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我對《AI+教育》的幾點淺見 

廖肇弘

2018.4.15


前 言 

前幾天接受雜誌社的採訪,個人發表了關於《AI+教育》的幾點淺見。

這幾天我不斷思索,AI 可以解決傳統教育模式的種種限制,但也可能產生意想不到的全新問題。對於《AI+教育》仍有許多想要表達與補充的想法,實在不吐不快,今天就借此專欄一隅,和各位朋友繼續探討。

《AI+教育》的價值何在 

我在採訪中提到:「從技術面來看,不論是專利或研發人力資源,中國大陸的 AI 很快可以趕上美國,甚至在大數據的積累方面,比歐美有更強大的競爭力。但比較需要注意的是,接下來在 AI 應用方面,就是跨領域的課題,技術並不能解決所有問題,例如教育,光有 AI 技術是不夠的。」

是的,《AI+教育》的主要對象是人,不是機器。這和研發一台能夠打敗人類的下棋機器人或是能夠自動駕駛的自走車,在意義上是截然不同的 — 我從沒聽說過哪個《AI+教育》的應用是以取代人類或打敗人類為榮。 

古人說:「役物,而不役於物「。你必須深刻理解心理學、教學設計、教育理論、行為分析…等等議題,也必須具備創意、同理心、團隊合作精神…等,才能發揮《AI+教育》的價值。

AI 本身是中性的,就像核能一樣,是非常強大的武器,能掌握它的人,可以拯救世界,也可能毀滅世界。

如何讓大家學會掌握 AI 的力量,又不作惡,必須靠的是教育;但《AI+教育》的意義並不只是教孩子如何使用 AI 的技術,而是要教育孩子:在學會掌握更多人工智慧的力量時,也要具備更多人生智慧,去幫助其他更多需要幫助的人們。 

《AI+教育》的應用走向 

我目前正帶領團隊實踐《AI+教育》的研發主題,包括學習者臉部表情與學習氣氛的辨識、以文字探勘分析學習者學習風格與性向之間的關係、以及透過腦波偵測學習者專注力與學習成效之間的關係。雖然取得了初步成效,也獲得了若干獎項,但我覺得仍如滄海之一粟,可以努力的空間實在還有太多太多。

其中,適性化學習 (Adaptive Learning) 應該是初期比較容易看到的成果。因為傳統教育模式下,無法精確紀錄或追蹤每一位學習者的狀態或學習行為,並提供最適化學習,而剛好這是 AI 最擅長的事。 AI 可以隨時收集學習者的行為與評量結果,自動動態調整提供學習者最適當的內容、反饋、提示、練習或測驗題目,以提升學習成效。

《AI+教育》在國際上比較常用的說法是《AI in Education》,我和若干知名研究機構常交流互動,例如英國的 UCL Knowledge Lab,專精於 AI 在特殊教育、情緒治療等研究,我常常與其交換有關 AI in Education 的想法。例如「深度學習輔助適性學習系統」、「表情偵測AI機器人導入情緒障礙學生引導」、「AI職訓仿真教練」等,搭配各種學習者的生理感測裝置(如表情偵測、聲音偵測、肢體辨識、溫度感控等)以及自然語言分析系統、大數據挖掘,都進行了討論與交流,獲益良多。

目前《AI+教育》的應用案例已不少,對象不外乎老師、學生、助教、教材、作業、考試、以及學習過程中的各種行為或表情。我大致上將其歸納為下列幾類:

  1. 以文字類大數據為基礎,針對學習內容進行大量的 Text Mining 文字探勘與文本分析。最具代表性的就是由學習者的作業或討論中進行大數據分析,或根據許多文字對話數據,深度分析學習者的學習需求或學習問題。
  2. 以 Chatbot 聊天機器人為主,運用文字或語音聊天的互動機制,創造一種真人與 AI 機器人對話的學習應用場景,並將學習者的所有對話紀錄進行分析及比較,做為安排進一步適性化學習的重要機制。
  3. 以社交媒體為基礎,大量分析學習者在社交網絡或學習平台中的各種紀錄,包含貼文、留言、圖片、以及對於各種學習內容的回應,提供老師或教學單位參考。
  4. 以語音數據為基礎,分析學習者在回應對話時的各種用字遣詞以及相關語意或情緒,並與學習者的的特質與學習行為進行比對分析。
  5. 以影像分析為主,透過人臉辨識或姿勢體感,判別學習者在學習過程中的表情變化和行為變化,辨別各種肉眼難以察覺的各種情緒或意念想法。
  6. 以其他生理感測訊號為基礎,例如腦波儀,偵測學習者在各種刺激與反應之間對於學習的影響。

我們在 AI 教育的應用仍在努力探索,我一再告誡團隊,《AI+教育》的重點並不是要研發什麼黑科技。如何解決學習者的學習障礙,創造更公平的學習環境,才是我們發展《AI+教育》最重要的價值與意義。 

結 語 

AI 的最大特色就是讓機器具備強大的自我學習能力。不管是哪一派的 AI 理論,關鍵字其實都是一樣,就是「學習」。而機器學習的最基本概念,就是讓電腦不斷試錯,從中匯整經驗,修正錯誤後再不斷嘗試,這不正是人類自己發明的演算法與賦予機器的學習能力嗎?

傳統教育框架下的模式、思維、工具、方法,都有必要進一步探索或變革。但也有不變的部分,例如人性、價值觀、信念、勇氣、抉擇、包容、正直、同理心….等,這些特質,都是教育中最重要的核心素養,不應該因為 AI 的強大而有所偏離。

《AI+教育》仍在發展初期,未來如何發展?我們無需迷茫,答案並不需要什麼高深莫測的人工智慧,往往只是大道至簡的人生智慧。


《原文將刊載 【中國遠程教育雜誌】》 

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