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中学里的人工智能课都教些啥?

2019-01-09 12:54 来源:网络整理 编辑:幽灵学院  人气:   评论一下

导语:人工智能进中学教材,这是历史上第一次,这是一个开创历史的机会。

范国樑正经历中学教师职业生涯的第二次转型。他大学学的是物理,毕业后转型为信息技术老师,在山西晋中市榆次一中任教。2018 年 9 月后,他开始教授学生人工智能。这并不是件容易的事情,他说:“我们并没有比孩子们超前多少。”

范国樑和 PingWest 品玩说起教授人工智能课程中遇到的问题,其中一个是:“有学生会问,为什么人脸识别要取 100 个点,而不是 50 个,或者 150 个。我作为一个高中老师,暂时没有能力回答这些问题。”

像范国樑这样转型教人工智能的教师,在山西晋中不是个例。2018 年 8 月,晋中市教育局主动找到全球领先的人工智能平台公司——商汤科技合作,计划在全市 35 所中学开设人工智能课程,还“投资了 2000 多万建设超算中心和实验平台”。范国樑所在的榆次一中,是首批 9 月开课的 16 所重点中学之一。

晋中市教育局对人工智能基础教育积极的态度,多少让人有点意外。这个山西省会太原邻近的一个地级市,不是传统教育强市,经济实力在山西省中也只能算中游水平:2017 年 GDP 总值 1284.9 亿元,在山西全省 11 个地级市中排名第六。但在人工智能已经上升到国家战略层面的今天,晋中市教育局的举动又在意料之中。

2017 年 7 月,国务院颁发了《新一代人工智能发展规划》,明确规定“在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育”,一场人工智能基础教育运动正在展开。

哪儿能找到老师

商汤在这场运动中扮演了近乎轴心的角色。“《新一代人工智能发展规划》发布后,商务印书馆找到我们,想出一本人工智能基础教育教材。”商汤科技香港公司总经理兼教育事业部总经理尚海龙告诉 PingWest 品玩。拥有 121 年历史的商务印书馆历来目光前沿,深度参与了中国现代化的全过程,其出版的《天演论》、《国富论》等书籍影响了一代人。

当时,已经有一些中学自行试水人工智能基础教育,但缺乏专业的教材、师资和实验工具。商汤科技创始人汤晓鸥教授找到商汤科技联合创始人、“港中文 - 商汤联合实验室”主任林达华教授,让他负责教材编写。

“这让我感到非常意外,也非常纠结。”林达华教授在知乎专栏上写道,“一方面,教科书的编写对我而言是一项全新的工作,我没有任何经验;另一方面,实验室的各项研究正在进入关键阶段,哪有余力开展这样一个大项目呢。”

但最终,因为商汤领导团队一致觉得“人工智能进中学教材,这是历史上第一次,这是一个开创历史的机会”,林达华教授还是接下来这个大项目,并在港中文 - 商汤联合实验室组建了编写团队。此外,上海六所重点中学老师组成了团队,“负责从教学的角度提出反馈并对教学语言的运用提供指导意见”,最后双方合作统稿。

从 2017 年 10 月到 2018 年 4 月底正式发布,教材编写历经 7 个月,修订了 4 个版本,针对零基础的高中生做了大量优化:用大量例子和图表来解释每一个概念,引入概念的节奏和密度都经过仔细考量,并且“补充了必要的数学介绍(比如向量的基本运算,简单概率,和初级的优化思想)”。

最终,教材用九章来构建人工智能基础教育。第一章是人工智能历史和应用的介绍,第二章到第九章从计算机视觉、语音识别、自然语言理解、围棋 AI 等多个细分领域展开。

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“对于大部分中学同学来说,他们的最终职业道路可能不是成为AI的研究者或者工程师,而是进入其它行业。在AI应用日趋广泛的今天,相信很多不同行业都将受益于AI的赋能。因此,我们的高中教材主要是为了实现第二层次的目标。”林达华教授如此阐释这本教材的目的。

林达华教授把对人工智能的掌握和理解分为四个层次,从一到四逐步加深,第二层是“了解人工智能的基础知识和常用算法,从而可以运用它们解决工作中的问题”。

“教材的销售工作主要由出版社负责,与商汤科技关系不大。” 尚海龙在接受 21 世纪经济报道时说。但正因为有编写教材这个契机,商汤开始把人工智能基础教育当做一个业务去做,专门设立了教育事业部,建立起了给中学教师培训的讲师团、SenseStudy 实验平台、人工智能实验室等配套设施。

“商汤从内部挑选出 80 多位员工,组成了人工智能基础课程讲师团队。”尚海龙对 PingWest 品玩表示。

具体来说,商汤会选择在研究、工程、产品以及商务一线工作、且毕业于 C9 大学(中国首个民间顶尖大学间联盟,有清华北大等名校)的硕士博士,让他们接受三天左右林达华教授的系统培训。培训完后有考试,并且根据成绩颁发不同等级的证书。此外,还会有试讲课,根据讲师的口才、台风和基本功来评分。

尚海龙说:“合格的讲师最终会进入讲师团。需要的时候,我们会从里面挑选几位形成组合,给教师培训。”

教师培训通常为期 5 天,培训内容被拆分成 4 个部分,分别是内容知识讲授、上机操作、实验环节和检验。前 4 天,上午进行内容知识讲授,下午进行上机操作,学习使用教具。每天讲解“耳聪目明,心灵手巧”四个方向其中一个。

“耳聪目明,心灵手巧”是最初编撰教材时的思路,“耳聪”为音乐风格分类,“目明”为经典图像分类和深度学习,“心灵”为自然语言理解,“手巧”为生成模型。

第 5 天,教师们需要共同做一个人工智能细分方向的成果。“比如一个算法,一个驱动或者无人车的某一个功能。”尚海龙告诉 PingWest 品玩。

5 天的培训时间并不长,为了让培训效果最大化,商汤总结出了三个挑选受训老师的三个经验。“第一,要选理工科背景毕业的。第二,最好选 20-30 岁的年轻老师。第三,最好是教信息技术的教师,如果没有,物理和数学教师也可以”。

除了给教师培训,商汤还会帮助学校搭建实验平台和人工智能实验室。

“在(SenseStudy)这个平台里,我们对多种常用的算法进行便于中学生进行实验的 API 设计和封装,配套的数据集也做了适当的剪裁,尽可能使得普通的中学生能在可以接受的时间里能够完成实验。”林达华教授在知乎一个回答上写道:“在这个平台上,我们选用了在 AI 领域最广泛使用的 Python 语言。”

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