孙茂松:培养真正对国家社会堪大用的人才

王湘蓉 王楠

“做科研好比上梁山,盲目追求论文数量永远‘坐不上前几把交椅,想在学术界坐到主位,有话语权,靠做艰难的、别人尚未触及的科研,将工作做得系统深入。”

人工智能发展至今一甲子有余,已经成为这个时代科技发展的代表之一,正深刻影响着我们的生产生活。人工智能产业发展势头正盛,但达到人类水平的、能够自适应地应对外界环境挑战的、具有自我意识的人工智能尚在起步阶段。人才是人工智能发展所需的战略资源,关于人工智能与创新人才培养,我们采访了欧洲科学院外籍院士、清华大学计算机系教授孙茂松。孙茂松长期从事自然语言处理、人工智能以及社会人文计算等方面的创新研究,同时,他致力于培养人工智能交叉学科创新人才。“基础理论突破是新一代人工智能发展的重中之重,基础科学领域顶尖人才培养的短板亟待补齐。”孙茂松说。

智慧教育先从条件成熟的局部着手

新基建是我国一项重要的国家发展战略,延伸到教育领域的教育新基建,是建构成高质量教育体系的“数字底座”。以技术创新为驱动的教育新基建,催生智慧教育生态的变革。何谓“智慧教育”?孙茂松从“智慧”一词谈起。他认为,智慧是智能的更高阶段,一方面智慧的“慧”渗透了中国人所谓的悟性,也是人类的智慧。另一方面,智慧代表“通”,打破数据孤岛从而实现万物互联。我国许多城市在推动新型智慧城市建设,孙茂松表示,这需要城市中各行各业的大数据融合在一起,触类旁通。当前,大量数据长期处于封闭状态,智慧建设技术尚未达到人类水平,因此智慧城市建设还有相当长的一段路要走。教育在城市发展中承载着重要的使命,构建新型智慧城市,回应人们对泛在灵活、个性化教育需求的智慧教育,旨在建立公共信息平台,在全国范围内打通个人学习空间,共享优质教育资源。前瞻智慧教育体系的构建,孙茂松给出了自己的判断:目前大规模的智慧教育体系建设仍停留在设计图纸上,也缺乏自上而下的宏观谋划,其实践路径更多的应是先从条件成熟的局部着手,一步一步地达成最终目标。

应用于汽车、医疗、传统制造业等领域的人工智能,显著提升了生产效率,人机共融的应用愈加广泛。智慧教育的重点在课堂,展望人机协作的智慧教育,是否会出现机器人教师和人类教师同台授课的场景?孙茂松认为,人工智能技术需根据人类教师的教学内容进行变化,单纯依靠机器人产出教学的想法不现实。实际上,人们普遍对人工智能寄予了过高期望。2016年,人工智能机器人阿尔法狗击败围棋冠军,打破了人类称霸围棋领域的纪录。人机大战后,阿尔法狗的威力尽人皆知。纵观人工智能发展,这一代的人工智能令人惊叹,超乎我们的想象,但机器能在某个任务上“吊打”人类,其实是有一系列前提条件的。

孙茂松进一步解释道,抛开算力和大数据等外在条件,从任务本身的角度出发,必须满足五个要素:任务是单一的、边界清楚,状态可预期,原则、元规则确定,信息完备,最重要的是结果可量化。然而现实情况下,全部满足要求的任务寥寥。比如语音识别,即使训练数据再多,机器语音转写方言的文字也免不了在很多场合下会像“胡言乱语”。又如无人驾驶汽车,一旦出现光照、强风、雨雪等恶劣天气……应对这些不可预测的突发状况,人工智能免不了“犯糊涂”。因此,人工智能与教师融合教学时,机器人教师仅能起到辅助课堂教学的作用,无法完全取代人类教师。

培养0-1理论创新的天才

重大开创性的原始创新成果,也就是0到1的基础研究,是国际科技竞争的制高点。孙茂松借用道家的经典哲学“道生一,一生二,二生三,三生万物”,对照钱学森先生将科学技术活动分为基础科学、技术科学、工程技术的观点,提炼总结了科技创新的四个层次。孙茂松认为,第一层是0-1的基础理论创新,属于基础科学范畴;第二层是1-2,在基础理论具备的条件下,完成具有高度不确定性、看似做不到的创新任务;第三层是2-3,这一层的创新工作带有科研性质,大量高校、科研院所在从事这个领域的研发。1-3统一归到技术科学。第四层是3+,在应用层面进行实践行为的创新,也即工程技术。我国成熟的3+类创新成果在世界范围内已有一些处于领先水平,引领产业潮流,2-3类的研究总体上做得也很不错,但0-1类的成果乏善可陈,即便是1-2类的成果也屈指可数。

孙茂松认为,大学最应该做的是基础科学创新。“在科学领域真正引领国际,只有做出0-1的突破才能服众。”人工智能正迈向第三代,若想取得突破,关键在重大理论创新。孙茂松指出,人工智能第一代和第二代分别由小知识和大数据驱动,前者基本没有走出研究的“象牙塔”,后者则走到了技术和社会应用,很了不起,但其理论框架实源于学界过去几十年研究的厚积薄发。我們在研究上能够享受的“红利”已经释放得差不多了。然而基于大数据的人工智能,能发挥作用的应用范围会受到很大制约,人工智能亟需0-1理论创新。孙茂松认为,人工智能0-1理论创新的提出者需具备优秀的数学修养,能够深刻理解计算机,而这类人才的培养是中国教育亟待补齐的关键短板。

0-1的理论创新是天才式人物的使命,天才在任何时代都是稀缺的。回顾那些成就震惊世界的天才,“年轻”是他们身上最醒目的标签。孙茂松画下了天才不同寻常的成长轨迹:从小萌生科学理想,一直牵引着他锲而不舍地向上攀登。大学期间或者博士阶段,接受一流的大学教育,有名师悉心点拨,痴迷钻研,30岁左右即做出引发学术界轰动的成果,足以凭借成果在世界上“立住”。年轻之外,有“尖”是天才的另一大特点,孙茂松认为,天才的“尖”使其在钻研学术时能够“攻其一点,不及其余”。为此,孙茂松建议,为拔尖创新人才开一个小出口,保证他们特殊的育人链条不间断。唯有如此,0-1理论创新的天才才能冒出来。

加快建设科技强国,实现高水平科技自立自强,拥有一流创新人才,意味着在科技创新中牢牢占据优势地位。许多人认为,对“卡脖子”关键核心技术的攻关,人才是技术创新的决定性因素,孙茂松则认为,人才只是其中一个因素。大学教育授人以渔,大学生的学习能力不容小觑。孙茂松用“钓鱼”形容知识学以致用的过程。大学业已教会了学生钓鱼的一般原理和方法,通过当时掌握钓鱼技术能钓上来鲤鱼,即便没见过其他鱼类,但只要用心观察其生活习性,运用已经学到的本领,过个一年半载也能适应性地做好。在这个意义上说,我们突破“卡脖子”瓶颈的人才缺乏问题可能并没有那么严重,主要因素在于国家层面强有力的组织保障往前推进。

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