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近年來大數據、云計算等信息技術飛速發展,人工智能在一些特殊領域(如圖像識別、語音識別、自然語言等)不斷取得突破性進展。人工智能作為新的技術驅動力正引發第四次工業革命,為醫療、教育、能源、環境等關鍵領域帶來新的發展機遇。人工智能專家預測,人工智能在通用技術領域可能尚不能替代人類,但在一些特殊領域,人工智能將會淘汰現有的勞動力。在國外,許多國家紛紛把人工智能作為國家發展的重要競爭戰略,我國學者也密切關注著人工智能的最新理論進展和實踐應用,國務院于2017年7月頒布《新一代人工智能發展規劃》,明確人工智能發展的重點策略。“人工智能變革教育”的潮流,引發了教育研究領域的“人工智能熱”。當前全球范圍內,人工智能在教育領域的大量研究和應用催發形成了教育人工智能概念。目前梳理學術上關于研究人工智能與教育的文獻主要集中于:
(一)教育理念的革新。“人機一體”將成為未來新的教育方式[1],由新技術和新手段的出現所應運而生的智慧教育[2],將對原有教育進行改進和完善。智能技術在改變教育的手段和環境的同時,還有利于構建出系統解決教育問題的教育新體系,從而真正觸及教育的根本[3]。
(二)關注技術的革新。機器深度學習、智能學習的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎技術的突破,為人工智能的教育應用奠定了堅實的基礎[4]。
(三)探究教育的應用。人工智能在學校教育中的學業測評、交叉學科、角色變化等應用領域具有巨大潛力,教師角色內涵也將在與人工智能的協同共存中發生改變。AI監課系統能夠數據化、可視化評估教師的授課情況,將人工智能技術的運用滲透到整個教學過程中,教師可以根據評分實時調整授課內容,以促進個性化學習,從而提升教學效果。教育深受技術發展的影響,新技術融入教育并促進教育方式的轉變已成為必然趨勢。一方面技術為教育提供了新的、更加廣闊的可能性;另一方面技術具有變革人類的教育方式與學習方式的能力。然而,技術是一把“雙刃劍”,如何獲取或實現以人工智能為代表的新興信息技術所擁有的特征、優勢與功能,使其在教育中最大限度地發揮其應有的價值呢?人工智能技術如何繼續被安全使用到教育領域?如何通過教育變革來促進新興信息技術在教育教學中的廣泛與深入應用,實現教育深層次革命等問題,是目前需要關注和探討的主要問題。
1人工智能時代下教育變革的背景
1.1人工智能的內涵及具備的強大能力
人工智能最早由美國達特茅斯學院于1956年提出,其研究主要包括機器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等,實質是一種自動感知、學習思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學習、推斷與革新的能力,推動了圖像識別、自然語言處理等方面的技術突破。人工智能同時具有理性判斷力、超強的工作力,只要電力供應不斷,幾乎可以無限制地工作下去,而且適應不需要情感投入的工作。它的超強能力,源于三個重要的技術:深度學習、大數據和強算力。
1.2人工智能時代的機遇和挑戰
人工智能在精力、記憶力、計算力、感知力以及進化力等方面與人類相比,具有突出優勢。在醫藥領域,人工智能的出現使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫療資源,解決醫療診斷領域診斷質量不均衡、醫生資源不足等問題。在教育領域,人工智能促進教學質量進一步提升、教師角色多樣化、學生學習能力的提升;為教育研究提供新技術和數據支撐;極大拓展了教育研究新視域;使教育在立德樹人方面、教育方法創新方面、教育手段和環境方面以及教育服務供給方式方面均發生改變。然而,看到人工智能以其強大的處理能力帶來機遇的同時,也需要正視人工智能帶來的新挑戰。在人工智能浪潮沖擊下,如何借助人工智能發展的機遇推進教育的變革與創新?人工智能技術如何繼續被安全使用?首先,人工智能專家大都認為,人工智能將會淘汰大量現有的依靠非腦力勞動為生的勞動力,需要培養人工智能時代的新型勞動力。而且,人工智能技術本身的不太成熟使很多人工智能技術只是應用在兒童教育領域,再者,人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規范。除此之外,人工智能時代將對社會結構以及人的地位構成挑戰。綜上所述,人工智能時代所帶來的機遇是大于挑戰的。教育需適應人工智能技術所帶來的突破和飛躍,不斷調整和更新教育的方向和目標,實現育人成人的發展目標。
2人工智能與教育變革
2.1人工智能與教育目的的變革
人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發展,而且極大釋放了人類的生產力,這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現在:第一,人工智能可能會使人類陷入精神危機。這源于兩方面的結果:一方面,人工智能將取代大部分人的工作崗位,工作的喪失將會導致人的價值和尊嚴喪失。另一方面,人工智能技術的發展將可能導致所有基于自由主義的想法破產,轉而人類所擁有的價值和尊嚴可能轉化為一種“算法”,人工智能帶來的職業替代風險在教育領域同樣存在,主要是對教師角色的挑戰。第二,人工智能有利于培養人的學習能力。從某種角度上講,人工智能剝奪人的就業機會,但同時,人工智能助教機器人將協助教師實現個性化指導,從而有利于將學習的過程視為尋求自我價值和意義的過程。除此之外,人工智能有利于使教育注重培養人的精神能力,這種精神能力大致包括實踐動手能力、價值追求能力以及創造能力,從而有利于學生知識以便于更好地完善自我、豐富自我,使教育跳脫“知識為本”的陷阱,發揮“立德樹人”的正向作用。
2.2人工智能與學習方式的變革
第一,深度學習。深度學習也稱為深度結構學習或者深度機器學習,是一類算法的集合。深度學習概念的提出,一方面尊重了教學規律,另一方面也是應對人工智能時代下的挑戰。深度學習在機器學習、專家系統、信息處理等領域取得了顯著成就,提倡學教并重、認知重構、反思教學過程,進而達到解決問題的目的。第二,個性化學習。個性化學習區別以往傳統班級課堂授課,尊重學生的個性發展,因材施教。人工智能技術與大數據的應用有利于學生享受個性化的學習服務,可提供個性化的學習內容,可視化分析學生的學習數據,快速提高學生的學習效率。第三,自適應學習。自適應學習是指人工智能基于對個體學習進行快速反饋的基礎上,根據學習者特征,為其推薦個性化的學習資源和學習路徑,從而最大程度上適應學生的學習狀態,是實現個性化學習的重要手段。人工智能技術有利于快捷、科學地判斷學生的學習狀態,進行學習反饋;持續收集學生的學習數據,其中包括學習目標、學習內容;高效地為學生提供海量的學習資源。
2.3人工智能與學習環境的變革
首先,有利于搭建靈活創新的學校環境。不僅可以使空間規劃更具彈性,而且可以調節性增強物理環境。其次,人工智能時代的教育區別于以往傳統教育強調的統一秩序,更注重個體的用戶體驗。創客空間、創新實驗室等學習環境的不斷增加以及人工智能技術的不斷發展,個性化的空間環境與學習支持將改變目前學習的學習空間環境。除此之外,隨著對話交互技術的逐漸成熟與不斷普及,有利于實現虛實結合的立體化實時交互。VR、AR等技術的同步協作也有利于搭建新的學習環境,滿足學習者的一系列要求。腦機互動技術的突破有利于實現將人工智能植入人腦,從而改變人類自然語言的交流方式。最后,人工智能通過即時、準確、高效的大數據分析有利于進行精準且個性的學習評價與反饋。人工智能將綜合收集所有同學的學習記錄,互相比對、優化,從而進行綜合提升。更為重要的是,人工智能的人臉識別以及語音識別技術可以運用到教師的教學過程中,進行學生的學習情緒感知,學習狀況的了解,從而促進學生學習的科學化;智慧校園、智慧圖書館等的出現,為教學環境的建設提供重要參考。
3人工智能在教育領域的應用
人工智能被認為是最有潛力和影響力的教育信息化技術,將通過人工智能數據挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術的應用,實現人工智能與教育的深度融合,對計算機輔助教學、個性化教育服務、教育人工智能生態環境等產生根本影響。2018年《地平線報告》(高等教育版本)指出了教育領域的信息化發展,未來一段時間內將通過人工智能與信息技術的結合,進而影響教育階段的不同過程。具體見表1所示。
關鍵詞:新工科;人工智能導論;實踐教學;校企合作;案例庫
隨著物聯網、大數據、5G及人工智能等信息技術的發展,為了應對中國產業變革及新一輪的科技革命,適應“中國制造2025”國家戰略需要及產業經濟創新發展,同時將國際工程教育思想本土化,“新工科”應運而生[1]。信息技術發展催生出了人工智能相關的專業,國內高校紛紛設立了智能科學與技術專業。近年來,人工智能技術的發展引領著人類社會正逐漸走進智能社會,人工智能將深刻影響人類社會。隨著人工智能的進一步發展,高等教育的價值也將進一步提高[2]。因此,各高校應盡快建立與新工科相一致的智能科學與技術專業,并深入研究我國人工智能的人才培養體系、課程設置、實驗平臺及成果轉化等方法,改革傳統人工智能的教育教學方法,形成有新工科特色的智能科學與技術專業工程教育方法。由于傳統的專業是按學科劃分的,因此,目前的智能科學與技術專業課程體系以理論為主,強調學科知識的系統性和完備性[3]。人工智能導論作為智能科學與技術專業的核心課程,同時也是人工智能“入門性”和“引導性”的課程。但是,目前人工智能導論的課程設置上主要存在課程內容陳舊、實踐課程不足、教材理論過強、教學模式老舊及實踐教學與企業需求不適應等問題。尤其是人工智能導論課程,缺乏實踐教學將會降低學生學習人工智能的興趣和積極性。因此,為了解決這些問題,并使高校跟上人工智能時代的腳步,抓住高等教育發展的新機遇,進行面向新工科的人工智能導論實踐教學模式探索具有重要的現實意義。
1人工智能對新工科人才的新要求
1.1具備多學科交叉知識。人工智能導論是一個多個學科交叉而成的一門課程。人工智能導論主要包括知識系統、智能搜索技術、腦科學、機器學習、神經網絡、支持向量機、專家系統、智能計算及分布式智能等內容[4]。因此,一個合格人工智能專業人才需要具備多學科知識。1.2具備多領域應用能力。人工智能導論的應用領域廣泛,基本包含工業、農業及社會生活的各個行業(如工業生產、通信、醫療、金融、社會治安、交通領域及服務業等)[5]。人工智能導論課程要求學生在學好理論前提下也應該掌握各行業的相關知識,只有這樣才能提高人工智能技術在各領域的應用。1.3具備人工智能創新創業精神。目前,創新驅動發展成為了我國現階段發展的重要力量,人工智能成為經濟發展的新引擎[5]。在大眾創業、萬眾創新的號角下,人工智能技術作為創新創業過程中的一個大趨勢。因此,當今新形勢下培養具有創新創業精神的人工智能專業人才對我國經濟發展及大學畢業生創新創業具有重要意義。1.4具備人工智能人文素養。人的內在品質就是人文素養,人文科學的知識水平和研究能力是人文素養的重要組成部分,人文素養是人文科學體現出來的以人為研究對象和中心的精神[6]。人工智能對人類社會帶來的是便利還是帶來災難,關鍵是使用者的思想道德和人文素養。因此,培養具有人文精神的人工智能專業人才具有重要的意義。
2人工智能導論課程教學現狀
目前,許多高校已經認識到傳統的人工智能導論課程已經不能適應社會和學生發展的需要。尤其是地方普通高校在師資、科研及學科力量薄弱情況下進行人工智能導論的實踐教學。目前人工智能導論的課程設置上主要存在的問題如下:⑴本科生課程內容陳舊。近年來,隨著云計算、大數據、5G等信息技術的快速發展,也帶動人工智能技術發展日新月異。對于高校來說,要緊跟人工智能技術前沿,傳授學生的知識也要緊跟人工智能的發展。目前,雖然也出現了不少新的人工智能導論教材,但在課堂上能夠教學的新內容仍然不多,教材內容仍然集中在傳統的人工智能技術(如問題求解、知識表示、歸結原理及經典推理等技術)上。⑵研究生課程內容重疊。研究生的人工智能導論課程應作為本科生課程的一個延續,但部分高校對研究生人工智能導論課程的教學重視不夠。很多本科生已經學過的內容在研究生階段又進行了重復。因此,在新工科背景下培養高層次的人工智能人才,就必須要在研究生階段加強新工科人才實踐能力的培養,選擇合理的人工智能導論課程,改革研究生階段人工智能導論的教學理念和教學模式。⑶實踐課程不足。實踐教學是提高人工智能新工科人才能力的重要路徑。目前,大多數院校的人工智能導論課程理論與實踐聯系不夠緊密,對學生實踐能力的培養不夠,只知道理論,而不進行實際的實踐應用就不能成為合格的人工智能新工科人才。另外,大多數地方高校的人工智能實驗室建設投入不足,實驗條件差,驗證性的實驗較多,實驗課時不足,學生對人工智能新技術的接觸不夠。⑷人工智能導論教材理論性過強。目前,現有的人工智能導論教材以理論為主,缺乏人工智能實踐內容。在課程教學過程中學生經常會感覺索然無味,當實踐課程開設不足時,這種情況會非常明顯。學生會漸漸的對人工智能導論課程失去興趣和熱情,最終會導致課程的教學質量和效果下降,不能達到新工科人工智能專業人才培養的預期。⑸教學模式老舊。人工智能導論是多學科交叉的課程,課程內容理論性強、抽象、多知識點是新工科的特點。然而,大多數地方高校仍然采用過去的課堂教學模式(即“教師講、學生聽”的教學模式),這種單向灌輸的教學方式以教師為主,學生的主動性不夠,只是在被動接收知識。學校這種重視理論不重視實踐的教學模式,在一定程度上影響了新工科人才的實踐能力,從而導致教學內容與企業社會需求脫節。
3人工智能導論實踐教學初探
3.1人工智能導論課程實踐平臺建設。為了提高學生對實踐教學的興趣,南陽師范學院計算機科學與技術學院在人工智能導論授課過程中廣泛應用多種計算機實驗教學平臺,如采用開源的PaddlePaddle百度飛槳深度學習平臺,希冀一體化人工智能實踐教學平臺及大數據綜合實驗平臺。教師可以在實踐教學過程中方便的使用這些平臺進行授課,學生也可以在課堂中跟隨老師完成相關實驗,并能夠在課下進行相關實驗練習及提交作業。3.2人工智能導論課程實驗內容優化。在人工智能導論實踐教學過程中,以學生興趣為導向,開展相關應用課程實驗,南陽師范學院計算機科學與技術學院對人工智能導論實驗課程內容進行優化。優化后的主要實驗課程包括搜索優化算法實現、智能計算實現、貝葉斯分類實驗、最近鄰算法實驗、機器學習實驗及神經網絡實驗。最后,通過期末課程設計進一步提高學生解決實際問題及創新創業的能力。3.3人工智能導論實踐教學模式改革。⑴校企合作為使人工智能導論實踐教學不與企業脫節,校企合作是關鍵。應積極派遣教師進企業進修,了解企業需求,并提高教師的工程能力。從2018年以來,南陽師范學院計算機科學與技術學院每年暑假期間累積派遣教師58人/次前往百度、中興、科大訊飛、神舟數碼及江蘇傳智播客公司等進修培訓。同時已經在固定時間邀請相關企業講師到學校進行人工智能方面的項目教學。建立起了具有地方區域特色的師資隊伍及校企協調的實踐教學模式,從而避免人工智能導論課程實踐與企業實際脫節。⑵“雙導師”負責制人工智能導論實踐課程實行“雙導師”制,邀請企業中實踐經驗豐富的人才任教或任職,校企合作建立實踐教師指導團隊,改革教學策略及教學方法,以項目為牽引,將人工智能導論實踐課程作為第二課堂學分。還要積極制定人工智能相關的科技作品競賽的獎勵機制,積極引導學生參加各種人工智能相關的比賽,從而進一步提高學生在創新實踐方面的能力。⑶采用案例教學法以案例導入進行教學,提高學生興趣。首先,從人工智能競賽的部分賽事中、(如百度的人工智能大賽,“2020年全國人工智能大賽”,“2020中國高校計算機大賽人工智能創意賽”等)中選取貼近實際問題的案例作為人工智能導論實踐課程的案例來源。然后,采用目前主流的人工智能開發軟件進行算法代碼的編寫,引導學生采用Python語言調用第三方接口庫進行算法的實現。最后,讓學生使用主流的編程語言(如C++、Java等)開發完善算法或進行系統設計與實現。
4結束語
在新工科背景下,人工智能導論作為智能科學與技術專業的基礎核心課程,人工智能人才培養應注重提高學生解決問題的能力。在這種背景下,筆者結合近年來了解到的企業需求和上課的實際,對人工智能導論實踐教學模式進行初探,具體如下:①校企合作,構建人工智能實踐平臺;②建立案例庫,優化實踐的內容;③校企“雙導師”制,采用案例教學,從而進一步提高學生在創新實踐方面的能力。
參考文獻:
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【關鍵詞】計算機 人工智能技術 系統
人工智能(Artificial Intelligence)是研究使計算機模擬人的學習、推理、思考、規劃等思維過程和智能行為的學科,用過對計算機實現智能的原理的研究,制造出類似于人腦智能的計算機,使計算機實現更高層次的應用。隨著信息技術的發展和網絡的廣泛普及,人們教育觀念正在悄然改變,新型的教育模式正在成形,計算機網絡遠程教育迅速發展,然而由于計算機網絡遠程教育發展尚不成熟,實際應用過程中存在諸多問題,而人工智能的引入,則使計算機網絡教育水平提升到一個全新的發展臺階,并展現了其廣闊的發展前景[1]。
一、人工智能技術概況
人工智能是通過研究人的智慧機理和思維過程,利用計算機體現和模擬人的智能行為。人工智能自其正式提出至今短短幾十年內取得飛速的發展,已經成為一種成熟的工具。由于人工智能的效用堪比人的智慧,在進行信息分析處理時可以采取語音識別,實現人機對話,所以其應用范圍自其發展以來逐步向諸多領域擴展,如醫學、建筑學、地質學、機械等,而其研究課題也不斷深入,如專家系統、機器人、自然語言處理系統、博弈等。人工智能具有理解經驗并從中學習、辨別模糊或互相矛盾的信息、快速而成功地對新環境做出反應、在解決問題時使用推理進行有效的推導、能處理復雜的情況、應用知識控制環境等諸多能力。人工智能是一個知識信息系統,知識在人工智能中占據重要的地位,計算機的智能只有通過對知識的發現、儲存、學習、推理和決策才能展現出來。人工智能主要有以下優勢:首先,由于知識儲存與計算機系統中,為人們知識傳播和復制帶來了極大的便利,計算機網絡技術的發展,使知識的傳播和復制突破時間和空間的限制,為人們帶來無限的知識共享。其次,人工智能系統拓展了知識信息獲取渠道,同時在某些任務處理的質量和速度上,人工智能展現的能力驚人的能力,遠非人類所能及[2]。
二、人工智能技術在計算機網絡教育中的應用
(一)智能決策支持系統
智能決策支持系統(IntelligentDecision Support System)是由決策支持系統與人工智能結合的產物,在網絡教育領域的應用展現出廣闊的發展前景。智能決策支持系統在數字圖書館中的應用,則使得決策目標和進行問題的識別更加明確,幫助決策者建立起完善的決策模型,提供多種備選方案,同時對各種備選方案進行選擇、優化、比較、分析,從而使決策者的決策更加準確、有效[3]。
(二)智能教學專家系統
智能教學專家系統ITES(Intelligent Teaching Expert System)是傳統CAI系統轉向的主要方向,是一種開放式交互教學系統,通過智能教學專家系統利用計算機對專家教授教學思維的模擬,從而為教學提供一個良好的智能環境。一方面,學生可以通過智能專家系統獲取知識,另一方面,智能教學專家系統能根據學生的具體實際情況(包括知識儲備、能力、學習方式等)進行知識傳授,從而使教學效果大大提升。在智能教學專家系統中,智能計算機輔助教學占據重要地位,具有以下智能:首先,自動生成各種問題和練習,并在教學內容理解的基礎上,形成問題解決方案,同時還能自動生成和理解自然語言;其次,能根據學生的自身實際情況,對學生的學習內容和教學進度進行合理調整,并對教學內容具有解釋咨詢的能力;再次,能對學生的錯誤進行判斷,評價學生學習行為,并幫助學生糾正錯誤,同時使自身教學策略得到完善。
(三)智能導學系統
智能導學系統(Intelligent Induct-learning System)是現代繼續安吉網絡教育系統的重要組成部分,是實現計算機網絡教育項目的保障。通過智能導學系統,能為學生提供一個良好的學習環境,并能快速地獲取其所需要的各種資源,從而使學習者獲得學習的全方位服務,進而達到學習的成功。智能Agent技術的智能導學系統,可根據學生的具體情況制定符合學生實際的導學策略,并為學生提供個性化、針對性的服務。在這種導學策略下,系統不僅能自動生成各種問題和解決方案,并且能合理規劃、調整學習內容和進度,同時能針對信息反饋內容及時修正導學策略,使導學策略更加合理科學[4]。除了上述3各種系統在計算教學中的應用,還有智能仿真技術(Intelligent Simulation Technology)、智能硬件網絡IHN(Intelligent Hardware Network)、智能網絡組卷系統INES (Intelligent Network Examine System)、智能信息檢索引擎 (Intelligence Information Retrieval Engine)等系統在計算機網絡教學中應用,這些人工智能在計算機網絡教學中的應用,共同推進了計算機網絡教學的發展。
三、結語
計算機網絡教育中加強對人工智能技術的引入,使我國現代計算機網絡教育呈現蓬勃發展的態勢,通過多種智能系統的應用,使計算機網絡教育的學習環境得到極大的改善,計算機網絡教育的時空制約進一步突破,大大延伸了計算機網絡教育的服務領域。隨著人工智能技術在計算機網絡教育中應用的深入研究和發展,未來計算機網絡教育的個性化將會更加突出,遠程教育也將實現更好的發展。
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在業內人士看來,人工智能不是一項單一的科技產業,而是將其他行業進行融合的工具,例如將機器人和保姆結合產生的“看家機器人”,將導航和汽車結合產生的“車聯網”等。在人工智能技術逐步成熟的當下,誰率先在應用上實現突破,誰就有可能在智能時代的競爭中占據優勢,“人工智能”有望成為可觸摸的新增長點之一。
發展迅猛
身體不舒服,想要打開手機淘寶問問醫生,但是怎么樣才能從幾千個在線等待咨詢的醫生中間找到最匹配的那一個?
阿里健康已經開發并在手機淘寶上線了健康小蜜――醫藥健康智能問答引擎。這個類似于智能問答機器人的引擎,可以回答普通用戶的一般性醫藥健康問題,然后根據用戶的需求進行選擇,將用戶自動匹配給相應的醫生或者藥師。
事上,目前,從醫療健康的監測診斷、智能醫療設備,到教育領域的智能評測、個性化輔導、兒童陪伴,從電商零售領域的倉儲物流、智能導購和客服,到應用在智能汽車的自駕技術,都能看到人工智能的身影。
人工智能等技術是助推自動駕駛發展的關鍵技術。例如,人工智能在幫助汽車解讀傳感器數據時起決策作用,通過閱讀駕駛者的駕駛行為和表情,能及時提醒駕駛員在疲勞駕駛時切換至自動駕駛模式。
“人工智能”一詞,通常被認為是1955年8月31日在達特茅斯(美國一所院校)會議上誕生的,61年來,人工智能的研究和實踐一直處于不斷增長的趨勢。當今,人工智能技術的突破帶來了席卷全球的技術革命風暴,創造出了一個無比廣闊的市場,中國的很多公司在這股大潮中抓住機遇,表現亮眼。有觀察者認為,中國的人工智能已成為一張令世界矚目的閃亮名片。
過去的一年里,長虹、TCL、創維等中國家電企業都紛紛人工智能家電產品,希望借助人工智能打破家電行業的銷售難題。
不久前,搜狗公司2016全年財報,搜狗借助人工智能技術實現了較大的業績增長。未來會把人工智能應用到更多的產品中,讓用戶表達和獲取信息更簡單,讓人工智能真正惠及人類。
全球人工智能研發的腳步正在加快,中國也不甘示弱。近年來,百度先后成立了大數據實驗室、深度學習實驗室和硅谷人工智能實驗室,并通過架構調整全面發力人工智能。2016年百度世界大會上,“百度大腦”推出,該項目將對語音、圖像、自然語言處理和用戶畫像、無人駕駛等領域進行重點關注和研發。
在騰訊,人工智能研究項目包括WHAT LAB(微信-香港科技大學人工智能聯合實驗室)、優圖實驗室、微信模式識別中心、智能計算與搜索實驗室等多個部門。
人工智能猶如新的科技革命,為長期低迷的世界經濟注入新的活力。去年諸多關鍵技術突飛猛進,無疑是人工智能發展史上濃墨重彩的一年。誕生半個多世紀以來,它終于走到了從科技研發到行業應用的臨界點,蓄勢待發。
為發展更新“發動機”
人工智能技術的重大突破必將帶來新一輪科技革命和產業革命,對人類生活的方方面面將產生深遠的影響。大力發展人工智能技術是中國經濟轉型升級的重要動力。
眾多研究表明,人工智能是對傳統行業商業模式、產業鏈和價值鏈的全面顛覆,將為全球經濟、社會生活的方方面面帶來質的變化。
發展人工智能的最大意義在于為現代化發展更換“發動機”。咨詢公司埃森哲研究了美國、芬蘭、英國等12個發達國家并作出預測,到2035年,人工智能將幫助這些國家的生產率提高40%左右。
對于中國而言,人工智能帶來的好處將是多方面的。就經濟來說,借助人工智能新技術實現自動化,將極大提高生產率,節省勞動成本;優化行業的現有產品和服務,提升其質量和勞動生產率;通過創造新市場、新就業等,將促進市場更加繁榮,開拓更廣闊的市場空間。
而在產業升級方面,中國的傳統制造業大而不強的問題亟待克服,人工智能恰恰為制造業轉型升級提供了便利和動力,一是這些企業擁有行業海量的數據和大量資金;二是在生產力水平急需提升、傳統人口紅利逐漸消失的情況下,傳統企業有迫切的意愿來改造升級自己的工廠、業務,提高收益,降低企業成本。因此,制造業既是人工智能可以大有作為的領域,也是中國發展人工智能的優勢領域。
《全球人工智能發展報告2016》顯示,中國人工智能專利申請數累計達到15745項,列世界第二;人工智能領域投資達146筆,列世界第三。
據艾瑞咨詢預計,2020年全球人工智能市場規模將達到1190億元,年復合增速約19.7%;同期中國人工智能市場規模將達91億元,年復合增速超50%。人工智能發展前景極為廣闊。
就制造業而言,“中國制造2025”計劃的實現就需要很多人工智能。比如過去在技術上難以克服的問題,就可以通過深度學習,在工程上快速地取得一些新的突破。人工智能技術的發展與應用,對于有效實現“中國制造2025”目標至關重要。
面向未來長遠布局
在人工智能這場科技浪潮中,中國與其他國家已經站在了同一起跑線上。針對未來產業競爭,中國政府已在多個方面對人工智能產業做出布局,“人工智能+”的發展,需要面向未來,做出長遠布局。
未來5到10年,人工智能將像水和電一樣無所不在,可以進入到教育、醫療、金融、交通、智慧城市等幾乎所有行業。
目前,在駕駛領域,通過依靠人工智能、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作,電腦可以在無人主動操作下,自動進行操作;在個人助理領域,通過智能語音識別、自然語言處理和大數據搜索、深度學習神經網絡,可以實現人機交互;在金融領域,通過分析、預測、辨別交易數據、價格走勢等信息,人工智能可以為客戶提供投資理財、股權投資等服務;在電商零售領域,主要是利用大數據分析技術,智能的管理倉儲與物流、導購等方面,用以節省倉儲物流成本、提高購物效率、簡化購物程序。此外,在安防、教育、醫療健康等眾多領域,人工智能都有著廣泛的用途。
關鍵詞:設計;人工智能;挑戰;機遇
一、引言
第四次工業革命的到來,人工智能作為一項主要的技術,必將鞭策整個人類社會的轉型。很多國家制訂了戰略規劃,在2017年我國也了《新一代人工智能發展規劃》和《新一代人工智能產業三年行動計劃(2018-2020)》,人工智能產業已上升為國家戰略。近年來,在人工智能涉及的領域中,藝術與技術結合,升華到與人工智能的結合且越來越受到重視。阿里智能AI“魯班”已經掌握了上百萬個設計師的創意內容,雙11期間制作1.7億張海報,沒有一張是重復的,而這些工作如果人工制作的話需要100個設計師工作300年;央視節目中“魯班”PK資深設計師取勝等等這些新聞,無不極大地震撼了整個設計行業。設計師會失業嗎?高校的設計教育面對AI的挑戰與機遇如何制定培養目標?如何在新的競爭中占領先機?未來已來,智能藝術設計的路在何方?
二、設計行業面對四大挑戰
(一)驚人的數字
馬云在一次報告中說未來30年人類只工作4個小時,大量的工作崗位會被人工智能搶走;根據白宮的人工智能報告預測,在未來10-20年間,人工智能技術有可能取代47%現有工作。麥肯錫的預測是49%,盛產勞動力的中國和印度的影響最大。Siri之父、人工智能專家溫那(Winarsky)的預測是70%的工作將被取代。不得不說,AI是人類智慧的結晶,正在高速顛覆著人們的生活。
(二)AI設計發展趨勢
AI最容易取代的是簡單設計:如LOGO、UI界面、海報招貼、網站網頁、產品造型、室內家裝、產品包裝……原本這種理想的設計工作不再能提供人生的庇護所,但凡是明確、簡單、重復標準、規則的美術設計與制作工作,未來都容易被取代,傳統設計行業將會萎縮乃至可能逐漸消失。
(三)設計環境惡劣
設計創意無法保護,設計法規沒有限定,設計競價無序,商家廠家缺乏契約精神,設計知識產權無法保護契約,新設計新技術缺乏情趣,設計同質化嚴重……(四)設計教育落后現有設計模式傳統、設計教育落后,設計知識體系缺乏更新、進化,知識性重復訓練、模仿性傳統方法制約了學生創造性情感思維的發展,設計師終身教育觀念的缺失阻礙了設計師的可持續發展,設計知識與設計人才近親繁殖、代際傳遞的情況嚴重。
三、AIDesign發展迅猛
目前傳統藝術設計已經發生智變,使設計更美更快更簡單。人工智能藝術與設計已經一定高水平,如果設計師仍停留在傳統設計水平,就會受到來自機器的“威脅”。但也不全會,除了“創意”部分讓機器無可奈何,人類設計師與機器的競合中,我們要轉變方向注重數字移動媒體策劃與設計、移動媒體用戶需求挖掘、數字移動媒體需求文檔的撰寫、數字移動媒體優化、數字移動媒體UI界面設計、H5設計、App設計、UE用戶體驗設計、虛擬移動媒體設計、信息交互設計等媒體智能設計新技術。高品質藝術、設計依賴于混合增強智能技術。AdobeMax“SneakPeeks”將迎來Adobe全家桶的諸多全新功能,如圖片變視頻、靜態變動態、一鍵設計字體、視頻扣剪、紙盒自動生成、AR呈現、AE一鍵去馬、Ru跨平臺制作(剪輯、混音、調色)、跨平臺同步改稿、人工智能排版等十大看似很科幻但已經實現了的AI功能。華為Mate20手機3D掃描防生建模與成像,以及AI手勢動作捕捉的體感游戲功能,更為我們提供了解放設計生產力的前景。同時MIT研發的工業產品AI設計系統即將面世。主要產品體現如下:
(一)AIVD人工智能視覺設計
AI集成化的成熟產品,比如Adobe系列的產品,軟件低層融入AI技術,更好更快地創作文字和圖像、影音等元素。如AdobeSensei:人工智能做設計的底層技術,集成在Adobe系列軟件中,有字體匹配方案、自動配色方案、基于線稿自動上色、自動校正手繪圖形等。
(二)AIPD人工智能產品設計
Adobe人工智能鞋包設計、IBMWatson智能設計服裝、Autodesk智能設計汽車等。
(三)AISD人工智能空間設計
Prisma智能風格化設計、Autodesk建筑智能生成設計、ZahaHadid參數化設計等產品。
四、設計人工智能教育的發展動向
未來,人工智能教育會加速發展,老師不會被AI取代,但不用AI的老師一定會被取代;未來,老師不是簡單地傳授知識,而是通過言傳身教的溝通交流,對學生進行激勵、鼓舞,成為人類靈魂的設計師;未來,AI將實現規模化和個性化間的平衡,帶來了一種學生易學、教師易教的解決方案;未來,老師作為教學過程中始終核心地位,推陳出新積極善于運用AI技術進一步提高師生教與學的體驗和教學效率。當務之急,要讓更多的老師正視人工智能的快速發展,通過學習AI技術了解人工智能的發展情況,從而改變老師的教育教學觀念和教學方法,引領高品質教育的未來。在未來教育中,教師的角色有三種觀念:1.取代說,2.不可取代說,3.人機協同說大多數觀點是:未來,教師將與人工智能協同共存。未來知識傳授功能會逐步被人工智能取代,而人類教師則應偏重于培養學生的核心素養。正如雷克利福德所言,“科技不能取代教師,但是使用科技的教師卻能取代不使用科技的教師”。如今,拋開先天財富的不同,人與人之間的差距主要來自學習能力的不同。這種差異會加劇不平等,在未來,這種趨勢將會進一步加強。應對人工智能時代,教師除更新教育教學觀念、轉變角色、改革教學模式和方法外,必須堅持終身學習,教師的終身學習,不僅要學習Python之類的AI編程技術,更需要增強對,限于時間和精力有限,分別將有關AI知識技能分為三類,以適應設計人工智能的技術更迭和“一專多能”。
五、結束語