王湘蓉 邢曉鳳
鄭南寧簡介:
中國工程院院士, 中國自動化學會理事長,國際模式識別協(xié)會(IAPR)理事會成員。曾獲“做出突出貢獻的留學回國人員”“國家級中青年突出貢獻專家”“全國優(yōu)秀教師”“中國青年科學家獎”等榮譽稱號;首批入選國家“百千萬人才工程”,獲何梁何利科學技術(shù)獎。兼任國家科技重大專項“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產(chǎn)品”(即“核高基”)咨詢專家委員會主任,國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展咨詢委員會副主任委員,中國人工智能教育聯(lián)席會理事長;曾任國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(簡稱863計劃)信息領域首席科學家、國家信息化第一屆專家咨詢委員會委員、西安交通大學校長、國務院學位委員會委員。
從歷史深處走來的古城西安,滄桑而厚重。深冬的古城街頭,梧桐葉已枯黃,一枝一葉穿過歲月的脈絡向外延伸。在古城的東南處,西安交通大學興慶校區(qū),梧桐大道與校外街景略有不同,大學獨有的安靜氣質(zhì),從擦肩而過的學子身上不自覺地外露出來。在大學人工智能與機器人研究所,我們采訪了中國工程院院士、西安交通大學前校長鄭南寧教授。步入院士的辦公室,首先映入眼簾的是靠墻的書柜;辦公室窗臺上擺放著許多照片,其中有一張是多年前溫家寶總理和鄭南寧教授的合影。
采訪中,作為西安交通大學曾經(jīng)的校長,鄭南寧的話里飽含著對教育的深情和人文的浪漫;作為研究人工智能、計算機視覺與模式識別領域的科學家,他灑脫、率性,而又嚴謹求真。他說,科學是奇妙而深奧的,稍微欠了火候就不會有精彩發(fā)生,有時再向前多跨一步或許就是謬誤,科學探索的道路永無止境,對科學要懷有敬畏之心??茖W家的精神和追求影響著時代,也改變著時代。
人工智能只能是人類偉大的助手
人工智能技術(shù)會給人類帶來革命性的變化。1981年,鄭南寧在日本慶應大學攻讀博士學位時,日本機器人領域無論從科學研究,還是產(chǎn)業(yè)應用,都處在蓬勃發(fā)展的階段,日本現(xiàn)代化的機場、發(fā)達的高速公路、便捷的城市交通,大學里先進的實驗室環(huán)境和濃郁的研究氛圍讓鄭南寧震撼不已,并激發(fā)了他的學習動力。1985年,鄭南寧學成回國,在碩士生導師、模式識別領域著名學者宣國榮教授的帶領下,在自動控制專業(yè)計算機控制教研室的基礎上,經(jīng)過半年多的努力,組建了西安交通大學在人工智能領域第一個專職科研機構(gòu)——“人工智能與機器人研究所”(簡稱人機所)。
多年來,鄭南寧帶領其研究團隊對模式識別與智能系統(tǒng)、機器視覺與圖像處理等重要領域的應用基礎理論及其工程應用進行了長期、系統(tǒng)的創(chuàng)新性研究,為中國模式識別與人工智能和圖像處理學科及工程技術(shù)的發(fā)展作出了突出貢獻。在鄭南寧看來,人工智能是一門綜合性的前沿交叉學科,其發(fā)展與信息科學、認知科學、神經(jīng)生物學、心理學、數(shù)學等學科深度融合,是引領許多領域產(chǎn)生顛覆性變革的使能技術(shù),合理并有效地利用人工智能技術(shù),意味著價值創(chuàng)造和競爭優(yōu)勢。
鄭南寧對人工智能技術(shù)的發(fā)展曾這樣談到,40億年以來,地球上的生命遵循著最基本的自然進化法則,緩慢地演化,然而,隨著人工智能等科學技術(shù)的發(fā)展,人類的未來歷史將會出現(xiàn)按照有機化學規(guī)則演變的生命和無機的智慧生命并存的形態(tài),或者說人類有可能利用計算機和人工智能去設計生命。目前,盡管我們無法描述人工智能技術(shù)在未來幾十年后會形成什么樣的具體形態(tài),但可以確定的是,人工智能技術(shù)的發(fā)展一定會給人類帶來革命性的變化,并且這個變化一定會遠超人類過去千年所發(fā)生的變化。人工智能將成為未來30年影響最大的技術(shù)革命。
人工智能永遠不能替代人。人工智能有一個界限無法逾越,那就是擁有人類大腦的思維能力。要想突破人工智能的技術(shù)壁壘,需要從腦科學得到啟發(fā)。人腦是宇宙中最為復雜的系統(tǒng)之一,能夠舉一反三,而這正是人工智能難以企及的能力。鄭南寧指出,對人工智能而言,解決某些智力挑戰(zhàn)的問題相對簡單,但是解決一些對人類來說習以為常的問題卻非常困難。比如,一般三歲的孩子還不能下圍棋,但機器人可以,但三歲的孩子能迅速從人群中認出自己的父母,而不需要經(jīng)過大量標注的人臉數(shù)據(jù)集中訓練。人工智能研究的重要方向之一就是借鑒認知科學、計算神經(jīng)科學的研究成果,使計算機通過直覺推理、經(jīng)驗學習將自身引導到更高層次。
人工智能使社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化,正在逐漸取代一些傳統(tǒng)崗位。未來,針對人工智能將取代哪些職業(yè),鄭南寧回答了諸多人的這一“現(xiàn)實之問”。他說,英國有一個網(wǎng)站對365類職業(yè)未來能否被人工智能淘汰做過一個分析,認為有十類職業(yè)不可能被人工智能替代或者是替代的概率非常小。這十類職業(yè)是:教師、科學家、藝術(shù)家、心理咨詢師、公關、律師與法官、醫(yī)生、健身教練、警察、月嫂。他歸納出這些職業(yè)的基本特質(zhì)是交流。溝通與交流促進了人與人之間的關系連接,也關系到人類情感的發(fā)展。
“人工智能給我們的社會帶來革命性變化的同時,又引發(fā)出另外一個問題,就是社會倫理,所以人工智能必須要在人類的監(jiān)督之下,或者說在人類的監(jiān)督之下去構(gòu)造一個可信任的‘人’,這一點非常重要?!编嵞蠈庍M一步闡述,人工智能只能是人類偉大的助手,而永遠不能替代人,人工智能可以完成人類賦予它的所有任務,甚至超過人類,但靈魂和精神總是來源于人類,心靈的溝通與情感的交流必須依靠人類。任何智能程度的機器都無法完全取代人類,這就需要將人的作用或認知模型引入人工智能系統(tǒng)中,形成混合-增強的智能形態(tài)。這種形態(tài)是人工智能或機器智能可行的、重要的成長模式。
智能時代也要允許孩子在課堂上走神。當教育信息化基礎設施尚在普及完善、互聯(lián)網(wǎng)和教育尚在互相催化融合時,人工智能作為信息技術(shù)的更高發(fā)展階段,將深層次推動教育教學改革與創(chuàng)新發(fā)展。鄭南寧表示,人工智能對教育帶來了很大的沖擊,這既是機遇,也是挑戰(zhàn),人工智能技術(shù)和教育的深度融合,可以重構(gòu)教育文明的效率體系,使教育更加高效,課堂更加生動活躍,學生學習的途徑更加多元豐富,滿足教育向上生長的養(yǎng)分需求。
那么未來人工智能將給教師職業(yè)帶來哪些改變?教師將如何應對這一挑戰(zhàn)?鄭南寧認為,人工智能對教師帶來挑戰(zhàn)是必然的,教師可以從低附加值的簡單重復工作中自我解放,從而更加專注于構(gòu)建和諧穩(wěn)固的師生關系,促進學生全面長遠的發(fā)展。教師不僅僅只是知識的傳授者,也是滿足學生個性化需求的教學服務提供者、設計實施定制化學習方案的成長咨詢顧問。比如說教師在課堂上講一個知識點,學生可以通過手機app來確認,如果老師不會融會貫通,完全照本宣科,這個課便沒有了意義。他表示,芬蘭的“現(xiàn)象教學”值得借鑒,老師以生活中的現(xiàn)象結(jié)合知識點來講,促進學習者在真實情景下學會知識與應用知識,即解決問題,注重培養(yǎng)學生的橫越能力,增強了教學內(nèi)容的綜合性。
在談到人工智能是否對學習方式帶來改變時,鄭南寧表示,語音識別和語義分析技術(shù)可以用在口語測評;圖像識別技術(shù)可以用在作文批改和拍照搜題;人工智能可以為每個學生提供個性化、定制化的學習內(nèi)容、方法,激發(fā)學生深層次的學習欲望?!叭斯ぶ悄芸梢允谷祟惛勇斆鳎热绮稍L錄音,用語音處理軟件很快就形成文字,這是一個生動的例子?!?/p>
人工智能和教育的深度融合目前正處于變革的過程,有些地方課堂上出現(xiàn)了人臉識別,或者監(jiān)督系統(tǒng),可以捕捉到孩子的每一個表情。對此鄭南寧認為,人工智能運用到教育中,不是要把人都變成機器,而是要使機器更加人性化。我們不可能要求孩子的思想行為像在操場上走正步那樣整齊劃一,要允許孩子在課堂上分神。孩子的成長過程并不是說像看見清澈透底的湖水,一覽無余。我們應該給孩子的成長創(chuàng)造一個更加多樣、寬松的成長空間,如果事事都去約束孩子的天性,那我們培養(yǎng)出來的孩子與機器何異?所以回答錢學森之問“為什么我們的學校總是培養(yǎng)不出杰出人才”,不能僅從大學的人才培養(yǎng)角度解釋,基礎教育就要抓好。要將基礎教育和高等教育貫通起來,要有意識地去培養(yǎng)孩子們的活躍性思維,養(yǎng)成良好的思考習慣和表達能力,這點尤為重要,因為這是形成創(chuàng)新能力的思想基礎。教育簡單地說,就是要讓優(yōu)秀的學生更加優(yōu)秀,讓后進的學生跟上來,讓每個生命都煥發(fā)出其獨特的魅力。教育是植根于內(nèi)心深處的愛,是心心相印的活動,唯有從心里發(fā)出來,才能走到心靈深處。
第四次技術(shù)革命背景下的人才培養(yǎng)
用積極的態(tài)度、寬闊的視野去重新認識人才培養(yǎng)。鄭南寧認為,在當前第四次技術(shù)革命的背景下,我們要做出中國人的貢獻,就是要把教育抓好。“中國不僅需要培養(yǎng)出更多的人工智能領域人才,更要培養(yǎng)出高層次乃至世界頂尖的人工智能人才?!?/p>
鄭南寧曾經(jīng)在西安交大的一次開學典禮上說,學生是大學最寶貴的財富,大學是為學生而辦的,大學就是要把學生作為教育的中心,培養(yǎng)出優(yōu)秀的學生,源源不斷地為社會輸送優(yōu)秀的人才,為國家培養(yǎng)出合格的接班人?!艾F(xiàn)在的大學生就是未來20年我們社會的中流砥柱。現(xiàn)在大學生的思想成長得如何,決定了20年后我們社會的價值取向?!编嵞蠈幪寡?。
在鄭南寧看來,更深層次的改革開放是中國整體科技進步以及高等教育的轉(zhuǎn)型。中國高校在承擔國家的科技創(chuàng)新方面從沒有像今天這樣承擔著如此重要的責任。教育是我們的希望所在,改革開放40年來,我們靠什么來支撐國家的發(fā)展?就是靠我們的教育培養(yǎng)出來的人。我們要客觀地用積極的態(tài)度、更寬闊的視野去重新認識人才培養(yǎng)。
本科教育是一所大學的立校之本。在本科教育方面,鄭南寧表示,本科教育是一所大學的立校之本,是高等教育發(fā)展的基石。本科教育之所以在高水平大學中處于基礎性地位,是因為本科教育是學科發(fā)展的基礎,為學科生存與發(fā)展提供了豐富的資源基礎。
他指出,中國的本科教育面臨著兩大基本問題。一是教師隊伍建設,面向本科教學的這支隊伍,一定要適應時代需求。高校教師隊伍建設一直是高等教育改革和發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。習近平總書記指出,教師隊伍素質(zhì)直接決定著大學辦學能力和水平,建設政治素質(zhì)過硬、業(yè)務能力精湛、育人水平高超的高素質(zhì)教師隊伍是大學建設的基礎性工作。二是科研成果是否轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容,即教材建設。伴隨著科技的發(fā)展進步和科研成果,我們要有最新的教材?!?017年,我們創(chuàng)辦了‘人工智能拔尖人才培養(yǎng)試驗班’,探索培養(yǎng)人工智能方向的本科生,并于2018年招收第一批人工智能專業(yè)大學生。2018年年底成立人工智能學院。這是人工智能與機器人研究所后30年發(fā)展的一個重要事件。一個研究團隊,研究工作都是個性化的,但是本科生的培養(yǎng)必須是系統(tǒng)性的,我們要有教學大綱,要有一支教師隊伍來支撐本科生的教學?!编嵞蠈幷f。記者了解到,他們集三十余年來人才培養(yǎng)和科研工作的實踐,編寫了教材《人工智能本科專業(yè)知識體系與課程設置》,這本書充分體現(xiàn)了人工智能專業(yè)知識體系高度交叉融合的特性,為高校構(gòu)建寬口徑的人工智能專業(yè)和學科交叉的課程體系提供了引導示范。
“這本書在國外也有很大影響,一些海外知名學者和教授在與我們交流中或在一些會議上,多次提到中國的人工智能發(fā)展給他們帶來了挑戰(zhàn),說沒有想到西安交大有這樣一本書,如此系統(tǒng)地介紹人工智能的本科課程設置和知識體系。所以我們中國人要有信心。我們的國家現(xiàn)在有這么好的科研環(huán)境和舞臺,我們能做的事情并不比別人差,我們要有民族的自信,沉下心來,踏踏實實地把人才培養(yǎng)好?!编嵞蠈幈硎?。
國家的強大,教育均衡很重要。鄭南寧強調(diào),基礎教育階段不能片面強調(diào)精英培養(yǎng),我們需要給那些偏遠地區(qū)的孩子更多的成長機會。一個國家的強大,教育的發(fā)展,均衡非常重要。偏遠地區(qū)的教師資源很匱乏,現(xiàn)在我們用人工智能的方法,把優(yōu)質(zhì)資源送過去,還要給這些孩子更多的機會,讓他們走出大山,有更寬闊的視野和更好的空間與環(huán)境。走出大山,不僅是物理空間上的走出,更重要的是思想境界的走出與跨越。人工智能會給這些孩子帶來改變,但這還遠遠不夠,還要創(chuàng)造更多的資源。比如利用大城市的優(yōu)質(zhì)資源,抽調(diào)優(yōu)秀教師去邊遠貧困地區(qū)支教?,F(xiàn)在很多年輕的研究生去支教,影響畢竟有限。如果我們優(yōu)秀的、很有經(jīng)驗的教師去支教,改變的可能就是一所學校的未來。所以,教育要接地氣,教育不接地氣就失敗了。
院士就是在自己的小院里做點事
鍛煉和科研都是漫長的過程,要耐得住寂寞并不斷突破極限。鄭南寧不僅是一位有著深厚學術(shù)造詣的人工智能研究領域的科學家,還是一位“一口氣能做五十個俯臥撐”的體育達人。在他的理念里,科學與體育的結(jié)合迸發(fā)出的魅力是勢不可擋的,鍛煉和科研都是一個漫長的過程,需要耐得住寂寞并不斷突破極限。一所合格的大學要注重搞好教育教學,一所好的大學要注重對學生素質(zhì)的培養(yǎng),一所優(yōu)秀的大學除了前兩者之外,還要注重對學生體育精神的培養(yǎng)。比如耶魯大學等名校,在一定程度上將對體育設施的投入放在一個很重要的位置。學校培養(yǎng)學生的體育精神,就是要塑造堅強的人格和體魄,培養(yǎng)追求卓越的意識,這對學生的發(fā)展具有積極的啟迪作用。從有著濃厚體育精神大學校園走出的大學生,往往都充滿自信。為此,他大力提倡“為祖國健康工作五十年”的體育精神,在忙碌的工作中,始終堅持和學生一起跑步、游泳、騎車?!叭说囊簧鋵嵑芏虝?,要健健康康為國家工作50年,如果沒有好的身體怎么行?在我們所,只要有能夠活動的地方,就有簡單的體育器材。我們這里就像一所業(yè)余體校,大家一起去郊游、騎行、游泳、打球,氣氛非常活躍。”鄭南寧笑言。
師生關系是學校環(huán)境中最基礎的人際關系?!敖逃旧硎且粋€優(yōu)雅、緩慢和美妙的過程,優(yōu)雅是人與人之間心靈的交流?!编嵞蠈庍M一步解釋道,所謂優(yōu)雅,就是對學生的愛要體現(xiàn)得非常充分;緩慢就是要有耐心——教育是一個“慢”的藝術(shù),不能急功近利,更不能把學生當作“固化的產(chǎn)品”去設計;美妙就是要營造其樂融融的師生關系。
師生關系是學校環(huán)境中最基本、對教育效果影響最大的人際關系。良好的師生關系是學校教育教學活動取得成功、師生之間信息傳遞暢通的重要保證。鄭南寧有他的擔心:優(yōu)秀的教師也會有很多壓力,如果壓力處理得不好,就會轉(zhuǎn)換成對學生指導上的簡單化。
拋開那些熠熠發(fā)光的身份和光環(huán),鄭南寧首先是一位“和學生打成一片”的教師,人機所成立33年,只要不出差,鄭南寧大部分時間都跟學生在一起?,F(xiàn)在,他還站在講臺上給本科生上課。他常常對老師們講:學生幸??鞓?,老師才幸福快樂,學生不快樂,老師快樂不了。我們一直講教師是教育的主體,但是在教育的過程中,我們也要看到學生也是主人公。教師要有一個正確的指導觀,我們和青年學生在一起,不僅僅是老師對學生的指導,教師也在學生的指導中不斷獲得新知,在某種程度上,學生也是我們的老師。只有這樣的認識,我們才會感到教育是一個優(yōu)雅的過程。
“我們現(xiàn)在把院士捧得太高。要讓院士走下神壇,院士就是在自己的小院子里做點事兒。院士是一個榮譽,是公眾做出的評價。他們的的確確為國家做出了重要的貢獻,但是這些貢獻,背后是許許多多默默無聞的人在支持,他們只是這個團隊的代表人物?!编嵞蠈幦缡窃u價自己的工作。“研究所成立至今已有33年的歷程,前30年我還年輕,跟著大家一起奮斗。但是舞臺總是要落幕的,每一個人都是時間的過客,都會與所有的東西離別,不能違背自然規(guī)律。應當讓年輕人把這個班接得更好,讓他們有更好的責任感。因此創(chuàng)造和傳承十分重要。”
“在創(chuàng)造新時代的過程中,傳承是文化的綿延不斷。大學教師作為文化的傳承者,使命在于用知識、人格魅力以及學者風范教育和感染學生,做學生健康成長的守護者和引路人。要培養(yǎng)學生對生活和學習的熱情,讓他們靜下心來把書讀好,把社會讀懂,使學生成長為有思想、會思考的人?!弊鳛榻處煹泥嵞蠈?,會時常透過辦公室的玻璃窗,看著窗外高大渾厚的梧桐和雪松,夏日濃蔭下的學子嬉笑著走過梧桐道,秋日梧桐葉落了滿地的金黃,學子們歡暢地踩著松軟的葉毯。他培養(yǎng)了數(shù)百名人工智能領域的畢業(yè)生,這些學生奉獻于國家的各行各業(yè),用知識推動著科技的發(fā)展。而他慢慢地退后,從主導者到欣賞者,一直退到人機所的“后鄭南寧時代”。