人工智能的教育范例6篇

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人工智能的教育

人工智能的教育范文1

關鍵詞:人工智能;教育;應用;問題

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0159-02

人工智能是研究如何構造智能機器(智能計算機)或智能系統,使其模擬、延伸、擴展人類智能的學科。隨著人工智能的理論與技術在社會各個領域的廣泛應用,其在教育領域內的應用也越來越受到重視,并取得了一定的研究成果。

一、人工智能教育應用的主要形式

人工智能在教育領域應用的最直接結果就是誕生了智能教學系統。智能教學系統是以計算機輔助教學為基礎而興起的,它是以學生為中心,以計算機為媒介,利用計算機模擬教學專家的思維過程而形成的開放式人機交互系統。目前,智能教學系統已成為人工智能在教育中應用的主要形式。智能教學系統主要是在知識表示、推理方法和自然語言理解等方面應用了人工智能原理。由于它綜合了知識專家、教師與學生三者的活動,因此,與之相對應的,智能教學系統一般分成知識庫、教學策略和學生模型三個基本模塊,再加上一個自然語言智能接口。智能教學系統的功能具體來說有以下幾條:了解每個學生的學習能力、認知特點和當前知識水平;能根據學生的不同特點選擇適當的教學內容和教學方法,并可對學生進行有針對性的個別指導;允許學生用自然語言與“計算機導師”進行人機對話。智能教學系統的設計不僅要有計算機科學的知識,還需要有教育科學的理論指導。

二、人工智能在教育中應用的局限性分析

1.阻礙人工智能發展的關鍵因素。在人工智能的發展中,一直存在著對“計算機是否能代替人腦甚至超過人腦”的問題的討論,實際上,以電子計算機為主要工具模擬人的某些思維活動而產生的人工智能是有局限的。①計算機處理問題的根本原理。要計算機解決某種問題,有三個基本的前提:必須把問題形式化;問題還必須是可計算的,即要有一定的算法;問題必須有合理的復雜度,即要避免指數爆炸。由于人的智能活動不能完全形式化,因此,機器就不能將人腦的智力活動全部復制出來。電子計算機最終只能把握0、1這兩個開關代碼,遇到不能形式化、不能找到算法或不能程序化的任務,計算機則難以執行。②人和機器之間的根本區別。智能模擬利用了人和機器的共性,即兩者都是一個信息轉換系統,但兩者之間存在著不容忽視的本質區別。智能模擬與天然智能屬于兩種不同的進化系統,人類的智能是人類社會實踐的產物,機器的智能是機械制造的結果。大腦和電腦的組織結構也不相同,兩者屬于兩種不同的運動過程,前者是復雜的生理--心理過程,后者是機械--物理過程。智能模擬可以在局部上超過天然智能,但是,模擬的根本方法是功能模擬法,兩個系統在結構和實際過程上是不一樣的。智能模擬不具有人的思維的社會性,不具有主觀世界。

2.人工智能在教育中應用的局限。就目前人工智能的發展水平以及人工智能本身的特點而言,它在教育中的應用也是有其局限性的。①與學生之間無法暢通交流。教育本質上是一種“交互”活動,而智能教學系統無法實現最充分、最真實的交互。目前自然語言理解的研究成果非常有限,遠不能達到人人交流的要求。此外,就態度、品德、情感等教育問題而言,機器只能通過學生輸入計算機的信息來判斷其掌握和內化程度,而無法像人類教師通過自然狀態的交流和觀察來判斷學生的真實情況,因此,“機器智能”很容易被蒙蔽“雙眼”,無法做到像人與人之間那樣自然暢通的交流。②決策和推理機制不完善。智能教學系統的關鍵智能所在是其決策和推理機制,即“教學策略”模塊根據不同學生的具體情況通過推理做出靈活決策,這種決策基于學生模塊提供的有關學生的知識水平、認知特點和學習風格,而這些不能完全被形式化。同時,隨著教育理念的不斷更新以及教學模式和教學方法的不斷改進,系統所應用的教學策略模塊用于評估和判斷學生學習過程的能力是有限的。③人工智能并非適合所有的學習領域。根據加涅的學習結果分類,學習分為言語信息、智慧技能、認知策略、動作技能和態度五類。言語信息分為符號學習、事實學習和有組織的知識學習,這些屬于可形式化內容,適用于智能教學系統;智慧技能分為辨別、具體概念、定義性概念、規則和高級規則,其中前四項屬于可形式化內容,適用于智能教學系統,而高級規則屬于復雜――形式化內容,部分內容不適用于智能教學系統;動作技能和態度領域的學習,在其認知成分中可以使用智能教學系統,但情感和行為成分等非形式化內容,則難以用智能教學系統來實現。因此,并不是所有的學習領域都適用于智能教學系統。智能教學系統在教育中應用的重點應放在認知領域中的符號學習、事實學習和有組織的知識學習、辨別、具體概念、定義性概念以及規則這些學習內容上。

三、人工智能教育應用的發展方向

近年來,隨著計算機技術、網絡技術、人工智能技術以及現代教育教學理論的發展,人工智能在教育中應用的發展呈現出以下幾個趨勢。

1.開始突破單一的個別化教學模式。長期以來,計算機輔助教學系統和智能教學系統都是強調個別化教學模式,這種模式在發揮學生的學習積極性、主動性和進行因人而異的指導等方面確實有許多優點。但是,隨著認知學習理論研究的進展,人們發現在計算機輔助教學系統和智能教學系統中只強調個別化是不夠的,在某些場合(例如問題求解)采用協作方式往往更能奏效。因此,近年來在智能教學系統中,協作型教學模式得到越來越多的重視和研究。

2.智能教學系統日益與超媒體技術相結合。超媒體系統具有良好的開發環境、靈活方便的用戶界面以及圖、文、聲并茂的特點,而且其信息的組織方式與人類認知的聯想記憶習慣相符,已成為目前一種最理想的信息載體和最有效的信息組織與信息管理技術,在許多領域尤其是教育領域有廣闊的應用前景。把超媒體技術引入智能教學系統,從而發展成為智能超媒體輔助教學系統,可以大大改善計算機輔助教學系統的教學環境,激發學生的學習積極性,從而顯著提高教學效果。

3.智能教學系統與網絡的關系日益密切。網絡的應用和普及為遠程教育和終身教育提供了一個良好的空間。當前,智能教學與多媒體網絡的結合成為人工智能在教育中應用的一個勢不可擋的發展趨勢。

4.傳統人工智能與神經網絡模糊決策機制相結合。傳統人工智能從宏觀角度開展認知模擬,可以部分地模擬人類的邏輯思維過程,而神經網絡模糊決策機制從微觀方面進行認知模擬,著力實現模仿人類右腦的模糊處理功能和整個大腦的并行化處理功能。今后將探索一種新的智能處理模型:把神經網絡的模糊決策機制和符號專家系統的推理能力結合起來,利用多重知識源、多種模型進行復合協同處理。如果上述技術能夠成熟運用,那將對人工智能的發展及其在教育中的應用起到決定性的作用。

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人工智能的教育范文2

2016年1月,美國佐治亞理工學院計算機學院的教授AshokGoel,借助IBM的Watson人工智能系統創建了一個在線機器人JillWatson,并將其作為課程教學助理。其目的是幫助教師回答學生通過在線論壇提出的大量課程問題。通過幾個月的反復調試,JillWatson的回答已經能夠達到97%的正確率。現在,機器人助教已經可以直接與學生溝通,不需要真人助教的幫助。這項人工智能在教育中的使用,解決了AshokGoel教授的助教人數不夠,難以及時回答學生提問的困境,增加了學生參與在線學習的興趣,提高了在線學習的留存率。

這只是人工智能在教育領域的小試牛刀。雖然有專家預測在未來十年內不會看到人形機器人替代教師進入課堂,不過地平線報告2016年基礎教育版和2107年高等教育版都預測未來五年內人工智能將會在教育行業普及。

教育行業已有的人工智能研究和應用

Woolf等人在2013年提出了人工智能在教育領域應努力解決“五大挑戰”:①為每一個學習者提供虛擬導師:無處不在地支持用戶建模、社會仿真和知識表達的整合。②解決21世紀技能:協助學習者自我定位、自我評估、團隊合作等。③交互數據分析:對個人學習、社會環境、學習環境、個人興趣等大量數據的匯集。④為全球課堂提供機會:增加全球教室的互聯性與可訪問性。⑤終身學習技術:讓學習走出課堂,進入社會。

過去十年,一些研究者對人工智能在教育領域中的應用做了大量的探索。相關的研究成果包括:①跟蹤學習者的思維步驟和解決問題的潛在目標結構(Anderson等,1995);②診斷誤解和評估學習者的理解域(VanLehn,1988);③提供及時的指導、反饋和解釋(Shute,2008);④促進高效學習的行為,如自我調節、自我監控和自我解釋(Azevedo&Hadwin,2005);⑤以合適的難度水平和最適當的內容來規劃學習活動(VanLehn,2006)。

這些研究,基本上使用到了人工智能的每一項技術——自然語言處理、不確定性推理、規劃、認知模型、案例推理、機器學習等?!爸悄軐熛到y”就是基于這些研究和技術而開發的人工智能教育應用。類似的成熟產品包括Tabtor(hellothinkster.com)、CarnegieLearning(carnegielearning.com)和FrontRow(frontrowed.com)。2014年,加拿大西蒙弗雷澤大學的一項試驗發現用智能導師系統的學習者比使用其他教學方法的學習者獲得的成績更高。

人工智能在教育行業的新發展

教育行業的三種類型(內容、平臺和評估)的服務商都在經歷著一場變革。內容出版商面臨紙質印刷到數字出版和開放教育內容的挑戰。學習平臺正試圖區分自適應、個性化和數據分析的功能。評估供應商則繼續探尋從多項選擇題測試轉向更具創新性的問題類型。人工智能將為這三種類型教育服務商帶來新的發展思路和契機,同時也惠及教育生態系統中的所有利益相關者。學生通過即時反饋和指導提高學習效率,教師將獲得豐富的學習分析和個性化指導經驗,父母能夠低成本地為孩子改進職業前景,學校能夠規?;岣呓逃|量,政府能夠提供負擔得起的教育。2017年,人工智能將在以下領域發揮其效益。

1.人工智能批改作業

批改作業和試卷是一件乏味的工作,這通常會占據教師大量的時間,而這些時間本可以更多地用于與學生互動、教學設計和專業發展。

目前,人工智能批改作業已經相當接近真人教師了,除了選擇題、填空題外,作文的批改能力已經大幅提高。美國斯坦福大學已經成功開發出一種機器學習程序,能夠批改8~10年級的作文。隨著圖像識別能力的大幅提高,手寫答案的識別也接近可能。就連占有美國標準化考試60%市場份額的全球最大教育企業——培生公司也認為,人工智能已經可以出現在教室并提供足夠可信的評估。據培生公司近期的報告IntelligenceUnleashed推測,人工智能軟件所具有的廣泛的、定制的反饋能夠最終淘汰傳統測試。

2.人工智能實現一對一輔導

自適應學習軟件已經能為學生提供個性化學習支撐。據2011年VanLehn的一項研究發現,人工智能在某些特定主題和方法上比未經訓練的導師更具有效性。進一步的研究發現,人工智能導師能在學生出錯的具體步驟上給予實時干預,而不是就整個問題的答案給予反饋(Corbett&Anderson,2001;Shute,2008)。

自適應學習在拉美地區正在興起。AndréUrani市政學校的學生使用人工智能軟件Geekie觀看在線課程(視頻和練習)。Geekie為學生提供每一步的實時反饋,并隨著學習的進展來傳授更為精細的課程內容。

早在1984年,本杰明·布盧姆的研究就提出一對一輔導能帶來更好的學習效果。而人工智能技術可以模擬一對一輔導,以更好地跟蹤、適應和支持個體學習者。這將是人工智能在教育中更高層次的個性化學習應用。例如,比爾·蓋茨看好的人工智能聊天機器人或個人虛擬導師,能在學生面臨挑戰時提供強有力的支持,隨時隨地回答學生的提問;還可以為學生訂制學習方案和規劃職業發展路徑,并引導學生走向成功。更重要的是,人工智能可以匹配聊天機器人或虛擬導師的面孔和聲音來滿足學生個人喜好。對比網頁界面的自適應學習系統,這才是真正做到了一人一導師。

3.人工智能關注學生情感

2016年地平線報告高等教育版把情感計算列為教育技術發展普及的重要方向。也就是說,人工智能不僅限于模擬人類傳遞知識,還能通過生物監測技術(皮膚電導、面部表情、姿勢、聲音等)來了解學生在學習中的情緒,適時調整教育方法和策略。例如,機器人導師捕捉到學生厭煩的面部表情時,就可以立即改變教學方式努力激發他們的興趣。這種關注情感的人機交流為學生營造一個更真實的個性化學習環境,更好地維持了學習者的動機。美國匹茲堡大學開發的AttentiveLearner智能移動學習系統就能通過手勢監測學生的思想是否集中。突尼斯蘇斯國家工程學院的研究人員正在研究開發基于網絡的人工智能教學系統。該系統能夠識別學生在任何地方開展科學實驗的面部表情,以優化遠程虛擬實驗室的教學過程。

進一步的研究發現,人工智能還可以關注學生的心理健康。當前已經有使用人工智能來為自閉癥兒童提供有效支持的案例。例如,倫敦知識實驗室在Topcliffe小學開展試驗,讓自閉癥學生與半自動虛擬男孩安迪開展互動交流,研究人員發現患有自閉癥的學生在社交能力方面有進步。

4.人工智能改進數字出版

教科書等課程材料并非總是完美,傳統印刷出版讓課程的修訂變得過于緩慢。這不僅是生產工藝的問題,更主要的是紙質課程材料無法快速獲取使用者的反饋來識別缺陷所在。而數字化出版在人工智能的支撐下能徹底改變這一現狀。

人工智能可幫助使用者快速識別課程缺陷。大規模網絡開放課程Coursera的提供者已經將這一想法付諸實踐。當發現大量學生的作業提交了錯誤的答案時,系統會提示課程材料的缺陷,進而有助于彌補課程的不足。

另一項人工智能在數字化出版的應用是自動化組織和編寫教材。這是基于深度學習系統能模仿人類的行為進行讀和寫。ScottR.Parfitt博士的內容技術公司CTI就依據這項技術幫助教師定制教科書——教師導入教學大綱,CTI的人工智能引擎能自動填充教科書的核心內容。

隨著自然用戶界面和自然語言處理在人工智能領域的成熟應用,課程材料的數字化出版也會有更新的形態——不再局限于書本或網頁的形式,聊天機器人和虛擬導師將成為內容表達的更好的方式。

5.人工智能作為學生

多年的研究表明,教會別人才是更好的學習,即learning-by-teaching。美國斯坦福大學教育學教授DanielSchwartz正基于這一理念來開發新的人工智能產品。他聯合了多個領域的專家一起開發了人工智能應用——貝蒂的大腦(Betty’sBrain),讓學生來教貝蒂學習生物知識。試點研究發現,使用這一方法來學習的學生比其他學生成績更好,且在科學推理上也更勝一籌。

類似的研究和開發還有瑞典隆德大學的TimeElf和美國卡內基梅隆大學的SimStudent,這兩個人工智能產品也是基于learning-by-teaching而開發,讓學生在教會機器人知識的過程中深化對知識的理解。

另外,人工智能還推動其他教育方法和技術更好實現。如讓虛擬現實學習環境更具沉浸感;給學生帶來更多動手實踐的機會;提供基于豐富學習分析的仿真和游戲化學習場景等。

人工智能的教育范文3

學校是美國20世紀50年代最早采用人工智能教學法從事英語教育的大學。經過半個多世紀的發展,已經形成了一套系統性的教學理論,在英語語言教學方面取得了巨大成就。

改革傳統教學模式

田納西州立大學是一所由政府資助的大學,地理位置優越,其所在地――納什維爾,是醫療衛生、音樂、出版和交通運輸的重要中心,也是美國鄉村音樂的發源地,素有“Music City USA”之稱,曾在2006年被提名為美國最佳居住地第一名。學校共提供45個學士學位和24個碩士、博士學位,主要集中在人文科學、行政管理、心理學、特殊教育和教學、生物科學以及計算機科學等七個領域。學校商學院在1994年獲得高級大學商學院國際協會認證,并同時在本科生和研究生課程兩方面得到了國際認可。

在早期發展階段,由于師資力量嚴重不足,學校采取了以人工智能輔助的方式開展教學活動。如今,田納西州立大學的人工智能教學法在美國可謂獨樹一幟。他們在教學過程中注重從學生的心理特征出發,營造了科學高效的學習環境,大大激發了學生的學習興趣。

在田納西州立大學,教師在教學過程中側重于營造良好的學習環境,設法將文本、圖形、色彩、聲音、影像等信息融為一體,打造形式多樣、內容豐富的教學內容,而不是機械地灌輸書本知識。這對于激活學生的感知能力,吸引學生的注意力,以及調動他們的學習興趣等具有十分顯著的作用。在這樣的環境下,學生獲取的信息量遠比傳統教學環境下要多,學生學習的態度也更加積極主動,有效地培養了他們的自主學習能力,極大地提高了學校的教育教學質量。

與此同時,學校在教學過程中十分注重新技術的應用。當微軟公司剛推出MS Power Point(PPT)時,學校便嘗試將這種技術應用到教學中。從教學實踐來看,基于PPT的教學課件,具有吸引學生注意力、刺激學生產生學習興趣的特殊功能。教師們借助該課件強大而生動的演示功能和鏈接功能,將自己多年總結的教學內容制作成多層次和交互性較強的演示文稿,利用超級鏈接功能將詞匯、語法、語音和圖像等與教學內容有機結合,形成了線性和非線性課程教學體系,極大地豐富和強化了課堂教學。

隨著PPT形式、顏色、動畫效果等不同的變化,學生們對課件內容產生了越來越大的興趣,對所學知識的掌握也更牢固。同時,老師還讓學生將所學知識自己動手做成幻燈片,拿到班上演示給大家看。學生在準備課堂發言時,會上網查詢相關文化背景知識,正確使用相關專業知識點,既復習了所學知識,也提高了學生的學習興趣,增強了學生實際運用專業知識的能力。

近年來,學校還自主開發了人工智能化的語言教學軟件,學生可以在校內的任何一個計算機終端上鏈接到服務器上的教學軟件,從而實現真正意義上的自主學習,從根本上改變了傳統教學環境。

創設“人工智能”課堂

田納西州立大學的教學人員認為,語言學習的核心目的是為了形成語言能力,而語言能力的形成是建立在真實語言材料基礎之上的,整個教學活動必須有一個自然、真實的語言環境。而在傳統英語教學中,教師所采用的單詞、句型往往都是教科書上或是詞典上的,與現實生活存在一定的差異,不利于教育教學水平的提高。

為此,他們在英語教學活動中大膽引入人工智能技術,與時俱進地吸收當前流行的英語詞匯,并且及時更新一些舊詞匯的新用法。通過人工智能教學系統,教師可以通過多媒體課件,向學生全方位地展示英語文化、英語語言思維以及英語語言習慣,幫助學生理解和掌握英語,從而有效地克服傳統英語教學存在的缺陷。該系統不僅有助于學生在有限的課堂時間內獲得更多的信息,而且拓展了教學空間,讓教學活動從課堂延伸到課外,使學生們可以自由地調取多媒體課件,實現自主學習英語,從而達到事半功倍的教學效果。

與此同時,閱讀及寫作能力培養也是田納西州立大學的一大特色。傳統的閱讀及寫作課主要采用的手段是教師講解,教學內容也大多源自教材,形式單一,內容陳舊,很容易讓學生產生疲勞感。針對這種情況,學校通過采用人工智能教學系統,使教育教學效率明顯提升。教師在教學中通過引導學生掌握不同體裁的語篇所具有的不同交際目的及篇章結構,幫助學生提升閱讀、寫作能力。教學中,教師將教學內容所屬體裁類型的特點用多媒體一一展示,使學生有效地掌握不同題材的語篇結構,使他們在閱讀理解相關體裁的內容時,能準確理解內涵,并能夠模仿其特點寫出相同體裁的文章。

借助人工智能系統,田納西州立大學為學生們提供了全方位、自主式的學習環境,同時,他們的學習進度會被計算機完整地記錄。計算機會根據他們各自的學習情況,提供適合的學習內容,使他們在沒有教師指導的情況下,也能夠順利地完成學習任務。

定制“個性化”學習模式

多年來,田納西州立大學的教育教學活動一直倡導“自主化、個性化”,力求打造以學生個體為中心的學習模式。在傳統教學中,由于課時短、教學內容多,教師往往無暇顧及每個學生的需求和差異,只能夠設定一個統一的標準開展教學活動,對于學生的個性發展是非常不利的。

針對這種情況,學校進行了多元化教學模式改革,為每個學生定制“個性化”學習模式,使他們擁有更多自主選擇的空間,從而能夠同時滿足不同層次學生的需求。同時,學校還從根本上打破了傳統教學活動受到時間和空間限制的局面,使學生在課堂上沒有解決的問題,可以通過智能教學系統加以解決,也可以通過網絡向教師求助。這樣,他們就有了更為寬廣的思維空間。這對于專業能力的形成而言,無疑具有十分重要的影響。

不僅如此,在這種學習模式下,教師的身份也發生了變化――在教學活動中不再是主導者,而是一個參與者、咨詢者、監督者,學生則成了教學活動的主體。

人工智能的教育范文4

 

經過比較詳細研究Alphago的算法發現,它在布局階段的前20步采用人類經驗,之后開始在人類經驗的基礎上融入了自己學習的權重,變得更加的理性以及所謂的大局觀。由于圍棋的復雜性,Alphago也不能在每步都能精確地知道當前棋盤中所有下法的勝率。所以,他采用的是在可以期待的近期(20步以內)綜合價值和勝率會超過50%的走法。從這幾點來看,這次的機器戰勝遠超過國際象棋中人類被戰勝的意義。Alphago的算法是一種新的適應機器的思維,發揮了機器的強項,彌補了機器的短處。這非常讓人感到害怕、悲觀和失望。因為,人生就是一盤棋局。如果50年后,有一個智能科技機器助手,它不能告訴你最終的未來,但是可以告訴你在幾年內的未來,你該如何是好?那這是不是一種宿命論?事實上,筆者在教授數據分析課程的這幾年中,一直在宿命論和未來不確定性兩種相對的觀點中搖擺。數據統計已經有足夠的算法和可靠的實踐在某些方面做出人類無法預計或預見的準確預測,只不過那些領域還很小,比如,庫存的預測、銷量的預測,等等。數據已經在顯示其巨大的價值,而一旦數據預測技術能夠輸入足夠多的變量,采用類似Alphago或更加高級的算法,進而對你個人、你所在組織、公司、國家的短期未來甚至是長期未來做出80%、甚至是90%的準確預測,你會怎樣去接受這樣的未來?!當然,不確定性仍會存在,這是一個好消息。在此,我對Alphago事件嘗試做一些思考分析。

 

一、Alphago戰勝人類的幾種可能的基礎

 

1.Deepmind公司用十年的時間磨練,修改算法,雖然在算法上沒有創新,但是如何融合已有算、如何調整權重等多個方面,仍然是做了大量、艱苦的工作。

 

2.Google擁有超級大量的計算資源供Alphago的使用,也就是說目前機器學習的過程非常的耗費時間以及計算資源。按照以往的經驗,20年內,我們使用的桌面型機器就應該能夠支撐起Alphago目前所需的計算資源。從現在開始,再過30-40年,可能Alphago這個“古老”的程序只需要幾天就能完成現在幾個月所需的機器學習時間。

 

3.在硬件上CPU和GPU的協同調度,以及分布式的運算的運用,大大加快的計算的速度。這也是近幾年軟硬件基礎發展奠定的基礎。

 

4.Alphago 在擊敗歐洲冠軍時進行了嚴格的保密,說明當時Alphago團隊當時也并不是很自信能夠戰勝。事實上,我認為,在這次比賽開始前,他們仍然沒有這個把握,仍然應該認為是一半對一半的勝率。但是,哪怕輸了,也沒有關系,反正繼續讓Alphago學習后再提升。

 

5.Alphago對戰時采用方式近似的模擬了人腦的信息的處理方式,只不過速度更快。所以,Alphago也不能百分之百的勝率,但是隨著學習的時間不斷增加,最終會遠遠超過人類。

 

二、Alphago圍棋人機大戰事件將會產生的影響:

 

1.個人,組織,公司,國家間的競爭將會更加重視人工智能的策略參考。人類的思考開始依賴于機器的理性,人的決策變得更加的理性,情感的因素會不斷下降,也意味著更加沒有人情味。這必然會影響到人類的進化進程。

 

2.人與機器的關系需要重新的思考,人應該如何同機器共存。

 

3. IT行業的人力資源需求將大規模增長,而有些行業將大規模失業。

 

4.基因技術、可控核聚變、機器人技術、人工智能這些技術都將對人類產生重大意義的影響,但是如何控制好這些技術將成為一個重大的問題,否則任何一個技術都可能毀滅人類。為了控制好這些技術,需要從現在開始立即進行大量的辯論及監督審查。

 

5.Alphago在最終在決定某個落子的評分中,其權重為人類經驗參數同左右互搏這種機器學習得來的概率參數各占50%。Alpago團隊曾經調整過不同的權重,但是經過實驗發現各占50%時的最終勝率最高。這一數據是否在暗示,如果要戰勝人類就必須首先理解人類的思考,否則就無法做到青出于藍而勝于藍。但是,在理解人類思考的同時,也會無法避免地繼承人類的弱點,這也是Alphago最終會有失敗的一局。另外,在具體的步驟中,也不是每步都是完美的??赡苓@也許是人工智能能夠超越人類,但是可能無法毀滅人類的重要一點。因為,如果人工智能自己最終學會思考,相信人工智能最終會參透,或許最符合人工智能自身的利益生存方式是同人類共存,而不是消滅人類。

 

三、Alphago圍棋事件可能對教育領域的產生的影響

 

1.Alphago算法有較強的通用性,但也有很多的限制。首先為了更加精確,需要大樣本量的學習,Alphago為了加快學習進度在學習現有人類棋盤的基礎上,開始自己與自己互博,加快學習的速度。這點在通用領域中實現有一定的難度。在教育領域中,目前比較適合Alphago算法快速進入的領域的是在線課程的學習。

 

2.在線課程的學習目前來說僅僅完成了內容的提供,如何編排現有的課程已達到最高的學習效率,這點目前還沒有引入人工智能方法。如果引入,將會對教學的方法理論產生一定的影響,甚至會影響到線下課程順序的設計安排。

 

3.多媒體材料的類型的挖掘,不同類型的媒體會帶來不同的教學效果,人工智能在這個領域有助于通過大數據分析統計出在認知不同階段采用何種類型的教學媒體效果最好。

 

4.個性化的學習,引入Alphago算法后的人工智能,會為個性化學習帶來天翻地覆的變化。通過攝像頭對學習者情緒的監控,結合學習過程中不間斷的學習效果的評估,可以會帶來真正意義上的個性化學習。

 

5.真正意義上的個性化學習會對分層教學產生深遠的影響,因為學習的進度快慢會非常容易的將不同學習能力的學習者分類,教育會不知不覺走向過程和結果的不公平。

 

6.目前,已經有在線課程網站同招聘網站結合的構想,利用在線學習的記錄,為雇主提供是否雇傭的參考。未來可能會更加大規模地出現該類現象,未來各級各類學校的升學也可能會更加依賴機器或網站記錄的學習過程,同時造成新的學習能力歧視。但是,這樣針對個體的不公平,卻可以帶來整個組織以及國家的利益最大化,將來如何面對這樣的不公平,會成為一個重要的討論話題。

 

7.Alphago通過在線教學領域的挖掘最終也會或多或少的影響到傳統的教學。如在教師多媒體的選擇標準、課程順序及進度的選擇。但是,在遠遠沒有量化的教學領域,還有很長的路需要走,而一旦傳統的教學領域被量化,如學生的表情、情緒、反應等,那么教師這個職業將同今天的圍棋一樣,不得不慎重的思考接受一個類似上帝的理性的人工智能的建議。另外,最快掌握這一技術的組織和國家,將獲得先發的優勢。

 

四、Alphago圍棋事件可能對職業教育領域的產生的影響

 

1.大量的主要是重復性的工作,盡管需要一定的隨機應變能力的工作,將會在30~50年逐步被人工智能所替代。這些職業中的低層次職員將被大量地解雇。這一點提醒職業教育的層次需要不斷地上移,為符合人力資源市場的需求及保證國家的競爭力,職業教育中本科教育及研究生教育的比例將逐步加大。

 

2.工廠的工人將被大量的機械手臂代替,全自動化的工廠將越來越多。盡管處于邁向老齡化的社會,卻并不能保證年輕人足夠的就業崗位。IT產業的人力需求將越來越大,各個產業的從業者都將儲存一定的人工智能的知識,以便同智能機器助手更好地共存。

 

3.職業教育的過程將更多地信息化,如教學資源庫使用將更加類似于在線教學。通過物聯網技術,教學的過程被更加地量化,實踐操作的過程中實現較高精度的量化,實踐教學的效率極大地提高。但是,工業領域的職業中的實踐教學的比例將大幅度下降,由于機械臂的大規模采用,實踐教學將被機械臂的操作實踐教學大規模替代。對于人工智能分析、操作以及針對不同環境進行適應性調整的能力將成為大部分職業必修的課程。

 

4.有必要考慮培養學生的機器思維的理解能力,讓學生能夠理解人工智能的思維的方式,理解這種更加冷靜的思維方式。同時,也要讓學生明白人工智能不是萬能,也會犯錯,需要保持警惕,不可過分依賴人工智能。

 

5.在職業道德的教育中需要充分的討論人與智能機器之間的關系,以及如何看待智能機器,應該擬物化的看待智能機器抑或是擬人化的看待?如果擬人化的看待,那么,擬人化到何種程度?如果面臨險境,是否會因為情感因素去拯救智能機器而犧牲自己?等一系列的問題。

人工智能的教育范文5

    交通仿真是智能交通領域的重要分支,它是利用最先進的計算機技術,通過仿真模擬的方法來分析交通問題,輔助交通管理人員做決策。傳統上,數學推導、科學實驗是進行科學研究、解決科學問題的主要方法。對于交通問題來說,由于參與交通的人很多,影響交通出行的因素也很多,人們很難、甚至無法對交通問題建立精確的數學模型。同時,由于安全、法規,以及開銷方面的原因,進行現場交通實驗通常也是不可行的。而交通仿真恰恰能夠有效地解決上述兩個方面的困難。

    然而,傳統的交通仿真由于設計理念上的原因,并不能從根本上有效地解決交通問題。這是因為,交通系統是一個龐大的復雜系統,必須用對付復雜系統的方法來處理,也就是要用綜合的方法,而不是還原分解的方法來處理。

    城市交通系統是一個典型的復雜系統:

    1)城市交通系統是由經濟、環境、人口等因素綜合作用的結果,必須全面綜合地考慮城市交通和這些系統之間的關系。例如,不能為例城市交通問題的解決,而導致城市生態惡化,危害人居環境;不能為了城市交通的暢通,阻礙城市社會經濟活動的健康發展。我們必須在已有工作的基礎上,突破傳統思維,探索研究此類復雜系統的新途徑,而基于人工系統的研究方法正是這種有效途徑之一。

    2)城市交通問題不存在“一勞永逸”的解決方案。城市交通系統涉及人與社會的動態變化,本身也在不斷變化和發展之中,不可避免地需要一個不斷深化地認識過程,這類系統實際上不存在精確完備的整體解析模型。因此,無法“一勞永逸”地解決城市交通問題,我們需要基于“不斷探索和改善”的原則,研究建立有效可行的計算實驗方法體系,為不斷地完善城市交通系統的綜合可持續發展方案提供科學依據。

    3)城市交通問題不存在一般意義下的最優解,更不存在唯一的最優解。首先,基于解析模型的最優解與假設條件直接相關,具有條件敏感性,但對于城市交通這樣的問題,假設條件與實際情況往往存在很大差別。其次,解決這些問題一般不存在單一的優化指標,而多層次多目標優化往往導致多個甚至無數個解決方案,就連采用近似模型的多目標優化也是如此。再者,對于這類復雜系統,有時甚至連確定一個量化的綜合優化指標也有困難,特別是由于復雜系統長期行為的不可預測性,試圖求解其某一最優化解決方案本身就是不可行的。因此,我們應當接受有效解決方案的概念,而且還要接受一般情況下存在多個有效解決方案的事實。在這種情況下,我們應該利用平行系統方法,追求具有動態適應能力的有效解決方案。

    基于以上分析,中國科學研自動化所王飛躍研究員提出了人工交通系統的概念。其基本思想是利用人工社會的理論與方法,把交通仿真推向更高的層次、獲得更廣的視野。它利用基于的建模、面向對象的編程和并行分布式計算等方法和技術,“生長”和“培育”交通系統,即“人工交通系統”。

    利用人工交通系統解決問題的思路跟改革開放摸著石頭過河差不多,不斷探索和改善,使過程、方法更科學化、系統化、綜合化,不斷改善探索建立城市交通、物流、生態綜合發展的理論和方法體系。

    人工交通系統有三個核心組成部分:

    一是根據人工社會的原理思想,建立一個來源于現實交通系統又超越現實交通系統的虛擬交通世界;

    二是計算實驗方法,即在上述的虛擬交通世界里進行可重復的實驗,不但可以復原已有的交通擁堵、事故的成因,而且能夠預先運行解決方案,從而選擇最優的擁堵解決方法和突發事件的緊急預案;

    三是平行管理運行,虛擬交通系統與實際交通系統相結合,直接采集現實交通數據,進行超前運算,以判斷可能發生的交通事件,提前采取預防措施,為交通的高效暢通提供保障。

    人工交通系統具有以下特點:

    1)在宏觀認識上,人工交通系統不是單純的討論交通自身的問題。相反,人工交通系統將交通看作社會整體的一個子系統,與經濟、人口、環境、氣候等子系統具有平等的地位,并將各個子系統之間的相互銜接、相互聯系、相互作用和相互影響作為研究的重點之一。

    2)在仿真方法上,人工交通系統屬于微觀仿真的范疇,但是不局限于研究局部的交通問題。人工交通系統面向大區域的仿真研究,采用復雜性科學中“涌現”的原理,在底層建立單個交通出行元素的模型,通過大交通區域內單個模型之間的相互作用,“涌現”出宏觀的交通現象。

    3)在實現手段上,人工交通系統不能在單一、孤立的計算機上進行仿真,要使人工交通系統具備真實交通系統的分散性和社會性,必須采用先進的分布式計算方法,如網格和P2P等,在互聯網上建立結構化、分散化的虛擬交通路網系統,并且通過終端界面將網絡中的真實人吸引到人工交通系統的運行中來,以使每一個模型具有逼近現實的社會屬性。

    4)在仿真目的上,人工交通系統不是一味的追求逼近現實交通環境和狀態。除此之外,人工交通系統可以通過調整參數、添加隨機事件等方法產生現實交通系統可能但尚未發生的交通現象,用以制定突發事故的緊急預案、交通控制方案的預評估以及交通參與人員的培訓等等。

人工智能的教育范文6

關鍵詞:思想政治教育 育人 化人

思想政治教育的文化功能越來越受到人們的重視,如何在思想政治教育中進一步增加文化內涵,把思想政治教育的"育人"功能和"化人"功能結合起來,有效發揮思想政治教育的作用,成為當今思想政治教育工作的重要課題。文化與思想政治教育從來就是聯系在一起不可分割的,文化的"化人"與思想政治教育的"育人"就是同一個過程的兩個方面。人的存在與發展既要受到文化的"化",也要接受思想政治教育的"育",高校思想政治教育工作者只有將"育人"和"化人"結合起來,才能更好地促進大學生的全面發展。

一、思想政治教育的基本功能

從不同層次和角度理解,思想政治教育具有多種功能。從性質來考察,有政治功能、經濟功能、文化功能等等。從內容來考察,思想政治教育的具體功能主要有:保證功能,也有稱保障功能,表現為經濟利益的保障、政治統治的保障、思想上統一的保障、行動上統一的保障、社會管理的保障,是思想政治教育服從和服務于社會發展規律的體現;導向功能,也稱導航功能,包括對經濟的導航、對思想道德和科學文化教育的導航、對理想信念的導航、對人們行為的導航等。指運用啟發、動員、教育、監督、批評等方式,把人們的思想和行為引導到符合社會發展要求的正確方向上來;育人功能,通過培養、提高人們的思想政治素質,完善人們的人格;認識功能,是指通過思想政治教育能夠提高人們的認識水平、思想水平和理論水平,從而使人們認識到自己存在的價值,認識到自己對于他人、社會應盡的義務和職責,從而指導自己的行為; 另外還有開發功能、凝聚功能、調節功能、轉化功能、社會、個體等等。

在對思想政治教育功能從宏觀方面進行研究的同時,也有學者從微觀方面進行研究。除以上功能以外,學者們還對思想政治教育的其他功能進行了研究。比如社會化功能、個體享用功能、自然、建構精神家園的功能、教育等。思想政治教育是培養人的事業,為什么培養人、如何培養人、培養什么人的問題,是思想政治教育的根本問題和唯一目的。思想政治教育的"育人"功能是其首要的、最基本的價值功能,其他功能都是通過這一基本功能而實現的。

二、思想政治教育的"育人"與"化人"的對立統一

從廣義上講,一切精神文化活動都會對人的思想道德產生影響,因而一切精神文化活動都可以稱為"思想政治教育"。與此同時,思想政治教育也是一種文化活動,"育人"的過程是有目的地自覺地以特定的文化"化人"的過程,文化的社會教化功能與思想政治教育的育人功能從本質上有必然的聯系。

1,思想政治教育"育人"與"化人"的區別

文化的"化人"與思想政治教育的"育人"本質上是一致的,但是在外延、內涵及對人的影響方向和方式上區別很大。

就范圍而言,文化包括的領域十分廣泛,而思想政治教育的范圍相對狹窄。在作用的方式上,文化的"化人"是不自覺的、潛移默化地對人們的思想和行為產生影響,而思想政治教育則是有意識地自覺地對人進行教育,有組織和有計劃地培養和提高人的思想政治素質。文化的"化人"是隱性的滲透、浸潤、熏陶、影響,而思想政治教育是顯性的灌輸、系統的教育、明確的引導。文化側重于豐富人的精神生活,思想政治教育側重于提升人的思想境界;文化以各種豐富多彩的形式潛移默化影響人的精神世界,而思想政治教育主要是采取自覺的系統的教育方式有意識地對人進行思想教育。

2,思想政治教育"育人"中的"化人"功能

思想政治教育本身就是一種文化活動,思想政治教育以科學的理論武裝人,以豐富的傳統文化資源、以多樣化的文化載體自覺地有意識地"化人","育人"的過程也是"化人"的過程。

思想政治教育"育人"中的"化人",首先是以科學理論武裝人,使人們提高創造性思維水平,掌握認識世界的思想方法,而思想理論是文化的重要內容。以傳播科學的理論,實現的中國化是當前我國思想政治教育的重要內容,是當前我國先進文化"化人"的重要體現;思想政治教育"育人"中的"化人",還體現為用以愛國主義為核心的民族精神,豐富的傳統文化資源教育人、激勵人,為實現中華民族的偉大復興凝聚力量; 思想政治教育"育人"中的"化人",注意教育活動的藝術性、運用多樣化的文化載體,增強思想政治教育的感染力、吸引力和實效性。必須認識到思想政治教育是一門科學,也是一門藝術,藝術性是思想政治教育重要的文化特征。

三、發揮高校思想政治教育的"化人"功能

高校的思想政治課理論性強,往往不易被學生接受。思政課要對解決大學生成長道路上遭遇的理論問題、實際問題有幫助,這就要求要了解教育對象,理論結合實踐。校園文化建設則是實現思想政治教育目標的最佳載體,應將思想政治教育融于校園文化建設中,將思政教學與實踐有機結合起來,發揮思政課堂的主渠道作用、加強校園文化建設。

1,努力發揮思政課的主渠道作用

高校思政課具有"化人"優勢,首先,具有豐富的文化底蘊。思想政治課中不管是哪門具體課程, 雖在具體的內容上都有著區別,有的側重道德修養和法律常識,有的偏重于歷史與理論。雖然內容不同, 但都具有十分豐富的文化底蘊。其次,具有深厚的歷史積淀。思政課所進行的教育活動的背景是我國幾千年的燦爛的歷史,歷史教育始終滲透在具體的教學環節中。要使思政課的"化人"功能充分地發揮。首先, 需改變觀念。政治教師不是單純的理論課教師,教書育人, 育人更為重要。利用課堂教育的主要陣地教書育人,并身體力行, 言傳身教。其次,需創新教學方式。必須進行教學改革,通過對教材的深入研究, 結合具體學校的情況, 實施有效性教學。采用辯論、討論、演講等方式活躍課堂。最后, 需加強教師與學生的交流。課堂上的師生交流對課堂上各種教學形式的順利實現起著決定性作用,作為主導的教師除了課堂上, 在課外需要和學生進行更多的交流。

2,積極推進校園文化建設

校園文化和思想政治教育兩者關系密切,思想政治教育是校園文化的精神支柱,校園文化是思想政治教育的重要載體。校園文化建設是高校思想政治教育的重要組成部分,也是全面提高學生素質的有效途徑。首先,必須結合國情加強思政課理論教學。思政理論課較多的涉及人的世界觀、人生觀、價值觀、道德觀、就業觀、戀愛觀、幸福觀、法制觀等,思政課堂上可以將書本上的理論和具體國情、學校的黨建團建設工作結合起來,將思想政治教育和學生活動結合起來,營造良好的校園文化氛圍。其次,必須結合校情加強的思政課實踐教學。思政課要根據學生的生活現狀,著力培養學生健全的人格、堅定的意志、求實的精神和樂觀的心態,根據學校不同的文化底蘊和專業特色在學生管理和學生活動中進行思政課實踐教學。

參考文獻:

[1] 陳建保等:《思想政治教育功能研究述評》,載《理論月刊》2010年第6期。

[2] 焦成舉:《思想政治教育功能簡論》,載《教育探索》2006年第2期。

[3] 尉天驕、王恒亮:《論思想政治教育的文化屬性》,載《求實》2011年第8期。

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