謝作如
2024年4月26日,孫凝暉院士在全國人大常委會專題講座中提出“人類社會正進入智能計算時代”。對于“計算”一詞,中小學信息技術(shù)教師并不陌生?!镀胀ǜ咧行畔⒓夹g(shù)課程標準(2017年版)》將“計算思維”作為課程核心素養(yǎng),《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》則進一步強調(diào)了“計算思維”的重要地位。但是,“計算思維”一詞中的“計算”與孫院士提出的“智能計算”中的“計算”含義是否一致?
從發(fā)展史來看,正因為計算機的出現(xiàn)才讓AI研究成為可能,二者的“計算”都是“computing”。但從現(xiàn)有定義看,“計算思維”似乎僅僅關(guān)注了分解問題、抽象、建模等算法設計方式。以《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》為例,“計算思維”關(guān)注的是“能對問題進行抽象、分解、建模,并通過設計算法形成解決方案”。周以真教授的“計算思維”定義則強調(diào)通過約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法,把一個復雜的問題重新闡釋成可以用“計算”解決的問題。
不難看出,當前的計算思維是在用人工的方式抽象出規(guī)律或者公式,再設計算法解決問題,而主流的AI研究范式是通過算法“學習”大量數(shù)據(jù),實現(xiàn)曲線擬合、函數(shù)逼近,從而解決問題。深度學習算法類似一個萬能工具,在訓練過程中能夠自動提取圖像、語音和文本中的有效特征,效果甚至比人工分析還要好。訓練模型是一個流程化的操作,用戶不需要對數(shù)據(jù)做“抽象”,也不需要理解算法背后的原理,甚至不需要寫代碼,核心工作是通過評估模型表現(xiàn)來調(diào)整算法、超參數(shù)和訓練數(shù)據(jù)。因而,我們可以得出結(jié)論:當前計算思維只考慮了計算機科學中的傳統(tǒng)算法,而與AI算法無關(guān)。
當然,造成計算思維內(nèi)涵滯后是有歷史原因的,周以真教授在2006年提出“計算思維”,而AI在2012年之后才迅猛發(fā)展起來。用2006年的定義去強行解釋深度學習中的計算思想,本來就有刻舟求劍、削足適履之嫌。我相信,隨著智能計算的迅猛發(fā)展,計算思維的內(nèi)涵也會與時俱進的。