“機(jī)器學(xué)習(xí)之父”、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院院長(zhǎng)湯姆·米切爾（Tom Michael Mitchell）

無(wú)人駕駛、人臉識(shí)別、智能語(yǔ)音......如果問當(dāng)下什么詞最熱？“人工智能（AI）”一定是其中之一。

8月末，2019世界人工智能大會(huì)在上海隆重舉行，今年的大會(huì)上，特別設(shè)有教育行業(yè)主題論壇。當(dāng)人工智能開始涉足古老的教育行業(yè)，會(huì)掀起怎樣的變革風(fēng)暴？

為此，“第一教育”對(duì)參加教育行業(yè)主題論壇的幾位大咖嘉賓進(jìn)行專訪，對(duì)于AI+教育，他們?cè)趺纯创咳绾晤A(yù)言？有哪些擔(dān)心？又有什么期待？

今天推送第一篇，收集對(duì)象是“機(jī)器學(xué)習(xí)之父”、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院院長(zhǎng)湯姆·米切爾（Tom Michael Mitchell），在他的眼里，人工智能將在未來5-10年，給教育帶來哪些深度變革？

如何為90分和60分的孩子制定不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)？同樣都是60分的孩子，提高學(xué)習(xí)成績(jī)的辦法一樣嗎？不用題海戰(zhàn)術(shù)，怎么測(cè)出每個(gè)孩子哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)會(huì)，哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)不會(huì)？

在8月末于上海舉行的世界人工智能大會(huì)上，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院院長(zhǎng)湯姆·米切爾（Tom Michael Mitchell）為人工智能（AI）在教育領(lǐng)域的應(yīng)用畫出藍(lán)圖。

在業(yè)內(nèi)，米切爾被譽(yù)為“機(jī)器學(xué)習(xí)之父”，1996年，他在卡內(nèi)基梅隴大學(xué)創(chuàng)辦了人類歷史上第一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)系，專著《機(jī)器學(xué)習(xí)》（MachineLearning）至今仍是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的經(jīng)典教科書。

近年來，米切爾對(duì)人工智能的研究興趣更多地轉(zhuǎn)向同教育的結(jié)合，就在去年，他加入中國(guó)一家教育創(chuàng)業(yè)公司——松鼠AI，出任首席人工智能科學(xué)家。 人工智能可以在多大程度上改變教育？未來的發(fā)展走向如何？帶著這些問題，小編對(duì)湯姆·米切爾教授進(jìn)行專訪。

2019世界人工智能大會(huì)教育行業(yè)主題論壇現(xiàn)場(chǎng)

改變1：個(gè)性化教育

也許在不久的將來，最了解你的人不是你自己，也不是你的家人，而是人工智能機(jī)器。

米切爾介紹，目前人工智能的開發(fā)正處于第一代和第二代交替的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，現(xiàn)有的人工智能技術(shù)，已經(jīng)做到對(duì)知識(shí)點(diǎn)的納米級(jí)拆分，由此勾勒出的知識(shí)圖譜，能夠根據(jù)學(xué)生留下的蛛絲馬跡，精準(zhǔn)地透視到每一處知識(shí)漏洞。

比如，通過人工智能算法，一元二次方程可以被拆解成107個(gè)知識(shí)點(diǎn)，初中英語(yǔ)聽力的知識(shí)點(diǎn)更是被拆分為8000多個(gè)。

而人工智能未來的方向，是把計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理測(cè)量學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)和腦科學(xué)等學(xué)科全部容納進(jìn)來，聚焦的對(duì)象不再是刻板的課本知識(shí)，而是進(jìn)一步為學(xué)生的思維模式、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)方法診脈開方。

“比如，人工智能已經(jīng)可以把‘情商’拆解為30多種能力，包括觀察能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、尋找對(duì)方感興趣的話題的能力、對(duì)別人的心態(tài)判斷的能力，甚至是遭受不公平待遇之后的自我化解能力，等等?！?/p>

米切爾解釋，世界上沒有完全相同的兩片樹葉，即便是分?jǐn)?shù)一模一樣的學(xué)生，人工智能也可以分析出他們不同的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)特點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)盲區(qū)，從而精準(zhǔn)地刻畫出千人千面的學(xué)習(xí)者畫像。

“計(jì)算機(jī)算法被用來調(diào)節(jié)與學(xué)習(xí)者的互動(dòng)，在此基礎(chǔ)上，提供定制化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)活動(dòng)，以滿足每個(gè)學(xué)習(xí)者的獨(dú)特需求?！?

在米切爾看來，通過對(duì)學(xué)生的知識(shí)狀態(tài)和能力水平進(jìn)行持續(xù)性追蹤和評(píng)測(cè)，人工智能能夠?yàn)閷W(xué)生提供最佳的個(gè)性化學(xué)習(xí)方案，并且隨著學(xué)生能力水平的變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整。

“基于人工智能而開發(fā)出的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的革命性就在于，它更像是一種‘決策型AI’，為學(xué)生提供個(gè)性化教育?！?/strong>

米切爾說，未來人工智能將扮演最優(yōu)秀的老師，推薦給學(xué)生關(guān)于學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)路徑的合理決策。 

改變2：“因材施教”規(guī)模化

如果說個(gè)性化教育是人工智能改變教育的一個(gè)點(diǎn)，那么由這個(gè)支點(diǎn)出發(fā)，使得“因材施教”成為規(guī)?；瑒t是對(duì)于教育全景的撼動(dòng)。

“在傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)中，經(jīng)常會(huì)遇到老師教的東西，學(xué)生其實(shí)已經(jīng)懂了，或者學(xué)生自以為懂了，實(shí)際上并沒有的情況，這是因?yàn)閷W(xué)生在教室里接受的信息和他們實(shí)際掌握的知識(shí)是不匹配的，而這樣的情景，在人工智能時(shí)代可以完全避免?！?

米切爾表示，雖然老師不會(huì)被機(jī)器所替代，但是在未來典型的教育場(chǎng)景中，很可能是老師和AI共同執(zhí)教，相當(dāng)于為每一個(gè)孩子配備一個(gè)計(jì)算機(jī)助教，一個(gè)教室里，由老師加幾十個(gè)助教，一起追蹤每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程，提供相應(yīng)的幫助。

“無(wú)論在美國(guó)還是中國(guó)，缺乏優(yōu)質(zhì)的教師資源，始終是教育行業(yè)的痛點(diǎn)。”

此前，教育部發(fā)布的《2017年全國(guó)教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，全國(guó)共有義務(wù)教育階段學(xué)校21.89萬(wàn)所，在校生1.45億人，專任教師949.36萬(wàn)人，其中，特級(jí)教師的比例還不到千分之一。

資源分配上的巨大的差距，使得基于個(gè)性化學(xué)習(xí)的因材施教，只能停留在理想的狀態(tài)。此前，雖然互聯(lián)網(wǎng)帶來了教育資源獲取的便利化，但并沒有從根本上解決優(yōu)質(zhì)資源缺乏的深層次問題。

如今，互聯(lián)網(wǎng)沒能改變教育的，AI有可能做到。

“現(xiàn)實(shí)生活中，一個(gè)老師一輩子教不了一百萬(wàn)個(gè)學(xué)生，但是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠把教一百萬(wàn)個(gè)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合在一起。同樣的，一個(gè)好老師，哪怕教一百年時(shí)間，能夠積累多少數(shù)據(jù)？計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)處理能力，能夠?qū)λ薪踢^的學(xué)生都‘念念不忘’。所以人工智能應(yīng)用于教育，未來是非常光明的?！?

米切爾認(rèn)為，未來五到十年，是人工智能大力發(fā)展的階段，AI將顯著促進(jìn)教育現(xiàn)代化，尤其是利用人工智能系統(tǒng)，模擬優(yōu)質(zhì)教師給孩子一對(duì)一地量身定做教育方案，并且一對(duì)一地實(shí)施教育過程，從而使得每一個(gè)學(xué)生，都能夠享受到因材施教的潤(rùn)澤。

不可忽視的是，人工智能技術(shù)需要由人來操作，也就對(duì)教師培訓(xùn)提出新的要求。

“這里面有代際更替的因素，年輕的老師會(huì)更感興趣，逐步取代年長(zhǎng)的老師。此外，人工智能技術(shù)在校外領(lǐng)域的使用，也會(huì)倒逼學(xué)校的改革?！?

米切爾表示，隱私問題也是人工智能應(yīng)用中的一道關(guān)卡。就美國(guó)而言，雖然已經(jīng)有很多規(guī)定，對(duì)學(xué)生的考試分?jǐn)?shù)和績(jī)點(diǎn)等方面進(jìn)行隱私保護(hù)，但是涉及學(xué)生的能力、品質(zhì)和性格方面，更細(xì)節(jié)的數(shù)據(jù)，卻沒有明確的使用規(guī)定。 

改變3：教與學(xué)的關(guān)系

即便有互聯(lián)網(wǎng)的介入，在以往的教學(xué)中，無(wú)論是線上還是線下，始終都跳不出以教師為中心的模式，而基于AI的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，卻使得基于學(xué)生用戶畫像的因材施教成為可能，也使得學(xué)生第一次成為學(xué)習(xí)中真正的主角。

米切爾告訴小編，隨著技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)，未來可能開發(fā)出人機(jī)互動(dòng)的新模式，讓人和機(jī)器的角色互換，學(xué)生反過來教智能機(jī)器，機(jī)器則像人一樣，從每一次被指導(dǎo)中直接學(xué)習(xí)。

“每個(gè)學(xué)生，甚至老師都可以在和機(jī)器的對(duì)話，以及機(jī)器對(duì)接受知識(shí)的反饋中，獲得學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，這是徹底改變教與學(xué)關(guān)系的嘗試?！?

米切爾指出，實(shí)際上，無(wú)論是過去還是現(xiàn)在，通過課堂內(nèi)老師的教授而學(xué)習(xí)到的，只是知識(shí)的一小部分，人生中更多的知識(shí)是來自于課堂外的經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐、成功和失敗的正反教訓(xùn)等，而這正是人工智能施展拳腳的地方。

“想象一下，戴上特制眼鏡，可以看到現(xiàn)實(shí)中不存在的東西，或者讀懂對(duì)方臉部肌肉的細(xì)微變化，背后所表達(dá)的含義，在AI時(shí)代，學(xué)習(xí)不設(shè)限制?！?

2018年，在米切爾的牽頭下，卡內(nèi)基梅隴在美國(guó)大學(xué)中率先于本科階段開設(shè)AI專業(yè)。在米切爾的眼里，未來即便不是AI專業(yè)的學(xué)生，也要學(xué)會(huì)擁抱AI技術(shù)，重點(diǎn)是學(xué)會(huì)如何人機(jī)融合，把機(jī)器變成好的工具。

“我鼓勵(lì)孩子從年幼時(shí)候開始，就學(xué)習(xí)使用各種AI和計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，因?yàn)槲矣X得這是未來的生活方式，就像我們現(xiàn)在學(xué)駕駛一樣?！?米切爾說。

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