习


如今的青少年被寄予了更多的期望与压力,更多的机会与挑战,而事实上,人工智能是一个可以帮助他们更好地理解人生、面对人生、创造人生的方法与生态模式。即使大部分青少年成长后不会成为人工智能研究者或工程师,但是未来很多行业都将在不同程度上受益于人工智能。


随着科技进步与社会发展,对青少年理性与感性的启蒙工作愈发复杂也愈发低龄化,其中面临挑战,也富有更多可能。科幻作家郝景芳在《人之彼岸》中提到,人工智能与人类目前的区别主要在四个方面:基础的抽象思维能力,综合的世界观建立,共情力等情感连接和创造力的发展。因而青少年在学习人工智能的过程中,面对的不是人工智能与人类的隔阂,而是如何利用二者的差异,更好地进行系统融合,提高自身能力,也尝试共建更为美好的社会生态。


抽象能力作为人思维基础之一,落到人对于人工智能的使用和创造方面,便是形式化能力,即,如何将一个较为实际的问题形式化,变为程序或算法的形式,以便让人工智能解决。大数据与深度学习让人工智能在很多下游层面,具有高于人的解决问题能力,但面对小样本与新环境,利用抽象思维提出问题,找出可计算的方式,形式化为逻辑结构,编写程序,在很长一段时间内,仍是人类的任务。因而从小培养形式感和逻辑化能力,是面对人工智能时代的教育要求。这并非单纯地按图索骥地演绎与计算,而是发挥想象与创造,进行逻辑思维,不断地寻找人造的、自洽的、可以变换出无穷组合的编程环境。


可以说,有意义的编程教育不会枯燥,而充满趣味,同时能培养青少年勇于尝试,敢于犯错和改正的能力。当青少年能够进行复杂的抽象思考,便很有可能超越成年人,去进行针对复杂机械和复杂社会现象的程序编写工作,这更有益于生态与文明的发展。


综合能力用更为质朴方式表达,便是跨学科能力。20世纪末,我们已进入跨学科合作时代。21世纪,跨学科已不再指向单纯的表面合作或“拼贴画”式的创意,而要求跨领域者能够同时把握不同学科的深度结构模式和理论源头,能够在不同领域中,对不同的逻辑进行充分理解和认知建构,最终创造出综合的模式和被革新的学科生态。


因此对不同学科的把握和构建能力,非常需要在青少年思维的窗口期,进行集中培养。这不仅是对于编程等实用技能的培训,也是从更为综合与设计的层面,进行能力拓展。人工智能不仅以算法为核心,其数据来源和硬件结构也是基础,对于数据等知识计算、认知推理的判别,对于硬件所处环境及互动模式、协同控制的考量,基于不同学科的模式构建,都是人工智能设计向人类提出的综合要求。


青少年需要从小从综合角度进行思维,把握并考量人工智能如何深入到生活与科研中运作,才能让所感与所思同时提高,并形成开放包容的思维模式。


情感连接的能力,更为通俗地讲,便是共情能力。父母子女之间共情,爱人之间共情,朋友之间共情,与动物的共情,这一能力促使个体最大化地、丰富地感受世界,做出高尚行为,这也深深根植于我们的基因与大脑活动当中。


实验室中的大鼠能够拯救濒死的同类,抚慰受到伤害的同伴,人类的共情能力更为复杂。人类虽然是非常擅长进行独立思考的动物,但研究表明,在“自我”或“第一人称”意识正式形成之前,共情和“第二人称”交流模式已充分渗透到个体的意识结构当中。因而共情力或情感能力,长久以来被认为是人与人工智能的区别之一,也决定着人工智能的伦理及立法走向。


我们尚不知晓人工智能通过镜头与各种感受器“感受”世界的方式,是否类似于人类,是否可能同人类共情,但在很长一段时间内,人与人工智能共享同一个世界,人工智能所习得的情感或共情反馈,只能来自于人类。青少年的好奇心和充沛的共情力,一方面需要成人世界积极的榜样与引导,另一方面也决定着他们自小与之互动的人工智能生态的走向。


创造力是一种极好定义又极难理解的思维模式。如果说人的思维或人脑是一个未知的黑箱,创造力便是黑箱中的加密算法。人对于创造力的理解之少,让很多人认定,人与人工智能的根本区别之一,便是创造力。


对于青少年的培养,最根本的,便应从创造力入手。在讨论创造力的、寥寥无几又有洞见的书中,《论创造力》不仅谈了艺术与科学如何共通,也谈了它们如何共享创造。作者戴维·玻姆(1917-1992)深受爱因斯坦思想影响,是杰出的量子物理学家与科学思想家。他认为几乎所有领域,都可能有创造力的存在,创造力的基础,是敏感地知觉到新事物,这不是从以往知识推断而来,而是综合地感知并发现有规律的秩序,即新的秩序。他认为科学和艺术这两个领域真正核心的问题,便是用感官去知觉结构; 去发现微小的新秩序,去创造富有意义的新结构。


所以,从非常本质的层面,人与人工智能的互动,便是“创造”与“激发创造”的综合过程。这一理路将更好地带动青少年教育与青少年心智情感的开发,并更好地反馈到青少年成长过程的诸多层面。


来源:科普时报