【子牛集】人工智能與教育

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梁文祺校長 何福堂書院

人工智能(Artificial Intelligence, AI)近年發展迅速,在全球不同的領域影響深遠,教育亦不可以獨善其身。筆者最近閱讀一份由聯合國教科文組織二零二一年發表的《人工智能與教育 — 政策制定指南》(聯合國教科文組織,2021),想藉此與大家分享,這份指南推測人工智能有望解決現今教育面對的部分重大挑戰,將會加快邁向在二零一五年由聯合國全體成員國通過的可持續發展目標4(SDGs)的進程,即「確保包容和公平的優質教育,讓全民終身享有學習機會」《2030年教育行動框架》。

人工智能的簡介

傳統的人工智能涉及編寫程式如「若⋯⋯則⋯⋯(IF…..THEN)」語句及其他條件邏輯規則來執行指令,後來此類規則的人工智能發展成為「專家系統(Expert System)」,專家系統通常包含數百條規則,邏輯尚算可循,但隨著規則之間都有互相作用的關係,一旦想要修改或改進就十分困難。後來,機器學習(Machine Learning)的技術相繼出現,它不再運用規則,而是分析大量的數據,過程中嘗試找出規律,從而建構模型,預測未來數值,就好像在學習中的機器,多應用於人臉識別和無人駕駛汽車等高科技項目。機器學習漸漸演變成為人工神經網絡(Artificial Neural Networks),它透過改良的技術(「反向傳播」)來強化學習,優化神經網絡來計算新數據輸出的值,最著名的例子是谷歌的阿爾法圍棋機器人(AlphaGo)在二零一六年打敗世界冠軍李世石。而深度學習(Deep Learning)技術包含多個中間層的人工神經網絡方法,用來處理多組複雜的數據,如利用三張二維圖片形成三維計算機視覺。最後是「生成式對抗網絡」(GAN)的產生,它利用兩個深度神經網絡彼此競爭來創建可能的輸出,如讓照片生成看似真人但並不存在的人物圖像。以上種種的人工技術應用仍在不斷研究和改進中,務求解決我們日常生活的需要。

人工智能對教育帶來的機遇

人工智能在教育的應用有多方向發展,包括向學生的人工智能(為支援學習和評估而設計的工具)、向教師的人工智能(為支援授課而設計)、向系統的人工智能(為支援教育機構管理而設計)、課堂上的人工智能應用(使用人工智能)、教授人工智能技術知識(學習人工智能)和幫助學生準備好應對人工智能時代的生存技能(為了人機協同而學習)。Baker和他的研究團隊(Baker 等人, 2019)總結人工智能可在四方面強化教育,包括教育管理和教育服務的提供、學習和測評、賦能教師、提高授課質量和促進終身學習。由於人工智能牽涉不同的持分者和系統,若我們能夠懂得如何運用人工智能來強化教育質素,相信我們的下一代會更容易適應人機協同(human-AI collaboration)的時代,同時實現人人皆學、處處能學和時時可學的綜合型終身學習模式。

結語

回想當年大學碩士畢業的論文是有關人工智能在工業生產上的應用,我需要利用「專家系統」的技術來優化生產線的效率,論文完成後,我的指導老師問了我一個問題:「人工智能能否取代老師?」那時我毫不猶疑地回答︰「當然可以。」到了今天成為人師和學校領導,我會這樣回答︰「如果教育沒有愛,人工智能是可以取代老師,甚至會比老師做得更好。否則,人工智能絕對不能取代老師,因為愛是恆久忍耐;又有恩慈;愛是不嫉妒;愛是不自誇,不張狂, 不做害羞的事,不求自己的益處,不輕易發怒,不計算人的惡,不喜歡不義,只喜歡真理;凡事包容,凡事相信,凡事盼望,凡事忍耐。(哥林多前書十三章4-7節),愛是上帝送給我們寶貴的禮物,豈能與一大堆的數據和運算邏輯模型相比呢!」

參考資料

Baker,  T.,  Smith,  L.  and  Anissa,  N.  2019.  Educ-AI-tion Rebooted? Exploring the future of artificial intelligence in schools and colleges。NESTA。Educ-AI-tion Rebooted? Exploring the future of artificial intelligence in schools and colleges (nesta.org.uk)

聯合國,2015。2030年可持續發展議程:可持續發展目標(The 2030 Agenda for Sustainable Development: Sustainable Development Goals)。網址:https://sustainabledevelopment.un.org (查閱日期:2023年8月14日)。

聯合國教科文组織,2016。2030年教育行動框架。

網址:https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000245656_chi (查閱日期:2023年8月14日)。

聯合國教科文組織,2021。人工智能與教育 – 政策制定指南。

網址:https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000378648(查閱日期:2023年8月14日)。