人工智能与教育

  • 人工智能定义:

    人工智能是对计算机系统如何能够履行那些只有依靠人类智慧才能完成的任务的理论研究。例如,视觉感知、语音识别、在不确定条件下做出决策、学习、还有语言翻译等。比起研究人类如何进行思维活动,从人类能够完成的任务角度对人工智能进行定义,而非人类如何思考,在当今时代能够让我们绕开神经机制层面对智慧进行确切定义从而直接探讨它的实际应用。值得一提的是,随着计算机为解决新任务挑战而升级换代并推而广之,人们对那些所谓需要依靠人类智慧才能解决的任务的定义门槛也越来越高。所以,人工智能的定义随着时间而演变,这一现象称之为“人工智能效应”,概括起来就是“人工智能就是要实现所有目前还无法不借助人类智慧才能实现的任务的集合。”

  • 人工智能历史:

    人工智能并不是一个新名词。实际上,这个领域在20世纪50年代就已经开始启动,这段探索的历史被称为“喧嚣与渴望、挫折与失望交替出现的时代”——最近给出的一个较为恰当的评价。

    20世纪90年代在人工智能领域的技术成果始终处于低潮,成果寥寥。反而是神经网络、遗传算法等科技得到了新的关注,这一方面是因为这些技术避免了专家系统的若干限制,另一方面是因为新算法让它们运行起来更加高效。

    神经网络的设计受到了大脑结构的启发。遗传算法的机制是,首先迭代生成备选解决方案,然后剔除最差方案,最后通过引入随机变量来产生新的解决方案,从而“进化”出解决问题的最佳方案。

1)摩尔定律 2)大数据 3)互联网和云计算 4)新算法
大大推动了人工智能的发展

  • 人工智能在生活中的应用:

各种经济部门已经把认知技术运用到了多种商业职能中。

1)银行业

自动欺诈探测系统使用机器学习可以识别出预示着欺诈性付款行动的行为模式;借助语音识别技术能够自动完成电话客服;声音识别可以核实来电者的身份

2)医疗健康领域

美国有一半的医院采用自动语音识别来帮助医生自动完成医嘱抄录,而且使用率还在迅速增长;机器视觉系统自动完成乳房X光检查和其他医学影响的分析;IBM 的Watson借助自然语言处理技术来阅读和理解大量医学文献,通过假设自动生成来完成自动诊断,借助机器学习可以提高准确率。

3)生命科学领域

机器学习系统被用来预测生物数据和化合物活动的因果关系,从而帮助制药公司识别出最有前景的药物。

4)媒体与娱乐行业

许多公司正在使用数据分析和自然语言生成技术,自动起草基于数据的的公文材料,比如公司营收状况、体育赛事综述等。

5)石油与天然气

厂商将机器学习广泛运用在矿藏资源定位、钻井设备故障诊断等众多方面。

6)公共部门

出于监控、合规和欺诈检测等特定目的,公共部门也已经开始使用认知技术。比如,乔治亚州正在通过众包的形式来进行财政披露和竞选捐助表格的数字化,在这个过程中他们就采用了一套自动手写识别系统。

7)零售商

零售商利用机器学习来自动发现有吸引力的交叉销售定价和有效的促销活动。

8)科技公司

它们正利用机器视觉、机器学习等认知技术来改进产品或者开发全新产品,比如 Roomba机器人吸尘器,Nest智能恒温器。

上述例子表明,认识技术的潜在商业收益远大于自动化带来的成本节约,这主要体现在:

更快的行动与决策(比如,自动欺诈检测,计划和调度)

更好的结果(比如,医学诊断、石油探测、需求预测)

更高的效率(亦即,更好的利用高技能人才和昂贵设备)

更低的成本(比如,自动电话客服减少了劳动成本)

更大的规模(亦即,开展人力无法执行的大规模任务)

产品与服务创新(从增加新功能到创造新产品)

  • 人工智能和教育相结合:

    我们所在的时代,可以说是计算机、互联网、自动化的时代。所以呢,计算机编程,算法设计,机器人设计这些科技方面的教育也就变得非常重要了。一些人甚至宣称不久的将来不会编程就等于文盲。这种说法未免有些极端,但是毋庸置疑的是,目前主流的学校教育并没有把这类科技教育的重要性放的足够高,一些国家的学校课程体系中甚至完全没有计算机编程类的课程。

    于是一批创业者就来填补这个空白了。既然编程这么重要,而且会越来越重要,这方面的教育就要从娃娃抓起,越早越好。

    一家位于伦敦的年轻的公司“Primo Toys”就决定从3岁的幼儿开始编程教育。他们设计了一款名叫“Cubetto”的“木制机器人”。这款集教育和娱乐为一体的玩具,带有一个模块拼板,一些地图,一本故事书,和一些代表不同指令的木制模块。孩子通过故事书中的描述,通过在拼板上组合不同的模块来控制机器人,使其在地图上游历到故事中描述的不同地方。孩子通过自己动手“创造”机器人在故事中的旅行,在游戏中学会了动手,并且接受了最早期的编程启蒙教育。

    坐落于加拿大的“EZ-Robot”则把注意力放在了大孩子甚至成人对机器人的兴趣上。他们出售的机器人产品高度模块化,并且配有详细的教程。无论是学校老师,还是校外教育机构,甚至是学生自己,都可以用他们的产品作为学习编程和机器人设计的工具。即使是完全没有编程基础的人,也可以使用产品配套的可视化操作系统来设计自己想要的机器人。

  • 人工智能+教育,有哪些可能性?

  • 人工智能常识

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