人工智能的新突破与机器人时代的职业教育

李　科

(无锡城市职业技术学院 基础部，江苏　无锡　214153)



人工智能的新突破与机器人时代的职业教育

李科

(无锡城市职业技术学院 基础部，江苏无锡214153)

近年来，人工智能的发展取得了重大的突破，以深度学习和神经网络为代表的人工智能技术已经能够处理各种复杂的社会任务。有研究表明，在未来二十年内，将有大量的职业会被机器人所取代。各行各业即将面临许多重大的改变，只有做好充分的准备才能在机器人时代抢占先机而避免被淘汰。而部分城市出现的机器人教师，也让教师职业受到了新的挑战。在此背景下，传统的教育模式将无法适应新时代的要求，职业教育改革面临着全新的要求——更加深入的挖掘每个学生身上“人性化”的部分。

人工智能； 机器人时代； 职业教育改革

1　人工智能的新突破

自1997年3月，IBM的人工智能“深蓝”击败国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫之后，围棋一直被认为是人工智能领域的一个标志性挑战。围棋规则简单但变化繁多，每回合大致有250种可能，一盘棋长达150回合，而且每一步都没有“正解”。对围棋使用穷举法的话计算量将高达10的三百六十次方，这是一个现阶段根本没有可能实现的数量级。也正由于这个原因，人们曾一度认为至少还要10年，人工智能才能达到专业围棋选手的水平[1-2]。

2016年1月27日，据《自然》杂志报道，谷歌(Google)旗下DeepMind公司开发的人工智能机器人“阿尔法围棋(AlphaGo)”于2015年10月以5∶0的成绩完胜欧洲冠军、职业围棋二段选手樊麾。这是人工智能首次在完整的围棋比赛中，而且在没有让子的情况下，击败了专业围棋选手[1-2]。这是人工智能发展的一次史无前例的突破。

在此背景下，阿尔法围棋和韩国传奇棋手李世石九段于2016年3月展开的5番棋对决可谓是举世瞩目。赛前李世石曾信心满满的表示将完胜“对手”，围棋界也一致看好人类将取得胜利。然而比赛的进程却出乎了他们的意料，阿尔法围棋表现出良好的大局观和精确的计算能力，以4比1的悬殊比分赢下了这次“人机大战”。这样的比赛结果不仅震动了围棋界，而且也是整个世界科技发展历程里的一次大事件。

阿尔法围棋模仿了人类棋手的成长过程，采用深度学习(Deep Learning)技术进行了3000万次自我对局和学习，甚至能自己生成数据和策略。再加上两个以人类大脑信息处理模式为原型的神经网络系统——“价值网络”(Value Network)用来计算局面，“策略网络”(Policy Network)用来选择下子，从而大幅降低了计算量，实现了这一次的突破。这种深度学习和神经网络技术正是目前人工智能领域中最热门的科目，能够完成笔迹识别、面部识别、自动驾驶、自然语言处理、声音识别、分析生物信息数据等非常复杂的任务[2]。从长远来看，使用了这种技术的人工智能或许将能应对真实世界的各种问题，从而取代人类的工作。

2　即将到来的“机器人时代”

正如围棋人工智能迅速的发展和出人意料的突破，机器人或许即将接管大量的人类工作。2015年12月2日，一项由日本野村综合研究所和牛津大学共同完成的研究显示：二十年后日本49%的工种可能由机器人接管。此项研究分析了601个职业，从业人数总计约4280万。而在美国和英国进行的类似研究显示，美国可能被机器人取代的职位比例为47%，英国为35%[3]。

虽然此项研究仅仅只是“技术上的可能性”，而并未涉及劳动力供需平衡等社会因素。根据研究人员设定的标准，如果一项职业66%以上的工作内容可由人工智能或机器人完成，即被视作“可被取代的工作”。“不需要特殊知识和技能”或“机械式操作”的职业将容易被机器人取代，例如流水线操作工、清洁工、司机、仓库管理、保安、收银员、客服人员、普通文员等[3]。日本的电信运营商SoftBank自2016年3月28日起，限时试运营一间展示店，店内包括导购、指引、聊天等所有工作全部由该公司的机器人Pepper承担。日立公司的人形机器人助手也将在2018年投入服务，专门负责接待和帮助外国旅客。在我国，中科大于4月15日正式发布了交互式机器人“佳佳”，而在此之前佳佳就已经主持了2016年“首届全球华人机器人春晚”和“谁是棋王”半决赛。

然而，人工智能和机器人技术的发展并非意味着大量人类将会失业。机器人承担机械性、重复性以及高危险性工作的目的，在于把人类解放出来，从事更多需要创造性、同情心、沟通交流等“人性化”的工作，例如艺术、医疗、教育和研究等。这无疑会对人们今后的择业和就业造成影响，也会对教育理念提出全新的要求。

3　避免被机器人取代

自从工业革命以来，机械化和自动化就不断地影响着人类的就业。一方面，机器取代了部分人类的工作；另一方面，机械化提高了工作效率，改善了生活水平，把人类从大量重复的劳动中解放出来。

其实分析一下就能发现：如果某项工作逐渐被机器所取代，那么其过程中必定会存在一个中间阶段——人类只需要机械地做着这项工作。正因为一些工作变得“重复”而“机械化”，所以才会顺理成章地被机器所接管。这表明了人工智能并不是人类的敌人。人类一边工作，一边设法开发出人工智能来代替自己去解决工作中重复而机械化的部分。这并不是人类在淘汰自己，而是让自己转向工作中更困难、更精细、更复杂、需要更多思考和判断的部分，从而展现出更多的“人性化”[4]。

正如电子表格的诞生不仅没有使财会人员失业，而且极大地提高了工作效率一样，或将被机器人取代的职业也并不意味着人类在此就完全无所作为。以流水线操作为例，人工智能的自动化操作固然可以提高效率、减少差错，但是工程师们还是能够改进工艺、调整人工智能的程序，从而提高精度，生产出更好的产品。这其中工程师不仅需要熟悉产品和生产流水线，还要能够分析人工智能的操作情况，并能创造性的改进生产工艺。

从上述例子中可以看出，即使是之前研究预测可能会被人工智能取代的职业，也并非完全不需要人类在背后进行支撑，相关人员的指导、分析、研究等都会是不可或缺的一部分。因此，并非相关行业就不需要这些职业了，而是对从业人员的要求提高了——尤其是交流沟通和创新设计的能力。

4　教师工作的改变

互联网+和机器人时代即将到来，部分城市已经出现了走上讲台的教育机器人。这些“机器人老师”不仅博闻强记、不知疲倦、无怨无悔，而且还能明察秋毫——能够通过传感器检测学生的体温和心跳，再配合考场摄像头的监控情况，可以发现学生作弊等异常行为[5]。

教育机器人还有很多局限性：缺乏“异质思维”、只有“言传”而没有“身教”、没法深入到学生的内心[5]……因此，“机器人老师”并不能取代真正的教师，但会极大地改变教师的工作方式，成为教师的得力助手。例如，教育机器人将教师从繁重的讲课、批改作业等工作中解放出来，让教师能够把精力集中到学生的个体差异上，在人工智能的辅助下，通过对学生行为的挖掘，分析出其兴趣和特长，从而选择更加个性化的培养模式和教学内容，真正实现因材施教。

当前世界主流的教育模式，都源自18世纪的普鲁士。这种模式的优势在于强调教育的普及和效率，但却忽视了个体发展。有了人工智能的辅助，机器人负责面向群体的讲课、作业、考试等内容，而且这些内容可以由名校名师或顶尖优秀人才主持，学生可以领略内容前沿、权威、互动性强、富有吸引力的优质课程[6]。与智能设备相结合后，互联网+的教学还可以实现全天候的贴身服务，学生的学习过程将可能离开课堂和学校而进入到日常生活的每时每刻，实现在生活中学习、在学习中生活。而教师的主要任务则将是引领学习的方向，评估学习的效果，调整学习的内容。“教师”向“导师”转变，通过有针对性的交流沟通，指导学生自主学习和相互间的辨析讨论，以此来调和群体与个体、效率与个性化之间的矛盾——既体现职业(群)的一般性和特殊性要求，又照顾到不同学习者的个性特征和需求。

5　机器人时代的职业教育改革

2016年全国教育工作会议提出：要千方百计促进学生身心健康，要通过多种形式提高学生实践能力。要改变传统“闭门读书”的习惯，真正落实教育与生产劳动和社会实践相结合。加强社会实践，做好实习实训，推进志愿服务，开展研学旅行，让学生拓展视野、丰富知识、了解社会。加强创新创业教育，修订人才培养方案，完善创新创业教育课程体系[7]。

随着人工智能技术的发展，为避免今后轻易被取代，提高个人的职业素养便成了重中之重，包括创造力、艺术表现力、思辨的能力、良好的行为模式、出色的交流沟通能力等等。因此，机器人时代的职业教育，要特别强调提高学生的个人素质。这就要求教学内容、教学辅助、教学形式与组织、教学评估等全面改革。

教学内容方面，要适当减少死记硬背的理论，而增加更多的实践机会。通过实践中遇到的问题，训练学生能够灵活运用身边的工具、创造性地解决问题。同时，不管什么专业的学生，都要学会一点计算机程序设计，哪怕只是简单的脚本语言。这样的话，在今后的工作中如果遇到重复性强且高度规则化、机械化的事情，就能通过自己编程来把这些任务转交给智能助手去解决。

教学辅助方面，积极使用移动互联网社交类应用与学生进行交流沟通，充分激发学生的学习兴趣，用新的信息技术手段培养学生自主学习能力。建立起信息化教学环境，将教育融入国家“互联网+”行动计划，积极应对互联网信息技术、云计算等带来的重大机遇和挑战。再下一步则是如前文所述，用教育机器人辅助教师工作，实现高效而且高质量的教学。通过对社会经济发展以及各行各业的需求分析，及时调整人才培养方向。通过对学生行为习惯、兴趣爱好、性格特征、优点缺点等各方面的分析，定制符合其个性化发展需要的教学计划。

教学形式和组织方面，要摒弃掉传统地站在讲台前高高在上的说教，而更加强调师生之间、学生之间平等的交流互动。智能设备的普及带来一个负面影响就是“低头族”——大家各自低头操作手机的越来越多，而当面交流沟通的越来越少。因此，在教学中要鼓励学生互相讨论、商量、谈判、分析、辩论，加大口头任务的比重，而不是像以往那样只强调书面作业。充分利用互联网+的动态性、交互性、多媒体性来创设良好的课堂互动氛围，鼓励学生充分表达自己的观点和理解，在相互交流、讨论甚至争辩中获得新的理解和认识。

教学评估方面，要改变传统的考试形式，不设标准答案，着重评价学生解决问题的方法和能力，以及团队协作的能力。通过信息化手段，采集学生的日常行为数据，分析其行为习惯、兴趣爱好，力求让学生养成良好的学习习惯和科学的思辨能力。尤其是要培养学生主动学习、获取知识以及运用知识解决问题的能力。

6　结论

随着深度学习和神经网络技术的高速发展，从“互联网+”时代过渡到机器人时代的速度可能会出乎意料地加快，就如同围棋人工智能AlphaGo所取得的突破一样。如何在新时代抢占先机，避免被新的技术所淘汰，这将会是每个人即将面临的问题，而不断推进的教育改革将是我们交出的答卷。

[1]铁流.AlphaGo是怎样模拟人类“思考”的[EB/OL].(2016-01-30)[2016-04-06].http://www.guancha.cn/tieliu/2016_01_31_349825.shtml.

[2]Metz, Cade. In Major AI Breakthrough, Google System Secretly Beats Top Player at the Ancient Game of Go[EB/OL]. (2016-02-01)[2016-04-06].http://www.wired.com/2016/01/in-a-huge-breakthrough-googles-ai-beats-a-top-player-at-the-game-of-go/.

[3]株式会社野村総合研究所.日本の労働人口の49%が人工知能やロボット等で代替可能に[EB/OL].(2015-12-02)[2016-04-06].https://www.nri.com/jp/news/2015/151202_1.aspx.

[4]Brian Christian.最有人性的“人”[M].北京：人民邮电出版社，2012：10，62，74.

[5]杨朝清.“机器人老师”教育需要技术更需要心灵对话[EB/OL].(2015-10-28)[2016-04-06].http://guancha.gmw.cn/2015-10/28/content_17515916.htm.

[6]于小艳.MOOCs：传统大学的警钟还是丧钟[J].现代教育管理，2015(8)：90-93.

[7]袁贵仁.以新的发展理念为引领全面提高教育质量 加快推进教育现代化：在2016年全国教育工作会议上的讲话[EB/OL].(2016-02-15)[2016-04-06].http://www.edu.cn/edu/jiao_yu_bu/jiang/201602/t20160215_1364840_1.shtml.

责任编辑陈桂梅

The breakthrough in artificial intelligence and the vocational education in robot era

LIKe

(Foundational Courses Department of Wuxi City College of Vocational Technology, Wuxi, 214153)

In recent years, the artificial intelligence has achieved a great breakthrough. Based on deep learning and artificial neural networks, the technology of artificial intelligence has been able to deal with various complex social tasks. According to some research, in the next two decades, human beings can be replaced by robots in various fields, as a result of which, all fields of industry will face dramatic changes. Therefore, we have to prepare for the change to take the lead in the new era. Meanwhile, the emerging robot teacher in some cities brings a challenge to teachers. Thus the traditional way of teaching may not be suitable in the new era and the reform of vocational education may have to meet the new requirement to explore the "personalization" of every student.

artificial intelligence; robot era; reform of vocational education

2016-04-20

李科(1978—)，男，江苏无锡人,助理工程师,研究方向:信息技术与教育管理。

10.13750/j.cnki.issn.1671-7880.2016.04.006

G 71

A

1671-7880(2016)04-0020-03