人工智能时代应如何学习(第6/7页)

人类的知识,建立于各种真实感觉到符号之间的对应。对物理世界的理解,和数学符号对应;对人情世故的理解,和文字符号对应;对情感和美的理解,和艺术符号对应。每一种对真实世界的感触,都和一种符号表达对应。对人工智能来说,理解符号世界是很容易的,理解真实世界是很难的。对人来说恰好相反,人有很强的直觉理解真实世界,但是对于符号世界的理解就有困难。而对双方都难的,是建立真实世界与符号世界的对应关系。

人类的学习,重要的是对符号系统的基础理解。

对符号系统的基础理解,是指对文字和数学符号的抽象认知。人类对口语和物理世界的感知是本能,来源于千百万年的物种进化,大脑中都有相应的感知模块。但是正如最著名的心理学家斯蒂芬·平克所说,所有人都有语言和物理感知的本能,但是没有阅读和数学本能。对文字和数学的认知只是最近几千年的事情。这是文明进化,大脑中的结构进化并没有跟得上,一直到最近几十年才通过教育消除文盲。因此所有(正常)人都会说话和运动,但如果不经过正规学习和训练,人类就学不会阅读和数学。

在任何时代,学习都是有必要的,在智能时代更需要智能的提高。有一种说法是,人工智能时代,机器代替我们去做所有智力计算的事情,人类不再需要学理科了,只有弹琴、写诗、画画,才能和机器不同。这其实是没什么道理的说法。实际上机器现在也能弹琴、写诗、画画,人类这些领域如果只是拼工匠精神,也是拼不过机器的。未来的职业需求,越是智能的时代就越需要高智能人才。其中最基础的能力,就是理解抽象符号,能用符号表达真实的感觉。弹琴、写诗、画画,如果是机械重复也是没前途的,需要理解艺术语言背后的真实审美。

学习阅读、数学和艺术语言要费力气,难就难在抽象。但如果突破了这一关,能用文字、数学和艺术符号思考,能将符号与世界进行联系认知,人的智能层次就突飞猛进。孩子进行系统性正规学习仍然是必不可少的,仅仅用身体和直觉感知世界,很难进入人类智能世界的舞台。

在儿童早期,我们让他们发展文字、数学和艺术能力,重要的不是让他们直接学习符号,而是让他们建立符号和真实世界的对应。对于文字,相比识字,更重要的是认知事物与文字之间的对应。对于数学,相比背数和口算,最重要的是让他们感知数形对应,也就是物体和数字之间的关系。对于绘画,相比临摹,最重要的是让他们感觉手中的颜料可以表达世界、表达内心想法。引导儿童阅读,最重要的意义也就是让他们感知到文字中蕴含的世界。

世界观建立

孩子与人工智能相比最大的优势就在于孩子的常识系统。一个三岁孩子都知道塑料袋可以在空中飞,小车在下坡路上比上坡跑得更快。同样,三岁的孩子还知道做了被禁止的事周围的人会有什么样的反应。所有这些对世界和他人的常识认知,人工智能都觉得很难。常识系统源于大脑综合加工信息的能力。

对常识系统的升级就是对世界的常识认知,也就是世界观。对这个世界自然系统的知识、社会构成的知识、国与国关系的知识、人类发展历程的知识,都会变为一个人的常识系统,而后续的所有学习和判断,都建立在这样一个知识的背景舞台上。人的学习有怎样的高度,除了学习本身的勤奋程度,还在相当大程度上与这个背景舞台相关。就好比你能登上的山峰,除了与你自身走的步数相关,还与你起点的高度密切相关。

常识系统的建立,包括物理常识系统和知识世界观。

一岁到三岁之间,我们可以尽量让孩子用所有感官认识世界。这段时间是孩子通过身体感官和头脑对周围的整个世界进行建构。这个过程对人来说很容易,人工智能却难以做到。这段时间需要充分用身体探索世界,需要大量语言交流。最终,孩子将周围社会生活转化为内心的常识基础,在这样的常识基础上,人开始真正有意义的语言交流。

3—7岁,可以多让大脑的认知和联想扩大范围,建立对世界的综合认知。大脑中的突触数量从两岁之后大量增加,到7岁达到人生的顶峰,此后开始逐步“剪除”无用的神经突触连接,最终达到稳定。这段时期是孩子对世界的好奇心和知识吸收能力最强的时期。3—7岁,孩子天马行空的联想也是最多的。真实和虚幻交织的想象力、喷薄而出的对万物的好奇、一日千里地对新知的快速吸收,都让他们迅速扩张自己头脑中的知识谱系。人工智能只能是专业领域的工具天才,但是人类可以对所有领域综合理解,可能和人类大脑神经突触的自由连接和生长有关系。跨界联想和触类旁通是儿童独特的优势,这段时间适合让知识领域向四面八方延伸。

再长大一些,可以让孩子尽可能多地参与社会生活实践,从旁观世界到进入世界,在行走天下的过程中获得参与性世界常识。

对世界的综合理解能力,需要有系统视角的通识教育。重要的不是记忆所有学科领域的知识碎片——人类不是维基百科,也拼不过维基百科——而是知道如何安放和调取这些知识。这就需要有层次、有关联的知识体系。人工智能能记忆所有的碎片,但是难以组合成有意义的图景和故事,遇到事情也缺少调用的能力。世界观不是知识库,而是从高处看待知识的视角。

创造力发展

未来人与人工智能相比,最大的竞争优势莫过于创造力,包括对知识的创造性理解和对知识的创造性应用。

对知识体系的创造性理解,是所有学习中最重要的一环。创造性理解的意思是,敢于对知识进行质疑、重组、搭配和延展,敢于挑战和重建现有知识,敢于灵活运用知识,去分析、去解决问题。知识是孩子的乐高积木,他们可以充分信赖自己运用知识的能力,用知识搭建出头脑中最鲜活的花园,而不只是猜测老师想让自己如何安装知识。如果是具有确定答案的问题,机器学习几秒之内就能学到很多,但是它们没有能力去创造、去设计。因为它们头脑中没有蓝图、没有想象、没有预期、没有宏观审视、没有反事实思考、没有审美、没有跨出经验数据的冒险精神,也没有创造的爱和热情。

对世界的创造性理解能力,需要有对创造性尝试的鼓励性的态度和环境。有人担心知识束缚创造力,宁愿让孩子躲在远离知识的荒野中,但实际上这是多虑了。我们看到,世界上最具有创造力的人物,往往是从小知识渊博,但又具有灵活的思维。例如“阿尔法狗”的创始人哈萨比,从小是国际象棋高手,9岁学编程,长大后学习计算机和神经科学,很年轻就拿到博士学位。如此沉浸在知识学习中的优秀学生,在改进人工智能算法方面,有着异常活跃的创造力。想让孩子有创造力,完全不必对知识的学习产生恐惧。