如何理解作为社会基础设施的人工智能教育
张路 吴俊杰
缘起：认识张路老师已经很多年了，他之前是一位桥梁工程师，之后成了中国第一代互联网编辑，最后成为硬创邦和少年创学院的创始人，本期的对话栏目，期望能够借助张路老师横跨产业界和教育界的视野，为人工智能教育的发展提供一个既具体而微又面向未来的时代坐标。
张路，中国下一代教育基金会实践与创新工程专家委员会执行委员兼秘书长，中国电子学会创客教育专家委员会委员，中关村创业大街新的社会阶层联谊会副会长，南京移动互联及大数据研究院人工智能创新教育研究中心主任，少年创学院创始人、硬创邦创始人、创客马拉松发起人、创客联合汇联合发起人。他有20年以上互联网和媒体从业经验，曾任人民日报和新闻集团合资的中国最早的科技网站ChinaByte.com主编，中国科学院旗下《互联网周刊》副总编，并参与创办IDG集团和清科集团投资的《创业邦》杂志。2013年在雷锋网发起创客马拉松，成为中国最早推动创客运动的赛事品牌;2014年成立硬创邦，成为第一批入驻中关村创业大街的24家孵化机构之一、科技部备案的北京市第一批众创空间。2015年创办少年创学院。少年创学院还是全国青少年电子信息科普创新教育基地、创客教育普惠行动发起执行单位，以及全国中小学生创·造大赛承办单位。
吴俊杰，北京景山学校信息技术、物理教师，STEM教育研究者，研究方向为创客教育的普及课程和教师专业发展，创客教育普惠课程创始人。全国中小学steam教育大会联合发起人，“猫友汇”社群联合创始人，家庭创客空间计划、LaserBlock开源结构件项目发起人。在《上海教育》《教学仪器与实验》《中国信息技术教育》《中小学信息技术教育》杂志开设不定期专栏，发表论文70余篇，专著3本。在创新创业领域，致力于从教育的角度推动可持续发展理念下的模块可重用的设计，推进电子、家电、家具、建筑行业的可重用设计的理念和消费行为。
吴俊杰：张老师，您好，很荣幸能与您一起参与人工智能主题的第三期对话栏目，之前我们从课程和教学实践的角度分别讨论了人工智能教育的几种可能的形态，这次的对话内容主要从社会的发展角度来谈人工智能与教育的关系，特别是社会发展需要什么样的人工智能以及人工智能对社会可能会造成什么样的改变，而这种改变又需要怎样的劳动力结构来支持。我想，我们首先谈一谈人工智能究竟是一波真正的科技变化，还是行业发展的一个阶段，甚至是一种营销手段，它是一种质变还是一个量变。
张路：我所在的少年创学院在较早时就接触到了人工智能教育领域的一些企业，记得20年前我刚来北京时，在《电脑报》从事编辑工作，那时正处于信息技术更迭的阶段。因而，我亲历了几次产业革命，即最开始是互联网革命，接着，有几次小的浪潮，如2000年Linux引发的开源软件运动，开源硬件引发的创客运动，以及2007年iPhone上市后的移动互联网革命。而人工智能浪潮与这些相比，我想可能会比互联网的变革影响更深远。它会非常深刻地影响到整个人类社会，因为它涉及的不仅仅是信息技术革命，还包括社会组织、伦理、价值等，同时，它也会深刻地影响到人类学习的方式，也就是教育。
目前，人工智能对教育的影响已经开始，具体表现在两个方面：一是教育的设施和工具，如智慧校园、阅卷系统、魔法教室等。二是人工智能教育或人工智能科普教育，即通过信息技术、综合实践活动（包括编程、算法、创客、机器人、STEAM），让学生更好地掌握和运用人工智能。
吴俊杰：前一段时间中国科学院张院士也委婉地表达了对人工智能这个领域究竟取得了什么层次的突破的担忧。
张路：我们现在面临的还是人工智能社会的前期——弱人工智能阶段，即人工智能集中在语音交互、图像视频处理方面、文本处理方面，且通过深度学习和机器学习，机器在这些方面开始超过人类。例如，在过去抓捕逃犯是一个非常费时费力的过程，而如今摄影头开始具备AI识别的功能，逃犯基本无处可逃。同样，这些技术在教育领域中的运用也很多。例如，最简单的课堂场景也因人工智能发生了很大的变化。有个理论是这样的：一个有30位学生的传统课堂，教师真正能关注到的只有7位学生，而类似魔法教室这种系统则可以通过收集视频、图像、语音的方式，记录下所有的教学过程，快速地分析教学和学习效果，并将生成的学情报告，通过数据化的方式提供给教师，帮助教师更好地迭代。
吴俊杰：是的，有技术的地方就有相应的伦理问题。例如，这两天学校刚好在期末考试，学校会强调，监考时教师不可以做批改试卷一类的工作。在监督管理方式上，学校绝不会开启各间教室的监控，仍然采取领导巡考的形式避免出现这种现象。然而人力有限，可能很难杜绝相关的问题，但从另一个角度看，这仍然是“人性化管理”的智慧体现。
张路：管理确实是一门艺术，但政府仍然需要多样的管理手段。人工智能对社会结构的影响也已经开始，目前最常见的就是智慧城市。例如，“我的南京”APP，就把市民的数据都收集了起来，如社保、医疗，甚至步数的数据。而这里就涉及一个问题，就是开放数据，在人工智能时代，只有保证数据的开放，人工智能的算法才可用。且在更远的将来，随着脑科学、人机接口等技术的推进，人类学习的方式，也会发生几千年人类历史上从未有过的变革，教育必然需要适应这样的变化。
吴俊杰：常年开展人工智能教育教学，虽然对人工智能具体的发展还是抱有一種谨慎的态度，但是对于未来人工智能对社会的巨大影响，我还是保持乐观的态度。接下来，我们能不能畅想一下，一个人工智能技术充分应用的社会（AI riched）将是一个怎样的场景，其社会基础设施是怎样的？
张路：人工智能的社会基础设施包括公共数据中心、公共政策服务中心、医疗和法律援助中心、教育与终身发展中心、人居与物流中心、智能制造与分配中心。
公共数据中心是基础，从隐私来讲，数据可以分为私有数据和公有数据。国家或者城市可以有公共数据中心，这些数据通过脱敏之后，经过充分的应用，成为人工智能行业应用的基础，与此同时，个人信用一类有金融属性的数据也是公共数据的重要组成部分。
公共政策服务中心会基于实时数据来制订决策建议，基于法律会生成大量的自动决策的结果。在智慧交通领域目前已经有一些比较成熟的技术，如刚刚违章，手机就收到了罚单，这在技术上实现并不难，但难的是自动化的技术和现有方式之间的对接问题，且公共政策服务中心所涉及的范围会更广，挑战也更大。
医疗和法律援助中心的主要职责是处理人工智能存在的伦理问题。
教育与终身发展中心则用来解决人的全面发展和再就业问题，若在人工智能充分应用的社会，人们将会有更多的个人时间来充实自己，然而要有意义、有创造性、环境友好地去度过这些时间，则需要教育的积极参与。
人居与物流中心负责确定人与物的位置。
智能制造与分配中心会按需生产和分配。这样我们可以根据个人需求、社会发展需要、环境可承受的限度综合匹配物权，智能制造将会完成个性化的生产，本质上创客教育中的建模和原型设计的教学内容都是为了匹配未来智能制造业的发展的。
这些基础设施构成了人工智能社会中的顶层架构、社会服务、个人生活三个方面的基本形态。教育需要完全地参与到社会基础设施的建设当中，否则再好的制度也会沦落在民粹和裙带的汪洋之中。
吴俊杰：用公共数据来替代金融、用公共政策服务来代替管理。这体现了一种智能政务的可能性，值得期待。但这个过程中私营部门和政策制定的部门之间的相互关系应是匹配的，否则会造成垄断的危险，这就有些像科幻小说中的一些场景了。
张路：是的，针对这一轮的科技革命的实现路径，我们提出了一个公式，叫ABCD+E*F2G，首先是将以ABCD（分别是AI人工智能、Blockchain区块链、Cloud云计算、Data大数据）为代表的科技力量和教育结合，延展到人工智能教育（E），然后与产业界结合，通过产业学术资本（F）的化学反应，促进产学研融合，最终为国家、政府和高校服务（G）。
在这些环节中有一个连接点，就是开源。教育体系里，首先必须要用开源的设备。只有这样，学生才能学习和掌握核心的技术。开源与开放也是避免出现技术垄断和所谓的“科技狂人”的最好手段，这是区分科学与迷信的一种手段。其次就是通过教育，让技术普及，人工智能教育必须要小学、中学、大学同时起步。虽然人工智能社会的到来，会像暴风雨一样迅猛，但教育有助于让所有人同步进入这个社会。
吴俊杰：这也是我们一直强调创客教育本质上是一种未来消费者教育的原因，通过改变被教育者的知识结构，使其可以驾驭技术，而不是反其道而行。创客马拉松是在技术的起步阶段迅速地让一部分人了解该技术的有效手段，您能不能谈一谈最近在南京举办的针对大学生的以人工智能为主题的创客马拉松。
张路：这次在南京举办的创客马拉松，我们称为全球人工智能钛马大赛，这与之前的创客马拉松有相同之处也有不同点。两者相同的都是连续54小时的现场开发比赛的形式。不同的是，以前的创客马拉松是开放主题，大家做一个软硬件结合的作品，而这次重点在人工智能，我们设置了两个赛项：一个是语音智能赛项，即要在4万个声音数据集里展开分类;一个是五分之一无人车的竞速赛，其技术与真实的无人驾驶技术完全一样，且有着极高的挑战。这次我们招募了20个团队，令大家吃惊的是，团队成员大部分都是大一的学生，他们对人工智能几乎不熟悉，像机器人操作系统（ROS），之前也都没接触过。刚开始，我们担心比赛最后能不能完成，然而结果让我们吃惊。经过两个晚上的開发，大部分的队伍居然能够让无人车跑起来，完成比赛，而且获奖的冠、亚、季军，完成的效果还很不错。这种现学现赛的模式能够成功，表明了人工智能的运用其实不像想象中那么困难。而且通过这些连续的运用和开发，学生们会产生很多的想法，会促使他们去主动学习，甚至创造，这样就会诞生新产品、新技术和创业项目。
吴俊杰：我认为，这一波人工智能与信息技术教学的结合热潮，在小学、初中、高中、大学所学习的知识是有共性的，就像是在共同迈向人工智能时代，只不过步子有大有小而已。
张路：所以我有个观点，就是人工智能教育，需要打通小学、中学、大学，连接K12和高校两个阶段，做到统一的体系。例如，无人车用到的ROS这种机器人操作系统，如果中小学用的是ROS，高校用的也是ROS，到产业界用的还是ROS，这样的学习体系就不会浪费，有一个循序渐进的过程。这在实际的教学中也是可以实现的，即把高校的人工智能教育和中小学的人工智能科普教育相结合，而编程就是一个好的载体，无人车也是一个好的载体，这样的教学目标确实具有一定的跨越性，但学段的教学目标还是要结合该学段的心理特点设计。
吴俊杰：之所以邀请张老师来谈“如何理解作为社会基础设施的人工智能教育”，是因为您来自产业与教育相融合的跨界领域，能够同时了解双方的信息，且人工智能教育不能忽略时代背景和趋势来谈。最后，可不可以谈一谈人工智能领域中产业发展的情况，以及在这一国际竞争的尖端领域，我国处在一个怎样的位置。
张路：最近我接触到了一些国内的企业，的确让人震撼。例如，路由器，这个简单的上网设备的芯片，之前大部分使用的都是美国高通公司的产品。而如今，上海某公司用了五年时间做出了自己的路由器芯片。又如，操作系统，一般我们用的都是在Linux上移植或更改的。而如今名叫翼辉的实时操作系统，从第一行代码开始，都是由国人自己写的，如今也已运用到航空等军事领域。
另外，科技部的OpenI启智新一代人工智能开源开放平台，正在吸引这些开源的力量，组成全球化的人工智能开源开放平台。在人工智能时代，我们已经开始有完全国产、自主、可控、开源、开放的技术，无论是芯片还是操作系统。这和X86时代非常不一样了，作为一位信息技术发展的见证者，还是觉得时不我待，参与其中更觉得无比自豪。
吴俊杰：国产、自主、可控、开源、开放这10个字可以看作是一种价值观，教育作为社会及基础设施全面参与到人工智能时代的方方面面……我们可以相信“未来已来”而且能够期待——这是一种美好的未来。
后记：20世纪90年代流行一个词，叫“信息高速公路”，它体现了一种对美好生活的向往和对快速实现这个目标的期待。三十多年以来，中国走上了这条高速公路，没有被时代抛弃。新的时代即将到来，而这个时代必将是一个有边界条件的新时代，这个边界条件便是社会的公平正义和全世界的可持续发展。虽然仍然有人不断地用“娱乐圈造星”的方式来推进科技行业的发展，但是我们仍然抱有期望——这种期望来自教育，来自天道人心，期待人工智能教育作为人工智能时代的社会基础设施能够为新时代作出更大的贡献，共同构建人类命运共同体。
