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如何從一個(gè)創(chuàng)客網(wǎng)站計(jì)算它的民科程度

2017-07-01 08:07:49魏忠
中國(guó)信息技術(shù)教育 2017年11期
關(guān)鍵詞:蒂姆網(wǎng)頁(yè)創(chuàng)客

魏忠

近日,中國(guó)科學(xué)院物理研究所的歷任所長(zhǎng)被前來(lái)上門(mén)挑戰(zhàn)的民科搞得十分煩惱,總是有人聲稱發(fā)現(xiàn)了相對(duì)論的漏洞,等等。據(jù)說(shuō)有一任所長(zhǎng)苦思冥想終于找到了一個(gè)好辦法,即讓門(mén)衛(wèi)學(xué)會(huì)25道比較難的高中程度的數(shù)學(xué)題,遇到前來(lái)挑戰(zhàn)的民科,只要連續(xù)完成5道題就可以到辦公室挑戰(zhàn),而自從這個(gè)方法實(shí)施后,就沒(méi)有一位民科成功地走進(jìn)辦公室。

當(dāng)我們說(shuō)到“民科”這個(gè)概念時(shí),物理研究所的所長(zhǎng)就已經(jīng)有了可測(cè)量的模型,即研究物理學(xué)至少要具備高等數(shù)學(xué)的知識(shí),且中學(xué)數(shù)學(xué)要優(yōu)異,因此,所長(zhǎng)用數(shù)學(xué)題來(lái)篩選民科。然而,門(mén)戶網(wǎng)站又將如何區(qū)分主頁(yè)君到底是科學(xué)家還是民科呢?

1984年,29歲的工程師蒂姆·伯納·李進(jìn)入李政道領(lǐng)導(dǎo)的歐洲原子核研究所工作,他接受了一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的工作:為歐洲不同國(guó)家的科學(xué)家建立遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的一個(gè)協(xié)作系統(tǒng)。蒂姆端著杯咖啡在紫丁香花叢中沉思,盛夏幽雅的花香伴隨著醇香的咖啡味飄入實(shí)驗(yàn)室,霎那間,蒂姆靈感迸發(fā)——人腦可以利用互相聯(lián)貫的神經(jīng)傳遞信息(咖啡香和紫丁香),為什么不可以由計(jì)算機(jī)文件互相連接形成“超文本”呢?1989年12月,建立在超文本標(biāo)記語(yǔ)言基礎(chǔ)上的國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)誕生了。不同的用戶通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)顯示成網(wǎng)頁(yè),如今已經(jīng)使人類進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。然而,蒂姆領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際組織并沒(méi)有停止,蒂姆把網(wǎng)頁(yè)反過(guò)來(lái),如果能將其高度抽象成標(biāo)準(zhǔn)的可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)格式,再變成可經(jīng)數(shù)學(xué)計(jì)算和分析的數(shù)據(jù)的話,就可以傳輸和分析了。也就是說(shuō),把網(wǎng)頁(yè)再抽象成數(shù)據(jù)形成的標(biāo)準(zhǔn)叫XML,這與網(wǎng)頁(yè)語(yǔ)言很像,但作用不同。

XML和RDF以及本體論結(jié)合在一起,誕生了語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò),今天,語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)成為網(wǎng)絡(luò)人工智能的基石之一。首先打個(gè)比方,如果蒂姆的個(gè)人網(wǎng)頁(yè)上寫(xiě)著“他的父母是數(shù)學(xué)家,曾經(jīng)就職于世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的研發(fā),蒂姆小時(shí)候就跟隨父母用電烙鐵和微處理器及舊電視機(jī)制作計(jì)算機(jī)并非法闖入敏感系統(tǒng),他畢業(yè)于牛津大學(xué)物理系”,如果你給出這個(gè)網(wǎng)頁(yè)的主人是科學(xué)家的結(jié)論,而且你不知道背后是一個(gè)人看了網(wǎng)頁(yè)還是計(jì)算機(jī)自動(dòng)給出的,那么這個(gè)系統(tǒng)就通過(guò)了圖靈測(cè)試,即具備了人工智能。例如,萬(wàn)維網(wǎng)和語(yǔ)義網(wǎng)技術(shù)不僅通過(guò)了圖靈測(cè)試,還得到了2016年計(jì)算機(jī)的最高獎(jiǎng)——圖靈獎(jiǎng)。

接著,如果我們把科學(xué)家這個(gè)結(jié)論的另外一個(gè)反向詞匯“民科”做一個(gè)測(cè)試,就更能說(shuō)明問(wèn)題了?!爸匕?,中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)電荷并不存在,將改寫(xiě)教科書(shū)”是最近特別流傳的一個(gè)帖子,我們把這篇文章轉(zhuǎn)成XML語(yǔ)言,利用文中關(guān)鍵的語(yǔ)義描述RDF屬性,即中國(guó)科學(xué)家、重磅、改寫(xiě)、教科書(shū)、真理、電荷、諾貝爾獎(jiǎng)、勝利、院士、第二作者等,且這些關(guān)鍵詞的強(qiáng)度值是相當(dāng)大的。

最后,我們利用本體論的邏輯判斷。例如,一個(gè)網(wǎng)頁(yè)中RDF頻度和強(qiáng)度均高于正常網(wǎng)頁(yè)的8倍,那么就可以為這個(gè)網(wǎng)頁(yè)給出一個(gè)語(yǔ)義定義——民科。如果大家仍有興趣,可以試著將業(yè)余科學(xué)家和發(fā)明家及其工匠進(jìn)行語(yǔ)義定義,大概會(huì)得出一個(gè)處于科學(xué)家與民科之間的中間值。

從哲學(xué)上來(lái)說(shuō),科學(xué)家、發(fā)明家和民科的嚴(yán)格定義確實(shí)不存在或者有極大的爭(zhēng)議,但對(duì)于信息學(xué)界,我們可以通過(guò)大數(shù)據(jù)與人工智能方法基本判斷一個(gè)人的各種信息,并得出他的語(yǔ)義指數(shù)。

例如,“創(chuàng)客”這個(gè)詞匯,如果從本體上考慮,一般來(lái)講,它是STEM,即科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)。其中,科學(xué)比較清晰,我們有很多辦法,從元學(xué)科到二級(jí)學(xué)科最后到知識(shí)點(diǎn)構(gòu)成科學(xué)的知識(shí)體系,如物理、化學(xué)、生物、地理、天文等;技術(shù)是使用工具提高人類效率和精度的能力,與科學(xué)密切相關(guān),但不一定非要把科學(xué)搞清楚;工程是組織技術(shù)的優(yōu)化和管理能力;數(shù)學(xué)是超脫科學(xué)的形而上的能力。創(chuàng)客教育可以是引發(fā)學(xué)生的STEM的興趣的一種活動(dòng),但是如果舍本逐末,就會(huì)遠(yuǎn)離創(chuàng)新的本體,走向科學(xué)的反向——民科。

科學(xué)是用證據(jù)證明。愛(ài)因斯坦說(shuō),人類科學(xué)的產(chǎn)生,一是來(lái)源于古希臘的形式邏輯,二是來(lái)源于伽利略時(shí)代的實(shí)證。而所謂民科,就是不關(guān)心和不面對(duì)人類的科技積累和進(jìn)展,拒絕和科學(xué)家對(duì)話,不遵守科學(xué)工作者的共同范式(形式邏輯),其經(jīng)?;齑羁茖W(xué)與宗教、文化、藝術(shù)、哲學(xué)以及概念體系,其在文本表示的語(yǔ)言的資源屬性有以下特點(diǎn):

①特別喜歡使用形容詞和情緒化詞匯,重大、顛覆性、陰謀、愛(ài)國(guó)、民族、貧困、堅(jiān)守等形容詞使用頻度很高;

②動(dòng)詞的豐富度不夠,喜歡使用極度的動(dòng)詞,如挑戰(zhàn)、叫板、破解、顛覆、打壓;

③學(xué)科名詞相當(dāng)集中,如哥德巴赫、量子力學(xué)、相對(duì)論、光速不變、羅倫斯變換、絕對(duì)時(shí)空觀、永動(dòng)機(jī)、萬(wàn)有引力、哥德巴赫猜想、費(fèi)馬大定律、四色定律、黎曼假設(shè)、進(jìn)化論、轉(zhuǎn)基因、免疫、酶;

④愿意使用權(quán)威名詞和新名詞,且經(jīng)?;祀s著心理學(xué)以及不同學(xué)科的有歧義的名詞,如院士、諾貝爾、教授、愛(ài)因斯坦、牛頓、中科院、戰(zhàn)書(shū)、學(xué)術(shù)難題。

雖然在哲學(xué)概念上區(qū)分“民科”和“科學(xué)”并不是一件容易的事,但是訓(xùn)練有素的人按照語(yǔ)義以上的語(yǔ)義邏輯,基本上很快就能區(qū)分科學(xué)或者民科。例如,我之前經(jīng)常參加的一些中小學(xué)教師或者企業(yè)組辦的創(chuàng)客群,他們就會(huì)經(jīng)常轉(zhuǎn)載文章,并讓我判斷這個(gè)人的民科傾向。按照蒂姆的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)框架,對(duì)于較有深度的文章可以運(yùn)用人工智能判斷,而淺的可以用模式匹配方法。最終得出,正確的教育應(yīng)該是直指創(chuàng)新的STEM的特征值的。

值得指出的是,現(xiàn)實(shí)中,確實(shí)存在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)家被當(dāng)作民科,或者民科披著嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的外衣進(jìn)行行騙。前者最典型的例子是著名量子生命科學(xué)家,英國(guó)薩里大學(xué)的艾利利教授,他喜愛(ài)科普和跨界,喜歡在媒體上出現(xiàn),雖然他身為著名的物理學(xué)教授,合作伙伴是著名的生物學(xué)教授,且拿到了英國(guó)政府的嚴(yán)肅的、高層次的科學(xué)基金,但是,由于他們提出的理論太過(guò)顛覆,所以很長(zhǎng)時(shí)間被人們指責(zé)為民科。然而,“科學(xué)”和“民科”最大的不同是不在于是否被誤解,重要的是艾利利教授接下來(lái)的做法。艾利利教授一方面嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)術(shù)范式,發(fā)表嚴(yán)肅的學(xué)術(shù)文章,并進(jìn)行形式邏輯的驗(yàn)證;另一方面不斷尋找證據(jù)證明自己的觀點(diǎn)。

而民科很可能會(huì)在量子力學(xué)研究中將量子力學(xué)的科學(xué)與佛學(xué)、心理感應(yīng)及王陽(yáng)明的哲學(xué)混搭,而艾利利在他的《奇妙的量子生命》一書(shū)中,一再?gòu)?qiáng)調(diào)量子生命的超距作用和心理感性或者哲學(xué)毫無(wú)關(guān)系,它是一種能夠驗(yàn)證的科學(xué)現(xiàn)象。

在民科和科學(xué)之間,還有一部分很長(zhǎng)的灰色地帶,我們姑且稱為業(yè)余科學(xué)家層次。電視節(jié)目《我愛(ài)發(fā)明》,其中的發(fā)明人就是一種比較典型的業(yè)余科學(xué)家。發(fā)明家、工匠與科學(xué)研究有很大的不同,發(fā)明家和工匠可以在一個(gè)熟悉的領(lǐng)域浸淫很長(zhǎng)時(shí)間,熟能生巧,有了發(fā)明,而科學(xué)研究必須在掌握系統(tǒng)科學(xué)理論和基礎(chǔ)知識(shí)后才能做新的發(fā)現(xiàn)?!皹I(yè)余科學(xué)家”與“民科”最大的區(qū)別在于是否接受科學(xué)的范式和專業(yè)評(píng)議?!段覑?ài)發(fā)明》欄目有一個(gè)很有意思的設(shè)計(jì),就是讓一個(gè)行業(yè)內(nèi)資深的教授當(dāng)評(píng)委對(duì)發(fā)明進(jìn)行審計(jì)和點(diǎn)評(píng),這一點(diǎn)很重要,這是避免創(chuàng)業(yè)者成為民科的關(guān)鍵一環(huán)。有時(shí)候,業(yè)余科學(xué)家在專業(yè)的指導(dǎo)下,甚至可以成為頂級(jí)的專業(yè)科學(xué)家。

1978年,一篇介紹陳景潤(rùn)的文章《歌德巴赫猜想》引爆了那個(gè)時(shí)候的青年的科學(xué)熱情,受其鼓舞一些人成為科學(xué)家,一些人成為著名的民科。那年,我16歲的大哥魏飛開(kāi)始研究數(shù)論,爸爸因勢(shì)利導(dǎo),將自己30年前的從高中到大學(xué)的數(shù)學(xué)書(shū)給了他,兩年時(shí)間,他完全自學(xué)完成了大學(xué)的數(shù)學(xué),當(dāng)年的父親也沒(méi)有把握,大哥到底是民科還是科學(xué)。1980年全市數(shù)學(xué)競(jìng)賽,大哥做出的答案幾乎都是對(duì)的,但是評(píng)卷教師發(fā)現(xiàn)這個(gè)孩子用的是高等數(shù)學(xué)方法解決初等數(shù)學(xué)問(wèn)題。今天的大哥已經(jīng)成為著名的化學(xué)家、清華大學(xué)教授。1988年,父親到大學(xué)看我,檢查我數(shù)學(xué)學(xué)科的期中成績(jī),我把37分說(shuō)成73分,結(jié)果被父親訓(xùn)斥一番,說(shuō)我“數(shù)學(xué)怎么能那么差”。非常窘迫的我后來(lái)找到讀博士的大哥出主意。大哥對(duì)我說(shuō):“沒(méi)有什么訣竅,只要將基米多維奇的《數(shù)學(xué)分析習(xí)題集》全部做完,數(shù)學(xué)就會(huì)從此過(guò)關(guān)。”我學(xué)著大哥的做法,用了兩年的時(shí)間將6本習(xí)題集全部做了一遍,從此數(shù)學(xué)不再是問(wèn)題。從“歌德巴赫猜想”開(kāi)始,有的人走向了科學(xué),有的人走向了民科,而父親對(duì)大哥的影響,大哥對(duì)我和弟弟的影響(先后拿到博士學(xué)位),卻說(shuō)明另外一個(gè)問(wèn)題——科學(xué)除了訓(xùn)練沒(méi)有什么捷徑。

我在想,今天到處在談創(chuàng)新,談創(chuàng)客,我們的教育又有哪些在誘導(dǎo)民科,而不是專業(yè)精神呢?

每年的5月,我總是接受上海市科委和經(jīng)信委委托,評(píng)審大學(xué)生創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)業(yè)孵化器以及信息類科學(xué)技術(shù)資助項(xiàng)目的評(píng)審,我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)越來(lái)越令人不安的現(xiàn)象:在創(chuàng)新實(shí)踐中,學(xué)生們?cè)絹?lái)越傾向運(yùn)用激情而不是科學(xué)精神,在評(píng)判創(chuàng)新時(shí)越來(lái)越多是以表面現(xiàn)象而不是深度邏輯來(lái)界定,這致使創(chuàng)新孵化器基本上已淪落成資不抵債靠政府資助活著的寄生蟲(chóng),而所謂動(dòng)輒數(shù)千萬(wàn)的風(fēng)險(xiǎn)投入的科技創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,無(wú)論是在科學(xué)、技術(shù)、工程上還是在數(shù)學(xué)上均無(wú)任何前沿性。桃李春風(fēng)一壺酒,江湖夜雨十年燈。作為教師的專家,我深深為這個(gè)創(chuàng)新時(shí)代的浮躁感到一絲擔(dān)憂。

與此同時(shí),中小學(xué)創(chuàng)客教育的導(dǎo)向也逐漸出現(xiàn)了迷失。機(jī)器人教育、3D打印教育、航模教育,很多中小學(xué)的創(chuàng)客教室動(dòng)不動(dòng)花費(fèi)數(shù)百萬(wàn),然而錢(qián)是花了,如果觸發(fā)的僅僅是學(xué)生的“靈感思維”“娛樂(lè)思維”“表層思維”“大賽思維”,而不是背后的“學(xué)科思維”“計(jì)算思維”“邏輯思維”,那么,今后的孩子成為的很可能就是民科、業(yè)余科學(xué)家,這與創(chuàng)新思維訓(xùn)練是背道而馳的。

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