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“AI+教师”的协作路径发展分析
2019年12月03日 11:27 来源:《电化教育研究》2019年第4期 作者:余胜泉 王琦 字号
关键词:人工智能;AI+教师;人机协同;认知外包

内容摘要:“AI+教师”实现人机协同的教学分析框架,按协同过程中智能性和自主性递增主要包含AI代理、AI助手、AI教师和AI伙伴。最后在该框架的基础上,预测了未来人机协同教学的核心特征,期望为智能时代“AI+教师”的协作提供路径参考和应用启示。

关键词:人工智能;AI+教师;人机协同;认知外包

作者简介:

  作者简介:余胜泉(1973- ),男,江西鄱阳人,北京师范大学未来教育高精尖创新中心教授,主要从事人工智能教育应用、移动教育与泛在学习、信息技术与课程整合、区域性教育信息化等方面的研究,E-mail:yusq@bnu.edu.cn。北京 100875

  内容提要:互联网环境下信息呈现增速越来越快、体量越来越大、结构越来越复杂的特点,这些特点使得人类教师的认知能力难以驾驭信息的不断变化,要想适应这种变化,就需要借助外部智能设备作为人脑的认知外包进行信息处理和思考,“AI+教师”的认知外包将成为常态,也是人工智能时代人机协同的主要形式。根据教师工作智能形态的不同,“AI+教师”的认知外包将实现人脑内部认知网络与设备外部认知网络之间的不同层次的连接,使得机器可以外包教师在数据计算、特征感知、模式认知和社会交互四个层面的智能;以四层智能外包为基础,文章提出了“AI+教师”实现人机协同的教学分析框架,按协同过程中智能性和自主性递增主要包含AI代理、AI助手、AI教师和AI伙伴。最后在该框架的基础上,预测了未来人机协同教学的核心特征,期望为智能时代“AI+教师”的协作提供路径参考和应用启示。

  关 键 词:人工智能 AI+教师 人机协同 认知外包

  标题注释:教育部哲学社会科学研究重大课题“‘互联网+’教育体系研究”(课题编号:16JZD043)。

  [中图分类号]G434 [文献标志码]A

  一、人工智能时代的认知外包

  (一)信息海量增长带来的个体认知挑战

  智能终端的普及和高速泛在网络的覆盖,使得我们可以真正实现随时随地的网络连接、随心随意的服务和内容获取,人类进入了以互联网为核心的基础设施支撑的信息时代。在此背景下,为了满足人们日益增长的信息和服务需求,以内容支持和交互性服务为核心功能的互联网应用产品越来越多,人们在获取内容和服务的同时,也可以贡献个性化的智慧,进而促进信息和知识的海量增长。以“微信”这一内容和交互服务类应用为例,截至2018年其全球用户量共约10亿,假如每人每天发10个字的信息,每天将有100亿字的信息产生,相当于50000本20万字的书籍[1]。加之邮件、新闻、公众文章等信息源,人们每天需要接触和处理的信息正呈爆炸式增长。

  海量增长的信息,一方面为人们工作学习中的知识获取和个体的职业发展带来更多的选择和可能,另一方面也为人们获取到真正所需的信息带来更多的挑战。按照香农信息论的观点,信息是杂乱无章地存在于一定环境内的,环境内的信息量越大,信息熵将越多,从而使得环境愈加复杂而增加信息有效获取的不确定性[2]。这种情况下,由于个体的学习时间、信息处理能力以及容量是有限的,单一个体要应对指数级增长的信息并获取满足个体发展需要的内容将变得愈发困难。在这种无法回避的压力下,传统认知方式的改变不可避免,认知外包成为必然,我们要借助智能设备来思考,从而适应信息巨变环境下的新的生存方式。

  (二)认知外包的理念及其意义

  历史证明,在认知方式的变革、社会的进步历程中工具的使用必不可少。在前三次工业革命中,蒸汽机、发电机、计算机等工具作为变革生产力和生产关系的关键,推动了社会的发展和人们认知方式的改变。同样地,在信息时代要实现人类认知方式的改变,需要借助有效的工具。当前,智能技术、智能设备的涌现和广泛应用为人类认知方式的改变带来了契机,智能设备逐渐成为辅助人类思考和认知的重要工具,人机结合的思维方式也将成为信息时代人类适应社会的基本思维方式,它可以辅助人类突破个体认知的极限,驾驭超越个体认知水平的复杂情境,处理超越个体认知能力的海量信息,应对超越个体认知速度的行为演变[3],是人类思维方式转型的基本方向。由于这种借助外部设备的思考和认知的方式的核心是将人类认知能力上的不足外包给外部智能设备,因此,本文将其定义为“认知外包”。在大数据时代,要使人类的工作和学习效率得到最大程度的提升,认知外包需成为常态,这种常态也将进一步促进人与计算机、手机等智能设备为一体的人机结合的分布式教育智能的形成(如图1所示)。

  

图1 人机结合的教育智能

作者简介

姓名:余胜泉 王琦 工作单位:北京师范大学

课题:

教育部哲学社会科学研究重大课题“‘互联网+’教育体系研究”(课题编号:16JZD043)。

转载请注明来源:中国社会科学网 (责编:毕雁)
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