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中国教育在线
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李星:人工智能之于高等教育,其意义如同现代大学的诞生
2024-04-10 15:07
《中国教育网络》
作者:

CERNET网络中心副主任、清华大学教授

  “人工智能对高等教育的影响,在我看来,其意义如同十二世纪现代大学在欧洲诞生,是一个从无到有的根本性变革。”谈及人工智能对高等教育的影响,清华大学李星教授表示。

  “未来,人类终究要学会与人工智能共生。”他认为,教育的本质是使人获得学习能力、解决问题的能力、适应社会规则的能力,而在人工智能时代,高等教育仍然要把握这些本质,以不变应万变。

 

人们应用人工智能的思路将会改变

  《中国教育网络》:OpenAI推出的ChatGPT,对您有哪些触动和影响?

  李星:过去,人类历史就是等待天才的历史。人们等啊等,出现了牛顿,搞定了微积分、物理学三大定律、经典物理学。又等啊等,等来了爱因斯坦,搞定了相对论。所以在过去几千年里,基本是一个等待天才的过程。人类社会的发展与进步依赖于天才的出现,但天才什么时候出现,怎么出现,存在很多不确定性。

  虽然在所有生物中,人不是最强壮的,也不是跑得最快的,但人类会制造和使用工具。所以在历史长河中,我们基本取得共识:人类是世界上最厉害的生物。包括在计算机、互联网时代,我们也是这么认为的,因为计算机再厉害,程序还是人编的,人还能控制它。

  但人工智能的出现打破了这种笃定。人类意识到,机器未来完全可以超越人,甚至可能比人更聪明。人无论多聪明,他的学习都是有限度的,但人工智能却可以无限地学习。所以我认为,伴随人工智能的发展,人类历史上等待天才的时代终结了。

  因而,未来人类将要接受这个事实:世界上,将有另一种存在比人类更强了。这对人类的自尊心是非常大的打击。所以我觉得,人类必须接受自己的平庸,不必觉得什么事情都一定要自己主宰。

  但人类依然有自己的优势。如果与人工智能比计算速度,也许人类比不过,但人类可以静下心来慢慢思考,想得足够深入,最终能解决问题。这也许就是人类的优势所在。

  回顾人工智能的诞生,我们可以追溯到1956年达特茅斯研讨会,这次会议由人工智能的创始人之一约翰·麦卡锡(John McCarthy,1927-2011)发起,会议召集了许多数学家和科学家,其中就包括贝尔实验室信息论创始人克劳德·香农(Claude Shannon)。在两个月左右的时间里,他们进行了长时间的头脑风暴会议。参会者们静下心来踏踏实实、慢慢地思考,解决了一些问题,达成了一些共识。

  《中国教育网络》:ChatGPT的出现有一年多了,在这期间您与同行们进行讨论时,大家对于人工智能对社会、教育的影响是什么样的态度?

 

  李星:我可能是最激进的人员之一。一般来说,研究人工智能的人不太关心其对教育的影响;开会的时候我也和做教育的同行聊起人工智能,不过做教育的人对人工智能的了解还是比较少,也不能很清楚地描述其带来的影响。

  目前,我感到大部分人和商业公司都还在用传统思路去思考人工智能:如用智能接线机器人替代传统手动接线,通过人工智能技术精准布线和线路连接,提高了工业生产效率;如开发更智能的搜索引擎以及能帮人起草文件的大语言模型工具。虽然上述对人工智能的应用的确很实用,但人工智能的应用绝不仅限于此。很明显,随着人工智能越来越显示出的能力,未来人们利用人工智能的思路都会改变。

教育与科研进入一个完全不同的时代

  《中国教育网络》:您觉得人工智能时代对教育,尤其是高等教育有哪些方面的变革?最大的变革您认为发生在哪个方面?

  李星:人工智能时代的到来意义深远,推动各行各业产生巨大变革。在高等教育领域,我认为,人工智能的出现,其意义如同十二世纪现代大学在欧洲诞生,是一个从无到有、从混沌到有序的根本性变革。

  未来当人工智能极速发展,现有大学的组织架构、学科体系、知识结构、教学方法完全可能被打破重建,在我的感觉中,这将会是一个颠覆性、翻天覆地的巨变。

  《中国教育网络》:在您看来,人工智能的高速发展对人们的科研工作将有什么影响?

  李星:未来,在人工智能的辅助下,科学研究将取得重大突破,实现快速发展。前不久,我读了一篇关于“人工智能可控核聚变”的报道,来自美国普林斯顿大学的研究团队开发了一套人工智能模型,实现了可控核聚变装置托卡马克中等离子的实时预测,并避免了等离子体撕裂的问题。

  项目研究负责人Egemen Kolement(埃格曼·科莱曼)表示:“通过从过去的实验中学习,而非从物理理论模型中获取信息,人工智能可以制定出最终的控制策略,实现在真实反应堆中实时支持高功率等离子体保持稳定。”科莱曼课题组的研究学者Azarakhsh Jalalvand(阿吉拉赫什·贾拉万德)表示:“我们并没有向人工智能传授核聚变反应的所有复杂物理知识,而是告诉它,目标是保持高功率反应,要避免撕裂模式不稳定,以及它可以转动哪些按钮来实现这些目标。”

  这还只是人工智能给科研带来改变的初级阶段。我预料,未来人工智能对科研范式的改变将是翻天覆地的,这与过去我们得到的经验截然不同。

  实际上,Open AI刚推出ChatGPT的时候,我并不看好人工智能,但我一直在用它,同时也越来越多地使用,甚至试验微调开放源码的模型。这些使用经验给了我很大的震撼,因为它与过去我们提到的人工智能截然不同。当它应用于科研,所迸发出的力量也可能是我们预料不到的。

  过去我们一直认为,做科研必须基于理解,你必须理解透彻了这件事背后的理论,要做的事才有可能实现。就像我们要发明飞机,就要将空气动力学研究透彻,才能让飞机飞起来。这叫“可解释性”,然而人工智能完全不按常理出牌,它的价值恰恰体现在“不可解释性”上。简单来说,就是它并不懂事物的运行原理,但能做成事。这种感觉就像鸟会飞,却不知道自己是如何飞起来的。回头来看,这种“不可解释性”似乎是不可思议的,但也是更自然的。

  所以,以ChatGPT的出现为界,过去与未来,科研范式将是完全不同的:人们究竟要在理解的基础上做科研?还是用足够多的数据训练人工智能,借用它来做科研?可以说,科研已开始进入了一个完全与过去不同的新的时代。

  《中国教育网络》:这是否也意味着过去我们学的好多东西都派不上用场了?

  李星:是的,这将改变很多事情,甚至有点可怕:人类的很多技能就没有用处了。这让我想到一件事。当年我在美国读研究生时也做助教,其中一门课是电动力学、讲麦克斯韦方程。美国的本科生很可爱,低声嘀咕说:“真倒霉,如果我早生200年就不用学这东西了。”我说:“你太幸运了,如果你再晚生200年,你要学东西恐怕更恐怖。”技术的进步完全能改变教育。

  在人工智能的时代,什么是最重要的?我认为应该是娱乐。Linux之父Linus在其自传《Just for fun》(《只是为了好玩》)中总结道:人类的追求分为三个阶段。第一是生存,第二是社会秩序(如繁衍),第三是娱乐。人工智能时代,我认为别看它似乎能取代很多工作,但整个社会而言,大概率大家都会没什么生存压力,繁衍看个人意愿,最后就剩下娱乐。而那些特别热爱科研的人,会把科研当做娱乐,最后做成了不起的成就。

  有一个笑话是,上世纪初,老财主把儿子送去海外留学。假期,儿子回国探亲,打网球累得满头大汗。老财主坐在一旁看儿子打球,仆人给老财主扇扇子。突然,仆人走过去说:“少爷,看给您累的,我来帮您打吧!”仆人觉得少爷打网球太辛苦了,需要代劳,但其实打网球是少爷的兴趣爱好,他乐在其中。未来做科研就是这样,人们喜欢它才会去做它,可能看似很辛苦,但本质上是追逐一种乐趣,是一种娱乐。

大智慧与小聪明的结合

  《中国教育网络》:人工智能时代,教育应该注重哪些方面能力的培养?

  李星:要注重通识教育。人工智能时代,人不仅需要理科思维,也需要文科思维。比如现在,在与ChatGPT交互的时候就要写Prompt(提示),提示工程依赖的是语言文字,这是一种文科能力。因此,未来的教育不仅需要对学生进行理工科的逻辑训练,还需要对其进行文科的语言能力训练。语言学培养人们的理解力和表达能力,这恰恰是人们和人工智能交流最重要的工具。

  我们培养学生,既要培养大智慧,也要让他们有一些小聪明。这里的大智慧指的是善于抓主要矛盾,把握事物的本质,理解基本运行原理。比如,了解体系结构、设计原理,同时通过实践,掌握事物的技术细节。掌握大智慧需要理论和实践结合起来。人必须在具体的问题上思考、行动得足够深入,才能体会到其中的大智慧。

  而小聪明指的是不按常理出牌,也可以说不走寻常路的灵光一闪。需要解决问题的时候,如果能总结出规律,有了公式,就可以按公式做。然而当总结不出规律的时候,就可以试试小聪明。与人工智能打交道,还得有点小聪明,光按套路出牌的大智慧就不太管用。

  我们不清楚究竟应该学习哪些知识和技能,因为它们会随着时代的变化而变化。但只要人具备上述能力,就能随机应变。

  《中国教育网络》:对于大学和教师来说,存在哪些挑战?怎么去应对这种挑战?

  李星:上世纪90年代,美国首位华人名校校长——伯克利大学田长霖教授访问清华大学的时候,时任清华大学校长的王大中院士向他提问:“清华大学如何成为世界一流大学?”田长霖说:“很简单,将所有学科都与互联网结合。”这句话很有前瞻性。到现在这个节点,我认为这句话可以改一下:将所有学科都与人工智能结合。

  至于高等教育应该如何应对人工智能,从大智慧的角度看,要考虑教育的底层逻辑:究竟需要培养哪些能力,才能使学生走入社会成为合格的人才?

  在ChatGPT出现之后,广义来说,会使用人工智能的人,和不会使用人工智能的人,就像读书人和文盲的区别了。未来,所有人最终都要懂得人工智能,要学会与之共生。对于教育而言,未来一定要教人如何与人工智能共生。

  人工智能背景下的教育和教学,就要随机应变。教育的目的是让人掌握做成事情的能力。对于人来说,有些能力无法被人工智能替代,有的能力可被替代。未来,只要善用人工智能,人就不一定需要掌握某项技能了。所以对于教育而言,应该去芜存菁:确实需要让人掌握的技能,就应该教。随着时代的变化某些技能逐渐没有使用价值了,就应该淘汰。但学生必须要更加主动思考,如果自己不思考,而是直接交给ChatGPT,复制答案交给老师,这是不行的,如此一来学生就变成巨婴了。

  对于教师来说,应该主动拥抱新技术,主动学习。正如互联网时代,大学的学科要与互联网结合,现在我们又到了一个新的关键点,每一门学科都要与人工智能结合。作为教师,应该主动思考:自己的教学、科研如何与人工智能相结合。

  《中国教育网络》:如果给教育管理机构三个建议,您会提出哪些?

  李星:未来将会发生巨变。就像狄更斯说的:“这是最好的时代,也是最坏的时代。”未来的教育一定要基于娱乐,要寓教于乐。我认为有几点很重要:第一,留出空间。教育要给创造性思维留出空间,培养适应未来需要的、“不按常理出牌”的人才,要给足空间让年轻人自由发挥,才能产生创新。其次,更包容的教育。给予学生充分试错的空间,鼓励百花齐放,允许多样性。最后,重视逻辑教育。要培养年轻人的批判性思维和逻辑思维,允许他们畅所欲言、自由思想。

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