編者按

習近平總書(shū)記在中共中央政治局第九次集體學(xué)習時(shí)強調，人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅動(dòng)力量，加快發(fā)展新一代人工智能是事關(guān)我國能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機遇的戰略問(wèn)題。今年9月召開(kāi)的全國教育大會(huì )，又一次突出強調了教育的戰略 地位、人才培養的目標、任務(wù)。習近平總書(shū)記在講話(huà)中指出，“教育對實(shí)現中華民族偉大復興具有決定性意義”“培養什么人是教育的首要問(wèn)題”“要積極投身實(shí)施創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略”。審視教育的發(fā)展歷史，科技革命對教育的變革影響巨大，新的科學(xué)技術(shù)會(huì )融入和革新教育體系。當今，以人工智能為核心的科技革命正在引領(lǐng)第四次工業(yè)革命，將在教育現代化中發(fā)揮積極作用。因此，教育要主動(dòng)助力新一代人工智能的發(fā)展。

作者：張偉（國家教育發(fā)展研究中心戰略部副研究員） 馬陸亭（教育部教育發(fā)展研究中心戰略部主任）

1.新一代人工智能的爆發(fā)

人工智能發(fā)展在20世紀50年代末和80年代初先后經(jīng)歷兩次小的高潮，但因為技術(shù)瓶頸、數字化數據局限、應用成本過(guò)高等問(wèn)題而未能實(shí)現有效突破，對社會(huì )經(jīng)濟生活產(chǎn)生的影響很小。

近年來(lái)，在信息科技持續進(jìn)化的推動(dòng)下，人工智能發(fā)展環(huán)境發(fā)生了深刻變化，從互聯(lián)網(wǎng)到萬(wàn)物互聯(lián)，從人到物都被打上了“數字標簽”，再加上數據處理能力的大幅提升，新一代人工智能呈現出全面快速發(fā)展之勢。

與以往工業(yè)革命主要替代人的體力勞動(dòng)不同，新一代人工智能開(kāi)始越來(lái)越多地替代人的腦力勞動(dòng)，并成為行業(yè)的基礎設施，尤其在一些知識經(jīng)驗密集型行業(yè)，如醫療、教育、金融等行業(yè)，更是如此。不管問(wèn)題多少、喜歡與否，這股潮流已經(jīng)不可阻擋，每個(gè)人都將被裹挾向前。

總體來(lái)看，新一代人工智能的爆發(fā)主要有四個(gè)方面的推動(dòng)因素：

第一，海量數據為人工智能提供了富饒土壤。與早期基于推理的人工智能不同，新一代人工智能是由大數據驅動(dòng)的。得益于互聯(lián)網(wǎng)、社交媒體、移動(dòng)終端和傳感器的大量普及，產(chǎn)生并存儲的數據量呈指數急劇增加。海量的數據為訓練人工智能算法模型提供了重要基礎要素，人工智能正從各行業(yè)、各領(lǐng)域的海量數據中積累經(jīng)驗、發(fā)現規律，從監督式學(xué)習向無(wú)監督學(xué)習演進(jìn)、持續提升。

第二，人工智能芯片實(shí)現運算能力大幅提升。各種人工智能專(zhuān)用芯片的出現，對視頻、圖像類(lèi)多媒體數據的處理更快捷準確，讓大規模的數據處理效率顯著(zhù)提升，極大地推動(dòng)了人工智能行業(yè)的發(fā)展。

第三，算法模型持續優(yōu)化。2006年，杰弗里·辛頓教授提出了深度學(xué)習的概念，極大地發(fā)展了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法，提高了機器自學(xué)習的能力。目前，深度學(xué)習等算法已經(jīng)廣泛應用在自然語(yǔ)言處理、語(yǔ)音處理以及計算機視覺(jué)等領(lǐng)域。

第四，深入商業(yè)應用市場(chǎng)。新一代人工智能技術(shù)已走出實(shí)驗室，加速向產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域滲透。商業(yè)應用帶來(lái)了資本的介入，實(shí)現了資本與技術(shù)深度結合。新一代人工智能產(chǎn)業(yè)化水平大幅提升，商業(yè)應用需求與技術(shù)發(fā)展實(shí)現了良性循環(huán)，投資并購活躍。

目前，人工智能在金融、醫療、安防、駕駛、教育、智能機器人等領(lǐng)域均得到廣泛應用。

2.當前人工智能在教育領(lǐng)域的主要應用

因為行業(yè)的特殊屬性，教育成為新一代人工智能的重要創(chuàng )新領(lǐng)域。目前，我國新一代教育人工智能技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應用主要是由企業(yè)主導，集中于商業(yè)應用領(lǐng)域。

人工智能的核心能力實(shí)際上是人類(lèi)自身已擁有的能力，但與人類(lèi)相比，最大優(yōu)勢在于計算能力的高效，尤其在數據密集型、知識密集型、腦力勞動(dòng)密集型行業(yè)領(lǐng)域。我國教育數據異常豐富，2016年，全國共有學(xué)校51.2萬(wàn)所，各級各類(lèi)學(xué)生近3.2億人，專(zhuān)任教師共計1578萬(wàn)人。高等教育在學(xué)總規模3699萬(wàn)人，占世界高等教育總規模的比例達到20%。龐大的基數產(chǎn)生了龐大的教育教學(xué)基礎數據以及伴生數據，是國家的核心數據資源之一。教育行業(yè)的特殊性還在于有大量的標準化教材，有統一規范的制度和教程模式，學(xué)校每天都存在大量重復性工作任務(wù)。同時(shí)，教師和學(xué)生信息數據相對精準，這為人工智能和大數據技術(shù)在該行業(yè)的應用提供了便利要素和許多可能。另外，我國教育行業(yè)市場(chǎng)規模龐大，據不同統計口徑和分析報告顯示，目前中國教育市場(chǎng)總規模已達數萬(wàn)億至十萬(wàn)億元，而且還在快速增長(cháng)之中。巨大的市場(chǎng)規模吸引了大量資本的注入，帶動(dòng)了新一代人工智能在教育領(lǐng)域的應用開(kāi)發(fā)。豐富而優(yōu)良的數據、標準規范的教育系統、龐大的應用市場(chǎng)等諸多有利因素，使教育成為新一代人工智能的重要創(chuàng )新應用領(lǐng)域。

新一代人工智能已經(jīng)切入教育主環(huán)節，利用語(yǔ)音語(yǔ)義識別、圖像識別、知識圖譜和深度學(xué)習等技術(shù)，應用于教學(xué)和測評等教育場(chǎng)景，開(kāi)始重構教育教學(xué)中各方關(guān)系。實(shí)現了規?；淖詣?dòng)批改和個(gè)性化反饋，實(shí)現了智能化推薦學(xué)習內容和自動(dòng)化輔導等，顯著(zhù)地提升了教育規模效率和優(yōu)質(zhì)教育資源的可獲取度，產(chǎn)生了教育新形態(tài)、新業(yè)態(tài)：

在線(xiàn)虛擬教職人員。通過(guò)語(yǔ)義識別、語(yǔ)音識別功能，在線(xiàn)虛擬教職人員可以捕獲學(xué)習者問(wèn)題，并通過(guò)深度學(xué)習功能，理解學(xué)生的語(yǔ)言和行為含義，模仿人類(lèi)的行為模式與學(xué)生進(jìn)行智能化的溝通。隨著(zhù)人工智能技術(shù)發(fā)展，這一模式，將來(lái)有希望能夠替代部分教職人員功能。

教育智能機器人。企業(yè)在教育智能機器人領(lǐng)域已經(jīng)推出了許多產(chǎn)品，逐漸拓寬了陪伴學(xué)生個(gè)人成長(cháng)機器人的應用路徑，豐富了教育多樣性。未來(lái)，用機器人進(jìn)行判題、個(gè)性化指導、學(xué)生管理、家校溝通和改進(jìn)教學(xué)方案等都具備可能性。

自適應學(xué)習應用。隨著(zhù)標簽技術(shù)進(jìn)步和海量數據的支撐，人工智能技術(shù)被廣泛應用于自適應學(xué)習。自適應題庫系統，自適應課程系統，分級閱讀系統構成了自適應學(xué)習的主要產(chǎn)品模式。根據不同程度學(xué)習者實(shí)際情況，可以科學(xué)提升題目難度、制定不同類(lèi)別課程、自動(dòng)推薦適合的閱讀材料等。

學(xué)習信息智能管理。人工智能技術(shù)應用到學(xué)習管理系統，能夠記錄學(xué)生的學(xué)習軌跡，統計學(xué)習數據，實(shí)現作業(yè)、測評、課程的自動(dòng)適配和評估，進(jìn)行學(xué)情管理，方便實(shí)現家長(cháng)與學(xué)校的交互。該模式在教學(xué)針對性、學(xué)生的學(xué)情數據化可視化等方面，挑戰了傳統教學(xué)體系。

3.人工智能與教育融合創(chuàng )新的廣闊前景

我國舉辦著(zhù)世界上最大規模的教育，并將教育信息化作為推進(jìn)教育現代化的強大動(dòng)力和教育制度變革的內生要素，在“三通兩平臺”（寬帶網(wǎng)絡(luò )校校通、優(yōu)質(zhì)資源班班通、網(wǎng)絡(luò )學(xué)習空間人人通，建設教育資源公共服務(wù)平臺、教育管理公共服務(wù)平臺）建設的推動(dòng)下，中國中小學(xué)互聯(lián)網(wǎng)接入率上升到90%，多媒體教室的比例增加到83%，老師和學(xué)生網(wǎng)絡(luò )學(xué)習空間數量激增到6300多萬(wàn)個(gè)。教育數字化基礎設施及硬件設施的配備，使教育數字化快速推進(jìn)，多媒體數據呈現爆炸式增長(cháng)。文本、圖像、語(yǔ)音、視頻等信息突破了各自屬性的局限，實(shí)現跨媒體交互，這為“三通兩平臺”實(shí)現有效數字整合成為可能，可大幅提高我國教育數據的廣度和深度。海量重復性教育場(chǎng)景，是人工智能最先突破的一些應用場(chǎng)景。通過(guò)人工智能輔助，教育專(zhuān)家經(jīng)驗型場(chǎng)景以更快廣度和更有效深度惠及大眾，降低社會(huì )成本，促進(jìn)教育公平。在多領(lǐng)域多空間協(xié)同環(huán)境下，借助人工智能進(jìn)行科學(xué)安排，提高決策管理水平。

教育從教育技術(shù)化轉向智能化已是無(wú)法回避的現實(shí)，面臨著(zhù)諸多高深問(wèn)題，這些問(wèn)題可能對未來(lái)教育的發(fā)展產(chǎn)生革命性影響，如區塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應用問(wèn)題。區塊鏈技術(shù)已在金融領(lǐng)域得到了重要應用，并開(kāi)始改變行業(yè)規則，那么，區塊鏈技術(shù)能否以及如何在教育領(lǐng)域得到推廣？工信部頒布的《中國區塊鏈技術(shù)和應用發(fā)展白皮書(shū)》指出“區塊鏈系統的透明化、數據不可篡改等特征，完全適用于學(xué)生征信管理、升學(xué)就業(yè)、學(xué)術(shù)、資質(zhì)證明、產(chǎn)學(xué)合作等方面，對教育就業(yè)的健康發(fā)展具有重要的價(jià)值”。區塊鏈技術(shù)的去中心化和不可更改性將會(huì )直接挑戰現有的教育評價(jià)體系，而教育評價(jià)體系是整個(gè)教育體系的核心體系之一，涉及包括高考在內的各級考試，各種學(xué)歷學(xué)位證書(shū)。區塊鏈技術(shù)的引進(jìn)，人們可以不再需要按部就班地從小學(xué)升到大學(xué)，會(huì )不會(huì )終結源于18世紀現在仍在沿用的普魯士教育體系，從而產(chǎn)生全新的教育體系呢？一些重大教育應用問(wèn)題，涉及多行業(yè)多知識領(lǐng)域，都需要深入協(xié)同研究。

4.教育部門(mén)要主動(dòng)謀劃推動(dòng)發(fā)展

習近平總書(shū)記在全國教育大會(huì )上的講話(huà)中指出：“教育是民族振興、社會(huì )進(jìn)步的重要基石，是功在當代、利在千秋的德政工程”。教育事業(yè)以公益性為主導，辦人民滿(mǎn)意教育，是重大民生工程，政府承擔著(zhù)巨大責任。新一代人工智能對教育改革發(fā)展影響深遠，教育部門(mén)應未雨綢繆，主動(dòng)謀劃推動(dòng)發(fā)展。

制定人工智能與教育融合發(fā)展整體性規劃。黨的十八大以來(lái)，中央對以新一代人工智能發(fā)展的重視程度前所未有，《互聯(lián)網(wǎng)+人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》《促進(jìn)大數據發(fā)展行動(dòng)綱要》《新一代人工智能發(fā)展規劃》《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計劃（2018—2020年）》等有關(guān)規劃密集出臺。這些政策規劃切中了人工智能在互聯(lián)網(wǎng)浪潮、商業(yè)應用、生物識別和智能機器人等快速發(fā)展的脈搏。國家教育主管部門(mén)也積極行動(dòng)，制定了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng )新行動(dòng)計劃》，開(kāi)展了人工智能助推教師隊伍建設行動(dòng)試點(diǎn)等工作，引導教育機構不斷提高人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng )新、人才培養等能力。人工智能不僅改變了教與學(xué)的方式，而且開(kāi)始滲透影響教育的理念、文化和生態(tài)，對教育的變革性影響業(yè)已顯現。除了教與學(xué)，教育主管部門(mén)應該適時(shí)出臺整體性人工智能與教育融合發(fā)展規劃，做好頂層設計，引導鼓勵地方和教育各行業(yè)根據各自實(shí)際，多層次、多樣化推進(jìn)人工智能在教育領(lǐng)域的創(chuàng )新發(fā)展。

建設利于教育人工智能發(fā)展的基礎設施。大數據是新一代人工智能快速發(fā)展的基石，建設教育大數據是《促進(jìn)大數據發(fā)展行動(dòng)綱要》中具體要求，是國家大數據戰略的一項重要基礎工程。建設教育大數據平臺是一項重大基礎工程，需要政府協(xié)調主導，整合“三通兩平臺”，為教育領(lǐng)域人工智能的開(kāi)發(fā)打下堅實(shí)基礎。人工智能企業(yè)是新一代人工智能創(chuàng )新與應用的主體，教育部門(mén)應建設好基礎設施，主動(dòng)向企業(yè)和社會(huì )開(kāi)放，建立起對人工智能友好的教育生態(tài)。探索企業(yè)參與教育部門(mén)人工智能應用與開(kāi)發(fā)的有效機制，加強產(chǎn)學(xué)研合作，探討共同制定數據標準和建立起框架算力。

加強對教育人工智能行業(yè)監管。新一代人工智能的飛速發(fā)展，帶來(lái)了應用的快速落地。人工智能不僅有技術(shù)性，還具有社會(huì )性，面臨技術(shù)、商業(yè)、法律和政策層面的諸多挑戰。人工智能作為人為制造的系統，受到設計局限和開(kāi)發(fā)質(zhì)量的影響，存在侵犯個(gè)人隱私安全、違反道德與法律等風(fēng)險。政府在最近幾年一直大力推進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，重心仍然放在鼓勵技術(shù)研發(fā)方面，對于人工智能技術(shù)應用所帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)與社會(huì )轉型沖擊，以及監管方面的及時(shí)調整和跟進(jìn)，目前還缺乏整體認識和積極部署。教育人工智能的研發(fā)必須符合黨的教育方針，符合國家整體教育改革方向，符合道德良俗，遵守法律法規。教育主管部門(mén)須加強監管，構建促進(jìn)教育人工智能產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展的創(chuàng )新應用生態(tài)環(huán)境。

摘自《光明日報》