El Premio Nobel de este año fue otorgado a la inteligencia artificial.En los últimos días se han anunciado uno tras otro los premios Nobel. Entre ellos, el Premio de Física recayó en John J. Hopfield y Geoffrey E. Hinton en reconocimiento a su"Descubrimientos e invenciones fundamentales que avanzan en el aprendizaje automático utilizando redes neuronales artificiales".
Este resultado sorprendió al mundo entero. Aunque las contribuciones originales de estos dos académicos son extremadamente importantes, la inclusión de las "redes neuronales artificiales", una investigación sobre inteligencia artificial y aprendizaje automático, en el ámbito de la "física" ha superado las expectativas de la mayoría de la gente.
El comité organizador del Premio Nobel explicó específicamente que la razón por la que Hopfield y Hinton ganaron el premio de física por su trabajo fuePorque desarrollaron este método utilizando herramientas y teorías de la física.Hopfield inventó una red de memoria asociativa que puede almacenar y reconstruir imágenes y otros tipos de patrones de datos.El principio de funcionamiento de esta red está influenciado por la física de los sistemas de espín.Hinton desarrolló la máquina Boltzmann basada en la red Hopfield, que es una red que puede aprender a identificar elementos característicos en los datos.El proceso de formación utiliza herramientas de la física estadística.
Aunque esta explicación también es cierta, todavía parece descabellado concederles el premio de física sobre esta base.
Casualmente, el Premio de Química que le siguió también reconoció a los científicos que han realizado contribuciones destacadas en el campo de la química utilizando inteligencia artificial. La mención para el Premio de Química enfatizó la importancia de las proteínas en la vida y fue otorgada a David Baker por sus contribuciones al diseño computacional de proteínas, mientras que la otra mitad fue otorgada conjuntamente a Demis Hassabis y John M. Jumper por sus contribuciones a la predicción de la estructura de las proteínas.
Hassabis y JamperPremiado por desarrollar el modelo de inteligencia artificial AlphaFold, el modelo predijo con éxito la estructura de casi todas las proteínas conocidas, resolviendo un problema científico de 50 años. AlphaFold fue desarrollado por la conocida empresa Google DeepMind. Es un modelo de inteligencia artificial que utiliza algoritmos de aprendizaje profundo para predecir la estructura tridimensional de las proteínas.
Aunque los resultados del Premio Nobel de este año son muy controvertidos, ilustran una tendencia:La inteligencia artificial ha desempeñado cada vez más un papel clave en la investigación científica de vanguardia.Y las futuras investigaciones científicas no podrán evitar la participación de la inteligencia artificial.
Ha llegado la era de la inteligencia artificial y es hora de reexaminar nuestra educación básica.
En la era de la inteligencia artificial, nuestra educación básica se queda atrás
Nuestros cursos de educación básica se han mejorado continuamente. Por ejemplo, los cursos de tecnología de la información se han incluido en el plan de estudios de la mayoría de las escuelas obligatorias de todo el país y se han convertido en un curso obligatorio para todos los estudiantes de primaria y secundaria.
Sin embargo, esta mejora no es lo suficientemente rápida, especialmente cuando nos enfrentamos a la creciente marea de la inteligencia artificial. Muchos conceptos educativos y diseños de cursos parecen estar particularmente rezagados.
Por ejemplo, cuando la búsqueda en Internet se ha convertido en algo muy común, nuestra educación todavía enfatiza la memoria estática de los puntos de conocimiento. En el examen de ingreso a la escuela secundaria y en el examen de ingreso a la universidad, muchas materias todavía prueban la memoria del conocimiento textual. En comparación con el almacenamiento en computadora, el cerebro humano no es bueno para la memoria. ¿Por qué seguimos exigiendo que los niños dediquen tanto tiempo a aprender de memoria cuando los dispositivos de almacenamiento electrónico y la búsqueda son tan omnipresentes?
Para poner otro ejemplo, aunque las calculadoras ya están disponibles, todavía enfatizamos que los estudiantes deben dominar cálculos numéricos difíciles y altamente hábiles, y exigir que realicen una gran cantidad de ejercicios repetidos para lograr este objetivo. Cuando se trata de hacer cálculos numéricos, la precisión y velocidad del cerebro humano no pueden igualar ni siquiera a la calculadora de nivel más bajo. Esto ha sido demostrado miles de veces. Por tanto, ¿por qué no restar importancia a la capacidad informática, centrar la enseñanza de las matemáticas en otros aspectos y explotar las otras ventajas del cerebro humano en el pensamiento matemático?
Por poner otro ejemplo, en muchos lugares los cursos de tecnología de la información todavía enseñan la tecnología informática de hace 20 años, en lugar de las habilidades prácticas de la era actual. Dedicar tiempo, energía y recursos sólo a aprender tecnologías obsoletas es un desperdicio en sí mismo.
Por lo tanto, es urgente una mayor reforma de nuestra educación básica.
¿Qué deben aprender los niños en la educación básica?
Tomemos las materias actuales del examen de ingreso a la universidad como punto de partida y analicémoslas una por una.
Las tres materias principales más antiguas, chino, matemáticas e inglés: el estado de las materias principales permanece sin cambios, pero es posible que sea necesario ajustar en gran medida el enfoque de la enseñanza.
Idioma: El chino es la lengua materna y no hay nada de malo en aprenderlo bien. Al mismo tiempo, es muy necesario cultivar la confianza en uno mismo y los conceptos estéticos nacionales mediante el aprendizaje de la poesía antigua, las tradiciones culturales y la literatura china. pero,En nuestras clases de chino, ponemos demasiado énfasis en cultivar el sentido poético y artístico de los estudiantes, mientras ignoramos relativamente la racionalidad y el pensamiento. Esto necesita mejoras.
Matemáticas: Las matemáticas serán cada vez más importantes en el futuro. Un requisito previo para lograr avances en ciencia y tecnología de vanguardia es el primer avance en disciplinas básicas. Y las matemáticas son la base de los fundamentos. Nuestro país siempre ha dado la impresión de que concede especial importancia a las matemáticas en la educación primaria y secundaria. Por lo tanto, los chinos están muy por delante en el mundo en términos de competencias internacionales de matemáticas y cálculos numéricos en la vida diaria. Sin embargo, a pesar de esto, todavía estamos rezagados en el campo de la investigación matemática real. Un ejemplo de ello es que hasta el momento nadie ha ganado la Medalla Fields.
Hay muchas razones detrás de esto.Pero un punto muy importante es que las matemáticas que enfatizamos se centran más en la "aritmética", es decir, el cálculo numérico, que en el pensamiento matemático.En el proceso de aprendizaje diario de un estudiante típico de escuela primaria, debe practicar varios cálculos numéricos todos los días para garantizar la competencia y la precisión. Sin embargo, cuando se trata de cultivar el pensamiento matemático, nuestra educación básica se queda atrás. Como se mencionó anteriormente, en la era actual, el "cálculo" ya se puede realizar mediante herramientas electrónicas. Como parte del aprendizaje de matemáticas, los cálculos se pueden aprender y practicar, pero no deben ser la parte más importante, ni tampoco deben dedicar mucho tiempo a "respuestas a preguntas" repetitivas e ineficientes.Nuestra educación matemática debería pasar de centrarse en el cálculo a centrarse en el pensamiento lógico.
Inglés: Mucha gente puede cuestionar el valor del inglés en la era futura. Después de todo, debido a la aparición de diversos programas de traducción, las habilidades de comunicación en idiomas extranjeros se han vuelto cada vez menos importantes. pero,Para la educación básica en la era de la inteligencia artificial, la importancia del inglés no ha disminuido sino que ha aumentado.
La primera razón es la fuerte correlación entre los lenguajes de programación y el inglés.En el futuro, la mayoría de las personas estarán expuestas a la programación y se utilizarán lenguajes de programación. Casi todos los lenguajes de programación se desarrollan en base al inglés. Si no aprendes inglés, será mucho más difícil dominar un lenguaje de programación.En segundo lugar, aprender un idioma en sí es un muy buen entrenamiento para el cerebro.Hay muchos datos y pruebas que demuestran que las personas con habilidades multilingües en realidad se desempeñan significativamente mejor que las personas con habilidades lingüísticas más débiles en muchos dominios cognitivos.
La reciente revisión de los libros de texto de inglés para la etapa obligatoria también demuestra que la importancia del inglés ha sido ampliamente reconocida. ¡Así que no creas más rumores como “el inglés está a punto de ser revocado como materia principal”!En la era de la inteligencia artificial, si tu inglés no es bueno, tu competitividad se reducirá considerablemente.
Tecnologías de la información: el cuarto tema principal, más nuevo, más amplio y más profundo
Como se mencionó anteriormente, en muchos lugares la tecnología de la información se ha convertido en un curso obligatorio en las escuelas primarias y secundarias. Se trata de un buen progreso, pero está lejos de ser suficiente.
La tecnología de la información todavía se encuentra en un proceso de rápido desarrollo y actualización constante, y los campos a los que afecta se están expandiendo infinitamente. Esto también debería reflejarse en la educación básica. Se debe considerar la posibilidad de dividir los cursos actuales de tecnología de la información en tres etapas de cursos específicos y enseñarlos en diferentes etapas de los estudiantes.
La primera etapa es aprender a utilizar eficientemente tecnologías de la información de vanguardia como la inteligencia artificial.Nuestra educación básica no es lo suficientemente buena en este sentido. Por ejemplo, cuando se realiza una búsqueda mediante un motor de búsqueda, los efectos de retroalimentación de diferentes palabras clave son muy diferentes. A juzgar por las situaciones que he encontrado, la gran mayoría de las personas no conocen las técnicas y precauciones para ingresar términos de búsqueda, lo que genera comentarios deficientes sobre los resultados de búsqueda. De la misma manera, cuando se utilizan grandes modelos de inteligencia artificial para realizar preguntas y respuestas, la mayoría de las personas no "harán preguntas", lo que dará como resultado respuestas que no responden a la pregunta o no tocan el núcleo. Enseñar a los estudiantes a utilizar bien las nuevas tecnologías debería ser la responsabilidad natural de la educación básica.
La segunda etapa es aprender el lenguaje de programación y comunicarse con la máquina a través del lenguaje de programación.Esto puede verse como la siguiente etapa más profunda de la interacción persona-computadora. En la etapa de educación básica, al aprender lenguajes de programación, no necesariamente es necesario elegir el lenguaje C o C++, que tiene un umbral relativamente alto. También puede elegir un lenguaje como Python, que es fácil de comenzar y también puede implementar algoritmos más complejos. Permita que los estudiantes dominen algunos conceptos básicos de programación en las escuelas primarias y secundarias, sentando las bases para un aprendizaje profundo en esta área en el futuro.
La tercera etapa es aprender algoritmos y pensamiento algorítmico.Actualmente, este contenido generalmente se ubica a nivel universitario en carreras relacionadas con la informática en las universidades. Por supuesto, también participará en la Olimpiada de Información para estudiantes de secundaria, pero el número de personas afectadas es relativamente limitado. En la era futura en la que se popularice la inteligencia artificial, este curso debería avanzar adecuadamente. Como se desprende de los resultados del Premio Nobel de este año, la investigación de vanguardia en todos los campos requiere un uso profundo de tecnologías de la información de vanguardia, como la inteligencia artificial. Por lo tanto, es muy necesario que los estudiantes de secundaria estén expuestos y aprendan los conceptos básicos de los algoritmos, especialmente aquellos que aspiran a convertirse en investigadores científicos en el futuro, para un futuro aprendizaje profesional.
Otros cursos basados en conocimientos se unifican y fusionan en cursos generales, y los conocimientos profesionales se estudian en las universidades.
Hoy en día, cuando Internet está tan desarrollado, el coste de adquirir conocimientos se ha vuelto muy barato. Sin embargo, todavía es necesario que todos aprendan algo de sentido común básico. por lo tanto,En la actualidad, la importancia de la mayoría de las materias de memoria de conocimientos en las escuelas primarias y secundarias se ha reducido considerablemente. Esta tendencia también debería reflejarse en el peso de las horas de clase y los resultados de los exámenes.
Cualquier curso que pueda lograr un aumento significativo de la puntuación en un corto período de tiempo a través de una gran cantidad de preguntas entra en esta categoría.Estos cursos basados en conocimientos incluyen la mayor parte del contenido en historia, política, geografía, química y biología. También hay algunos contenidos de física que pueden integrarse en cursos generales, y aquellas partes que se centran en el cultivo del pensamiento matemático pueden integrarse en cursos de matemáticas y estudiarse como parte de aplicaciones matemáticas. En las artes liberales tradicionales, el contenido relacionado con el cultivo del pensamiento crítico puede incorporarse al ámbito de enseñanza de los cursos de chino.
yEl estudio profesional y en profundidad de estos temas se puede ubicar en los niveles de pregrado y posgrado.En el nivel de escuela primaria y secundaria, estas materias son las principales responsables de la educación general, por lo que los estudiantes pueden tener una comprensión básica y no se les debe permitir gastar mucho tiempo y energía memorizando y recitando puntos de conocimiento estáticos.
El formato del examen también debe adaptarse a los tiempos.
Además de la necesidad de adaptar el entorno de la materia, el formato del examen también debe adaptarse a los tiempos. Hoy en día, cuando la tecnología es tan avanzada, deberíamos permitir que los candidatos utilicen dispositivos electrónicos en la sala de examen; esta es también una de las habilidades básicas que debería tener una persona educada en esta era. Un buen ejemplo es el examen de ingreso a la Facultad de Matemáticas de Shanghai, que siempre ha permitido a los candidatos utilizar calculadoras científicas. Un hecho correspondiente es que el nivel de matemáticas de los estudiantes de secundaria de Shanghai está a la vanguardia del país.
De hecho, los criterios de selección de futuros talentos han comenzado a cambiar. Las matemáticas, el inglés y la tecnología de la información se consideran materias muy importantes en las actuales condiciones de selección del país para los mejores talentos innovadores, así como en los exámenes de ingreso en todas las etapas. Las familias interesadas en seguir estos caminos ya han invertido muchos recursos en educar a sus hijos de manera específica.
De hecho, en la era de la IA, ¿no es este el objetivo educativo de toda persona común y corriente? Por lo tanto, la educación básica debe asumir responsabilidades lo antes posible y hacer del cultivo de estas habilidades el foco de la futura educación escolar. ¡Es urgente rejuvenecer el país a través de la ciencia y la educación!