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融合人工智能的幼儿教育——人类的超级未来

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点击次数:220 更新时间:2019年08月01日10:39:44 打印此页 关闭

"人工智能如何融入幼儿教育关系到人类的未来。"

“你认为人工智能在幼儿教育中是否会有一席之地?”

主持人提姆·莱伯莱希特(Tim Leberecht)向这群聚集在一起的教育者这样问道。

绝大多数人都走到标有“会”的房间一侧,有两个人走到对面墙边,站在“不会”的标志下,剩下的聚在中间的“摇摆不定”区。

“你害怕人工智能吗?””他继续问道。

这次参与者交换了位置。反对人工智能的这两个人站到了“不害怕”这一边,而大多数人则站到了“害怕”这一边。

“最后一个问题:你对未来乐观吗?“

现在几乎所有人都站在了“乐观”这一边。

在他们身后,芝加哥的城市天际线灯光闪烁,密歇根湖漆黑的湖面伸向远方,地平线与夜空水天一色地融合在一起。

“如果你对未来不乐观,你就不应该到从事幼儿教育行业,这是最乐观的工作了,”一位女士对她旁边的人说。

她的话有些道理:幼儿教育(ECE)就是教小孩子明白,在充满复杂的各式人等的大社会中,成为一个人意味着什么。

在这里,首届“赢在起跑线”网络(HSN)“催化”大会上,50多位来自神经科学、人工智能、儿童早期发展的思想领袖,以及企业家、技术开发者和慈善投资者一道,相互倾听,头脑风暴,制定规划,希望能帮助指导将人工智能融入孩子的生活中,将孩子融入未来。

其关系之重大,说得再高也不为过。

1. 大脑发育

儿童的大脑发育是独一无二的。神经学家杰米·罗伊特曼(Jamie Roitman)告诉与会者:

“从0到5岁,孩子大脑具有极高的可塑性,可以领会大量的感官信息。它也非常容易受到创伤和缺乏丰富感官的环境的影响,由此造成的影响一旦被锁定下来,就会影响到日后生活的许多方面。

罗伊特曼带领催化大会的观众们一起回顾了70年来的神经科学研究,它是从20世纪50年代一项针对7代老鼠的研究开始的。唐纳德·赫布(Donald Hebb)用老鼠和迷宫首次证明,丰富充实的环境为年轻人创造了平等的机会,无论其家庭背景如何。

他的研究对美国全国启蒙教育协会(National Head Start Association)的发起成立至关重要。该协会已有数十年的经验和3,500万名校友,这表明丰富多彩的幼儿教育为这个国家的儿童创造了一个平等竞争环境。

事实上,根据芝加哥大学诺贝尔经济学奖得主詹姆斯·赫克曼(James Heckman)的研究,体验过丰富的幼儿教育的儿童具有明显的优势。他押上自己的声誉为赌注,把自己的职业精力投入到大力传播“13%投资回报率”理念上,这种由高质量0到5岁计划实现的回报率比单靠学前教育更高。

赫克曼指出,是早期社交情感技能而非认知能力,持续影响着一个人的一生,并左右其成功概率。

赫克曼发现,高质量“0到5岁”计划甚至会对终生健康有长期影响。赫克曼的同事、芝加哥大学儿科医生达纳·苏斯金德(Dana Suskind)发起成立了一家非营利组织以支持早期学习。

该组织的成立基于这样一个事实:幼儿需要听其他人说3,000万个单词,才能充分开发他们的大脑。

2.人工智能:入门指南

Dave和Helen Edwards夫妻俩向观众简要介绍了人工智能的历史与其性能发展概况。他们的重点是三个关键点:个人电脑、搜索窗口与“群体智能”的发展。如今,通过智能应用程序、Facebook和Alexa在世界各地收集的数据,“群体智能”已经得以实现。

“现在问题变成了‘人类将如何与人工智能交流?”Dave Edwards对与会者说。“两者的交集在哪里?

”这对夫妻档设法实现了人工智能“思考、看、听、感觉、移动和学习,然后继续学习”的能力。他们指出,大型科技公司已经从计算发展到建模、自我测量和自我改进的阶段。

人工智能也从接受人类指导发展到有人监督学习和无人监督学习,再到基于经验的机器学习。

人工智能具有感知和持续学习能力,以及无人监督学习和从经验中学习的能力,这就是为什么这种可能性既令人兴奋,又如一位参会者所说,“令人毛骨悚然”。

人工智能从大量数据中发现模式并进行学习的能力,已经远远超出了人类思维的能力。

人机协作的机会将出现在三个领域:“个性化”,增强现实,以及虚拟化身,其中每一个都充满了各种可能性和危险

罗伊特曼指出,儿童早期大脑发育在两个方面具有不同寻常的特点:窗口的短暂性,以及大脑的可塑性和脆弱性。

她用核磁共振成像(MRI)扫描来证明这些特点,最后得出结论,“共同放电、彼此连接到一起的神经元”,构成了高效能的正常大脑功能的要素。

这是个复杂过程,罗伊特曼称之为将人类经验“锁定”到大脑发育中,并将在人的余生中为大脑服务(或不服务,这取决于缺少什么)。直到20岁出头,大脑的前额皮质才发展出批判性判断和情绪调节的能力。

罗伊特曼对如何解释神经科学直言不讳。她对与会者说:“我提倡真正的体验。”

3.人工智能的位置在哪里?

大会合作伙伴、IBM Watson Health妇幼健康部的Nicole Harlaar和Avery Desrosiers向与会者概述了在有幼儿的父母中应用人工智能的当前趋势。所涵盖的范围,从追踪熟睡婴儿的心跳与呼吸的监视器,到用游戏提示幼儿完成早晨上学准备步骤的应用程序。

该报告引用了英国的一些新发现,与没有屏幕接触时间的孩子相比,有屏幕接触时间的孩子小型运动技能更高,大型运动技能更低。

沃森集团还指出,有一个由人工智能驱动的儿童学习辅助应用程序潜在市场:“例如,适应性学习活动,其中的学习进度和教学方法是根据儿童的优势、需求、技能和兴趣实时定制的。“

他们提出,这种个性化学习“可能有助于促进教育平等,也就是说,要确保每个孩子都得到其所需要的学习和教育支持,从而充分开发其自身学术和社交潜力。”

4.下一步骤

一开始,这是对“随着人工智能渗透到我们生活的方方面面,谁将是我们孩子大脑发育的安全守护者?”这一问题的探究,渐渐地它发展成一个令人兴奋的结论。

“赢在起跑线”网络的芝加哥“催化”大会参与者概述了他们将要承担的工作,即在下次会议上拿出四种工具:

《人工智能应用在幼儿教育中的伦理准则》,强调“有机生长”的大脑

评估与合规工具,为教学提供更多时间,而不是增加教师负担

家长技术工具,以支持幼儿教育的知识学习,促进家庭到学校的无缝过渡

以儿童为中心的技术工具,为收集数据和报告儿童总体健康和社会情感健康提供帮助,教师也可以用它来促进学习和教学

会上提交的IBM Watson白皮书与工作组详细阐述的“自交付成果”是一致的,这些交付成果将有助于形成论文的最终定稿。这为此次幼儿教育专家大会画上了一个完美的句号,人工智能研究者将这些教育专家所从事的工作称为“超级未来”职业——一种任何机器都无法取代的职业。

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