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余南平, 张翌然|ChatGPT/生成式人工智能对教育的影响:大国博弈新边疆

余南平, 张翌然 华东师范大学学报教育科学版 2024-01-09



学报

新刊速递|华东师范大学学报(教育科学版)2023年第7期

引论

朱永新, 杨帆|ChatGPT/生成式人工智能与教育创新:机遇、挑战以及未来


ChatGPT/生成式人工智能对教育的影响:大国博弈新边疆

余南平, 张翌然

华东师范大学政治与国际关系学院


摘要:以ChatGPT为代表的生成式人工智能技术的出现和推广应用,标志着从弱人工智能到强人工智能的转化正在发生,并为教育带来了机遇与挑战。其原理机制主要呈现出师生关系网络化效应、教学活动动态生成、知识信息隐态传输等特征。从应用场景来看,ChatGPT模型将围绕“教师”“学生”和“学科”三个主体,在教师发展与队伍建设、学生学习与能力培养、课程建设与学科发展三个领域产生综合性影响。ChatGPT的教育应用在对现行教育范式产生颠覆性影响的同时,也将推动加速地区发展差距、决定国家产业转型进程、颠覆劳动力结构,并使国家信息安全复杂化。上述影响既超越教育自我定义的范畴,也全方位地波及国家经济、政治和社会各个层面。人工智能技术发展推动了大国博弈的新边疆,也在国际权力结构的重构中发挥着决定性作用,而在这个过程中教育将被重新认识和再定义。

关键词:ChatGPT ; 生成式人工智能 ; 教育变革 ; 大国博弈


本文发表在《华东师范大学学报(教育科学版)》2023年第7期“ChatGPT/生成式人工智能与教育变革” 专刊



作者简介 

ChatGPT

余南平,华东师范大学政治与国际关系学院教授,上海市人民政府决策咨询基地余南平工作室领军人物。主持与完成“全球价值链与新型国际关系构建”国家社科基金重大项目等课题。主要研究方向:国际政治经济学、国家安全与国际战略。


目录概览  /

7

1

一、引言

二、人工智能教育的既有研究与问题讨论

三、新一代人工智能对教育影响的原理机制分析

四、新一代人工智能赋能教育的应用分析

五、新一代人工智能发展中教育对大国竞争的影响塑造

六、结论

“ChatGPT/生成式人工智能与教育变革” 专刊



一、引言


当下,以人工智能、大数据、区块链等为代表的智能技术正引发新一轮教育变革,牵引着人类教育向智慧教育的阶段转型。党的二十大报告提出“推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”,这是“推进教育数字化”首次被写进党代会报告。新一代人工智能技术的飞速发展,带来人才培养模式以及需求的变化,使推动教育实现数字化转型成为当前教育改革发展的首要任务。作为生成式人工智能技术的代表,ChatGPT是人工智能技术发展到新阶段的产物,意味着机器学习逐渐可以与环境互动,是实现强人工智能(通用人工智能AGI)的关键。在国家大力发展人工智能的政策引领下,人工智能与教育融合创新已经成为当前教育研究的热点之一,在未来,教育界如何把握人工智能技术新的发展趋势,能否把握新一代强人工智能发展下教育范式转变,已经成为大国博弈中取胜的关键。本文从量子力学视角出发,重新审视人工智能技术下师生关系的互动模式,探索ChatGPT与教育的互动原理机制,并围绕以ChatGPT为代表的新一代人工智能技术赋能教育的技术价值、应用场景,对大国博弈场域变化影响,包括对国际权力形塑产生的新影响展开综合性研究。


二、人工智能教育的既有研究与问题讨论


人工智能自诞生起,人们就看到了其在教育领域的应用潜力。著名认知科学家和人工智能先驱马文•明斯基(Minsky,2004)曾指出,“人工智能可以开发个性化的教学机器,可以根据个体特定的情境、困难和需求,与其进行对话,帮助其理解问题或达到(实现)某个目标”。随着人工智能理论和技术日臻成熟,其在教育领域中扮演着越来越重要的角色,学者们也围绕人工智能教育展开了系统性研究,这些研究主要分为三个方面:

第一,在人工智能教育应用的安全风险上,学者们大多关注人工智能教育应用面临的传统信息安全攻击风险,如信息泄露、网络攻击等。杨蓉、季卫东等人的研究均表明,人工智能应用安全能力的缺失会使系统内隐私数据暴露于各类风险之下,产生大量诸如系统安全、网络安全和数据安全等传统安全攻击风险(杨蓉,2021;季卫东,2019)。也有学者提出人工智能教育应用存在泄露相关隐私等可能,使得特定个体可能遭受到相应的伤害。

第二,在人工智能教育的应用管理上,卢迪等学者提出了可以在宏观国家层面、中观校园层面与微观个性化层面解决人工智能教育的全球治理问题(卢迪,2020)。胡元聪从开发者角度出发,明确了人工智能企业研发生产、缺陷应用管理等方面的社会责任,通过创新人工智能应用管理制度来降低相应风险(胡元聪,2020)。而美国学者多萝西娅(Dorothea Anagnostopoulos)则提议建立用于收集和处理数据的大规模信息基础设施,并建立起问责制作为教育政策和治理的主要来源(Anagnostopoulos,2013)。

第三,在人工智能教育的伦理问题上,有不少学者都表达了对人工智能与教育融合创新带来的道德失范与伦理失常的担忧。刘盾等学者指出人工智能教育将导致人与教育的分离脱节、人文教育的缺失让位、教师职业的沦陷取代等风险。除此之外,冯锐等学者在研究中还辨识了教育主体的权利嬗变、学生个性的发展异化、人机互动的情感危机、教育数据的价值困境等伦理难题(冯锐,2020)。针对这些问题,杜静则归纳出八大教育智能教育伦理原则,力求为人工智能伦理问题的解决提供规制(杜静,2019)。

综上所述,学界围绕人工智能教育在隐私、管理和伦理三方面的风险做了较为全面的论述,并且已经从各方面给出了解决方法。但总体来看,现有的研究主要还是围绕以图像和语音识别、机器翻译等技术为核心的弱人工智能展开。关于以强化学习(Reinforcement Learning)主导的强人工智能对教育领域的嵌入与产生的问题,以及对现行教育范式产生的颠覆性冲击,目前尚未引起足够关注,暴露出理论研究与技术实践相脱节、研究相对滞后等问题。

当下,依赖大模型技术(Transformer)路线ChatGPT的出现,其展现出的技术能力已经在一定程度上显现了强人工智能的属性。强人工智能(Strong AI)是指具有类似于人类智能水平的人工智能系统。与弱人工智能(也称为狭义人工智能)相比,强人工智能系统不仅能够处理具体任务,而且具有理解语言、认知感知、自主决策、自我学习等能力,具备类似于人类的智能和学习能力,能够在不同领域、不同任务之间自由转换和应用知识,并进行更高层次的思考和决策。特别值得注意的是,自2022年12月OpenAI发布基于GPT-3.5架构的ChatGPT模型之后,其迅速完成了升级迭代。2023年3月15日新一代深度学习大模型GPT-4的发布,预示着一个具有更强大的创造性和数据处理能力的多模态大模型,将推动众多行业的快速变革。

事实上,以ChatGPT为代表的新一代人工智能在教育领域的表现已经引起人们的注意。美国哈佛大学医学院的学者们通过研究验证了ChatGPT在美国医学执照考试 (USMLE) 中的优异表现,提出未来要以ChatGPT为代表的大型语言模型能够辅助医学教育。英国学者大卫•拜杜-阿努(David Baidoo-Anu)直言,以ChatGPT为代表的新一代人工智能彻底改变了现有的教育实践(Baidoo-Anu,2023)。新一代人工智能对教育的系统性嵌入,在带来便利和效率的同时,也在驱动着教育理念、教学内容、教学关系等内涵发生新变化。

进一步而言,教育与社会经济的关系是相辅相成的,人工智能在教育领域的嵌入,也在深化国家间竞争的向度和扩展竞争领域的维度。例如教育可以激发人的创新潜力并促进科技创新,进而可以通过改变劳动者、劳动资料与劳动对象而快速提升生产力。新一代人工智能对教育范式的重塑将进一步引发社会生产力、生产方式的变革,进而推动国际分工和国际权力结构的变迁。因此,有必要探究并把握新一代人工智能引发现行教育范式变革的内在逻辑,特别是其如何对大国博弈产生影响,从而发挥新一代人工智能技术教育应用的最大优势,为确定新一代人工智能的治理策略提供参考依据。


三、新一代人工智能对教育影响的原理机制分析


随着以ChatGPT为代表的新一代人工智能技术的发展,新一轮的教育与教学革命已经现实展开。其中师生关系作为教学活动中最基本和最复杂的互动关系,直接影响着教学活动的顺利开展、学习者的素养与能力培育。学界普遍注意到了人工智能教育应用引起的师生关系转变问题,提出人工智能时代的师生关系由传统的“我-他”权威服从转变为“我-你”独立平等。还提出教师的职能将会更多地由人工智能来承担,进而形成互利共生型师生教学关系。可以说,在人工智能教育时代,处理好教师和学生的相互作用模式将直接关系到教学效果和教育改革进程。

(一)新一代人工智能技术发展背景下师生关系再认识

1. 传统人工智能教育背景下师生关系的反思

二十世纪五十年代,计算机作为一种特殊的工具应用于教学,是技术应用于教育的雏形。传统人工智能应用于教学的实质是计算机辅助教学,也可称为智能辅助教学(Intelligent Tutoring System,简称ITS),或称作智能导师系统、智能教学系统、智能导学系统等,这些概念本质上是人工智能发展到感知智能阶段的产物。感知智能阶段是目前人工智能发展的主要阶段,它使得机器和人一样能看懂、听懂与辨识,具备感知能力并与人进行交互。由于传统人工智能在信息处理和认知方面的局限性,其在教育领域的应用只能专注于完成某个特定的任务,例如通过语音识别、眼球追踪等数据捕获设备,捕捉学生生理和行为数据,获取学生的情感状态和学习注意力数据。传统人工智能技术的局限性决定其只是教学过程中的辅助角色,可以通过将人工智能技术以相应的功能模块或部分结构嵌入至教学、学习和管理系统之中,从而达到辅助教师教学的效果。因此,在传统人工智能的教学应用中,教师仍在教学过程中起到主导作用,是教与学统一过程的组织者、领导者。

以ChatGPT为代表的新一代人工智能,标志着认知智能阶段开始。通过大规模数据训练、强大算力支撑的超大参数量的巨量模型,使得人工智能模型的逻辑、认知能力获得极大提高,进而能够实现单个巨量模型的多场景复用。因此,新一代人工智能在教育领域的应用也能实现对传统简单而重复体力劳动的取代,产出与人类的常识、认知、需求、价值观保持一致的内容。一方面,ChatGPT能充分理解内容的逻辑关系,能够在此基础上自行创作。和一般的语音识别类人工智能搜索资料不同,ChatGPT能够更好理解上下文内容,生成与人类的常识、认知、需求、价值观一致的高质量内容;另一方面,ChatGPT属于生成式人工智能,具备自学习和自我迭代功能。也就是说,ChatGPT能够根据用户信息更新信息储备,使得输出的内容就会更精准、丰富。因此,从技术层面分析,以ChatGPT为代表的新一代人工智能将改变教师对知识的垄断地位,在教学过程中可以脱离教师干预,独立作为“教师”角色存在,这对现有的教学过程、教育方式和师生关系都提出了挑战。

2. 新型师生关系的场域分析

由于新一代人工智能技术及互联网应用的介入,传统教育场景下学生和教师、学生和学生之间交互的二维社会空间结构,即场域空间也发生了相对应的改变。具体而言,新一代人工智能技术作为教师教学手段的延伸,使得教学场域空间内不只是人与人之间的相互作用,还包含与人相关的各种联结和关系的总和。在传统的教育场景中,教育一旦脱离了教室等社会场域(公域)的空间范围,教师、学生之间的相互连接就会减弱,乃至消失。从时间维度来看,随着个体在社会场域接触的时间长短,学生与学生、学生与教师在本场域(私域)的联结会相应地增强,但仍受到公共场域的主导。相比之下,新一代人工智能技术及互联网应用会弱化社会场域与私域的边界。而从空间维度分析,互联网技术使得不同场域的边界不再取决于物理空间的范围,师生对于社会场域和私域之间的转换将取决于个体的互动行为,显得更加灵活和自由。从时间维度分析,场域空间物理边界的弱化使得师生之间的交互包含更多样的碎片化时间集合,从而推动师生关系的进一步发展。

除此以外,新一代人工智能技术以智能导师为核心,会将传统教育中的“二维关系”空间拓展成为“三维关系”空间,真正实现“是故弟子不必不如师,师不必贤于弟子”。具体而言,智能导师可以作为教师教学活动的补充和修正,而教师则可以作为智能导师输出内容的监督。与此同时,智能导师也会成为学生教学活动反馈的统计性、理性刻画,学生则成为智能导师统计数据库的支撑。总体来说,新一代人工智能使得师生关系更加错综复杂,但同时也带来了新的机遇,而只有把握新型“师-生-AI”关系的特点,加以合理利用,才可以极大地提高教学活动上限。

(二)新型“师-生-AI”关系特点分析

新一代人工智能技术作为弱化场域边界、融合多个体的联结,为教育活动带来了信息服务的相关性质。从直接影响来看,新一代人工智能技术是依托于过去已有数据集的信息化集成。与传统的教师角色不同,其产生的联结不受时间和空间范围的限制,使得教学活动中的正面网络效应更加凸显。在传统的教育场景下,师生关系联结产生的网络效应往往是负向的,学生或教师数量越多,教学活动越难以覆盖所有学生,或教学风格各异也将导致教学更加混乱。而在新型“师-生-AI”场景下,每一个教学参与者都将成为一个节点,以新一代人工智能技术为核心的教育将会使得教学质量随节点数量的增加而提升(图1)。著名的网络经济学定律梅特卡夫定律(Metcalfe’s law)指出,网络技术的发展与网络价值存在正相关关系。根据梅特卡夫定律,在由n个节点组成的网络中,其唯一联结数为n(n-1)/2,渐进逼近节点数的平方。因此,随着更多的教学参与者加入,其产生的联结将会作为交互数据迭代优化AI算法,从统计和科学性的角度优化教学质量,提高人工智能技术的价值。进一步而言,新一代人工智能技术辅助教育价值的提升,将会吸引越来越多的教学参与者,从而形成良性循环,将传统的负向网络负效应转为正效应。

图 1   新型师生关系的网络效应


从间接影响来看,教师和学生两类群体所创造的网络效应将会相互影响,教师群体的参与会使得教学材料的准备更加丰富,AI的知识库更加完满,对于错误和误导性内容的剔除也将会更加全面。同时,在AI与教师之间的交互迭代中,能够反向增强学生的教学感受,而学生群体的参与会使得教学效果的展示更加完整。另外,AI统计结果能够展现学生的学习情况,反馈强化相关教学内容的传授,在AI与学生之间的交互迭代中,也能够增强教师的参与和成就感。

从交互过程的视角来看,在传统的教育场景中,教师与学生直接接触,教师向学生传播知识,观察和获取学生的反馈,学生吸纳消化获取到的知识,两者相互纠缠,形成一种量子纠缠态——贝尔态,即教师根据学生的学习情况修正教学方式,学生依托教师的教学质量决定学习效果。具体而言,可以将教师的教学质量本征态(在量子概念中指的是空间对本体的映射)量化为优、劣两种,将学生的学习效果本征态同样量化为优、劣两种。基于此,单个教师的教学质量可以表示为其本征态的概率线性叠加,如70%的状态为优教学质量、30%的状态为劣教学质量,学生的学习效果同理。通过数学量化,传统师生关系下,教师的教学质量与学生的学习效果组成的系统量子态,将会是各自本征态的张量积(指的是由给定两个向量构建起的新的向量),教师的教学质量与学生的学习效果相互纠缠,经过师生交互后最终达到一组四种可能的贝尔态(优-优、优-劣、劣-优、劣-劣)。从宏观表征而言,即在最大纠缠的状况下,人们观测到的结果将会是四种贝尔态的一种。

从“新他者”介入角度看,在新型的“师-生-AI”关系下,新一代人工智能技术及互联网应用的介入,教师与学生往往将不会直接接触,学生可以在任意时间、任意地点通过AI与教师所传授的知识进行交互,形成了知识的隐形传态(图2)。具体而言,虽然教师的教学质量与学生的学习效果仍然相互纠缠,但是由于新一代人工智能技术的出现,导致知识的传输不完全受控于教师和学生两类参与方,传授知识信息在空间上也不再局限于传统的课堂等传输渠道,空间上变得更加自由。在时间上,教学活动的生成也不再局限于传统的限定时刻传输,而是动态的生成,表现为碎片化的时间集成。最终,知识信息的传输结果将取决于AI-学生、AI-教师纠缠形成的贝尔态。例如,当宏观表征下AI-教师两者纠缠所形成的贝尔态是呈现正向效果时,AI可以融会贯通加以丰富教师所需传授的知识信息,通过AI-学生纠缠的贝尔态就可以评估整体教学活动质量、验证学生学习效果状态。这种以AI为核心的观测评估摆脱了传统师生纠缠贝尔态的概率表征,通过算法理性分析即可生动可观地刻画“师-生-AI”三方交互,实现对传统教学场景下二维交互的降维打击。


图 2   新型师生关系下的知识信息隐态传输


四、新一代人工智能赋能教育的应用分析


从制造业、服务业,包括到教育行业,人工智能已经成为每个行业的重要组成部分。随着人工智能技术对教育的全方面嵌入,全球数字教育市场规模将在2023年底达到1800亿美元,并在未来十年以11.6%的复合年增长率高值前进。人工智能赋能教育的应用场景主要体现在教师发展与队伍建设、学生学习与能力培养、课程建设与学科发展三个方面。这些应用共同构成了人工智能教育的广阔前景,同时也为全面剖析新一代人工智能教育应用发展带来的问题奠定了基础。

1. 新一代人工智能赋能教师发展与队伍建设

首先,新一代人工智能能够辅助教师教学,丰富教学方式,帮助教师完成教学活动。新一代人工智能辅助教师教学的技术手段包括三类,分别是数据挖掘、自然语言处理和深度学习。数据挖掘是人工智能技术在教育领域的重要应用之一。通过收集、分析和对比学生的学习数据,对学生的学习情况进行全面的评估和分析,帮助教师更好地理解学生的学习状况,制定更加科学有效的教学方案,从而提高教育质量。自然语言处理技术可以应用于自动评分系统、自动翻译、语音识别和智能答题等,为教育提供智能化、个性化的学习和教学体验,从而减轻教师的教学压力,并带来更好的教学效果。例如,教师能够运用ChatGPT智能写作、智能仿写、智能排版等功能,快速生成特定主题的作文范文,丰富学生的范文学习素材,迅速提升学生写作方法和技巧。这种方式将大幅度提高教师们的效率,减少简单、重复性劳动的时间,使得教师们可以专注于更加战略性和创造性的工作,显著提高教学内容的品质。基于规则、统计的深度学习技术,新一代人工智能可以从文本中自动抽取出关键信息,例如,从教科书中提取出概念定义、定理证明、例题解答等关键信息,为教师指定相应的教学策略和资源。

其次,教师考核是教育领域中非常重要的一环,也是教育教学质量的保障。教师职称评聘、年度考核、聘期考核、评优评先等是教师管理领域的热点和难点问题。传统的教师考核主要依靠人工评估,但是存在着评估结果主观性强、评估效率低等一系列弊端。而新一代人工智能可以通过自动化、数据分析等手段,形成立体、全面、动态的评价体系,提高教师考核的效率和准确性。具体来说,人工智能技术赋能教师考核可以通过以下步骤实现:一是数据收集。新一代人工智能技术能够通过课堂追踪,收集教师的教学活动和学生表现相关数据,包括教学内容、教学方式、学生表现等。二是评估标准制定。新一代人工智能技术可以通过分析大量数据,制定更加科学、客观的评估标准,从而使考核结果更加公平公正。三是教学评估。人工智能技术基于分析得出的数据指标,对教师的教学表现进行评估和排名,以便对教学效果进行监测和管理。四是专业发展。人工智能技术根据评估结果,对教师的专业发展提出相关建议和个性化培训提升计划,以促进教师的成长和发展。

最后,新一代人工智能可以在教师队伍建设中发挥积极作用。教师队伍是教育教学的核心力量,也是教育事业的重要组成部分,教师队伍建设可以提高教师的教学水平,进而提高学校和社会整体的教育教学质量。具体来说,新一代人工智能技术赋能教师队伍建设体现在以下几个方面:一是新一代人工智能技术可以帮助学校更加精准地招聘符合学校需求的教师和调整师资结构。例如,学校可以利用人工智能技术对求职者的简历进行分析和筛选,筛选出符合学校需求的人才,并通过人工智能技术的面试辅助工具进行面试,提高招聘的效率和精准度。二是人工智能技术可以帮助学校对教师进行更加精准和个性化的师资培训。学校可以利用新一代人工智能技术的大数据分析功能,分析教师的教学数据和反馈信息,制定个性化的培训计划,提高教师的教学能力和素质。三是新一代人工智能技术能够辅助学校更加高效地管理教师队伍。学校可以利用人工智能技术对教师的教学数据、考勤信息和绩效评估进行智能化管理,及时发现教学问题和教师管理方面的问题,提高教师的管理效率和管理水平。

2. 新一代人工智能赋能学生学习与能力培养

首先,新一代人工智能技术可以为学生提供更多的学习资源和更智能的学习体验,可以帮助学生在各种学习场景中提高效率和成果。具体而言,以ChatGPT为代表的新一代人工智能工具可以通过以下方式帮助学生独立学习:一是新一代人工智能工具可以通过聊天形式回答学生的各种问题,包括科学、历史、文学等领域的问题。学生可以利用ChatGPT来获得答案和解释,从而增强知识认知能力和理解能力。二是ChatGPT可以生成文章的草稿或提供主题和结构建议,以帮助学生构思和撰写作文和论文,从而帮助学生提升基本的写作技能。三是学生可以与ChatGPT进行充分对话,从中学习语言表达和语法规则,从而提高学生的语言运用和组织能力,隐而生成归纳能力。四是ChatGPT可以为学生提供各种练习题和测试题,帮助学生巩固所学的知识。同时,ChatGPT还可以提供及时的反馈和建议,帮助学生了解他们的弱点和需要加强的地方。

其次,值得注意的是,传统的学校教学为学生提供的是大众化、标准化的教育,而新一代人工智能技术可以通过对学生学习过程的跟踪和分析,为学生提供个性化的学习资源和学习计划,并可以通过自动化评估学生的学习成果,为学生提供更加精准的反馈和指导,使得学生根据自己的学习习惯和水平进行独立学习,从而培养学生自主学习和解决问题的能力,并同时也给教师、家长提供了学生学习情况的反馈。与此同时,相较于单个教师对于单一学科的知识积累,以ChatGPT为代表的新一代人工智能可以为学生提供更加广泛的教学内容。除了可以为冷门学科提供系统性学习的帮助外,ChatGPT还具有交叉学科的融会贯通的功能,可以帮助学生从不同角度、领域理解和学习,帮助培养现代复合型人才。

3. 新一代人工智能赋能课程建设与学科发展

随着世界日益快速的发展,教育的目标已经不再仅仅是传授知识,更需要培养学生的多方面能力,以应对未来的挑战,实现多学科发展已经成为未来教育的主要目标。人工智能教育应用一直是跨学科的领域,作为一款语言模型,ChatGPT的教育应用可以促进跨学科的融合,推动新时代课程建设和多学科交叉融合的教学体系。

首先,新一代人工智能技术的教育应用可以帮助研究人员在不同学科之间建立联系,拓宽学科领域。新一代人工智能技术已经广泛应用于各个学科领域,如医学、生物学、金融学等,可以为不同学科提供更多的研究工具和方法,推动学科领域的发展。其次,新一代人工智能技术能够丰富教学手段,推动多元课程建设。人工智能技术可以为教学提供更加丰富的教学方法,如虚拟实验室、智能教学机器人、在线学习平台等。同时,新一代人工智能技术可以为学生提供更多的实践机会,如人工智能算法实验、人工智能应用案例分析等,能够丰富课程类别,提高学生的学习效果。最后,人工智能应用教育可以促进交叉学科发展。由于人工智能涉及多个学科的知识和技能,包括计算机科学、数学、统计学、哲学等,在人工智能应用教育中,学生可以学习和应用这些不同学科的知识和技能,从而促进不同学科之间的交叉与融合。例如,在机器学习领域,学生需要掌握数学和统计学的知识,以便理解和应用不同的机器学习算法。他们还需要学习编程和计算机科学的基本概念和技能,以便开发和实现不同的机器学习模型。

必须要看到的是,人工智能赋能教育引发的不仅是教育范式本身的变革,同时,人工智能嵌入教育的变革将产生新的科技创新融合与加速力量,如工程、材料、医学等专业学生可以与计算机科学专业的学生合作,探索和开发新的生产方式和生产工具的人工智能应用。这种交叉学科的合作可以推动新的科研范式产生,带来全新和飞跃式的创新成果,从而通过生产力和经济基础变革的方式进一步影响国家的政治、经济、社会,乃至军事力量的转变。这种转变本身既作用于国家内部结构,同时也还通过当下全球生产体系网络式节点链接进行扩散。其影响必然传递至上层建筑领域的国际政治层面,进而引发国家作为“国际上层建筑”主体的对内和对外政策调整应对。而这种应对和选择在当下国际权力现实存在与争夺中,则进一步则体现为教育作为大国竞争工具与体系构建的新内涵拓展。


五、新一代人工智能发展中教育对大国竞争的影响塑造


目前,人工智能技术发展已经成为现代大国博弈的关键因素之一。已经有不少学者关注到人工智能技术重塑国际关系的发展趋势并进行了探究性研究,这些研究主要分为两个方面:一方面,人工智能技术已经直接卷入战略决策和军事领域的国际互动中,会进一步放大各行为主体之间的力量差距,打破原本稳定的均势结构。美国兰德公司于2020年发表报告重点指出,人工智能技术将深刻改变未来10-15年世界军事的发展趋势;另一方面,人工智能将赋予人工智能技术拥有者以额外的优势,成为大国博弈新的竞争点。例如,有西方学者认为中国和俄罗斯作为世界最大的发展中国家,正在通过发展人工智能技术来推进国家利益以及试图“挑战”全球秩序。因此,人工智能技术正在重塑和颠覆大国间的全球定位,进而产生大国竞争“新边疆”。

虽然,学界已经注意到人工智能技术对国际权力结构的重塑,但目前都局限于弱人工智能的讨论范畴,主要表现在以下方面:一是缺乏对ChatGPT类生成式强人工智能时代技术影响力的深入探究。ChatGPT标志着从弱人工智能到强人工智能的转化正在发生,其带来的技术竞争也将成为未来大国战略博弈的新场域;二是缺乏对新一代人工智能教育应用产生的解构性影响认识,以及对大国博弈未来长期影响的底层研究。需要指出的是,教育领域的应用只是以ChatGPT引领的人工智能科技浪潮中的很小一部分,从本质上说,对国际关系最为深远的影响实际上是通过间接路径实现的。新一代人工智能技术的教育应用将从根源上对全球人才结构、经济发展模式和政治治理模式产生系统性影响,进而推动国际权力分配的深层次变革。

第一,新一代人工智能技术的普及和应用将形成高技术壁垒,导致全球教育不公平加剧,进一步放大国家与地区发展不平衡问题。从教育、教学过程的角度来看,教育公平包括三个层面,即教育起点公平、过程公平和结果公平。然而,不同地区的教育水平和经济发展水平不同,导致人工智能技术的应用和普及程度也不同,技术落差的现实存在使得在教育起点上就存在不公平现象;其次,人工智能技术的应用需要硬件设施、人才培养、研发经费等大量的资源和投入。由于地区之间资源的不平衡性,一些地区可能无法获得足够的资源来开展人工智能技术的应用和研发,资源分配不均将进一步导致教育过程的不公平现象。与此同时,新一代人工智能引发的教育不公平将导致数字化发展不平衡情况。一个有趣的现象是,一个国家或地区的教育水平与数字化程度往往呈现出正相关性。例如,在2022年世界数字竞争力排名中,爱沙尼亚、立陶宛、卡塔尔等发展中国家均排在前列,远远领先国内生产总值(GDP)更高的法国、日本、新西兰等发达经济体。其中,作为全球数字化转型标杆的爱沙尼亚拥有一套体系完整的数字化基础教育系统。在2018年的“国际学生评估项目”(PISA)中,爱沙尼亚打败众多发达国家在欧洲地区获得第一名。高质量的创新人才为爱沙尼亚的全面数字化进程提供了源源不断的动力,直接的影响就是推动了爱沙尼亚科创领域的飞速发展,催生了一大批全球知名的信息技术企业,例如Skype、Transferwise、Taxify和Playtech四家独角兽公司。以人均初创企业计算,爱沙尼亚位居全球第一,其首都塔林甚至有着“欧洲硅谷”的美称。因此,以教育数智化推动的全民全社会数字素养和技能的提升是数字经济发展的重要基础,而数字素养不足也是所有形式数字鸿沟产生的重要原因。从一定意义上说,全球区域间差距已经很大程度地表现为数字化转型差异,而随着以ChatGPT为代表的新一代人工智能技术“奇点”产生,并以不可阻挡之势切入到教育领域,那么渐次扩大的技术壁垒将进一步拉大地区发展差异,进而重塑全球区域发展格局。

第二,随着制造业对高级技能人才的需求越发迫切,新一代人工智能技术教育应用催生的新型人才成为一国产业转型与升级的关键,并成为大国间产业博弈的“内生变量”。制造业是一个国家综合实力的根本,是立国之本、强国之基,从根本上决定一个国家的综合实力和国际竞争力。高端制造产业是制造业价值链的高端环节,具有技术知识密集、附加值高、成长性好、关联性强、带动性大等特点,如核心零部件和关键材料的制造。高端制造产业已经成为一个国家核心竞争力的重要标志,是战略性新兴产业的重要一环。如美国国家科学技术委员会政策办公室(OSTP)于2022年10月发布了《先进制造业国家战略(NSAM)》文件,将“培养先进制造业劳动力”上升为美国国家战略高度,并将微电子和半导体制造、细胞和生物技术、新材料和新加工技术单独列为具有战略意义的制造业领域,而这三大领域也是当下与未来中美科技博弈主战场。目前科技领域竞争已经成为大国博弈的聚焦点,国家和区域之间的技术差异和变动,朝着竞争大于合作的方向演进。然而,关键核心技术的国家博弈与竞争现象并不仅表现在产业层面,其背后必将伴随着创新人才数量和质量的竞争。在新一轮科技革命和产业的变革下,制造业对高级技能人才的需求越发迫切。据我国教育部、工信部等共同编制的《制造业人才发展规划指南》统计,预计到2025年,全国制造业重点领域人才缺口将接近3000万人。随着先进制造技术在工程应用上的进一步推广,其实践性、复杂性、综合性、科学性等特征和高人文素质融合要求日渐凸显。而在强人工智能时代到来的大背景下,教育体系能否完成转型与升级,培养大量适应科技发展的高端技能人才,使得人才培养、人工智能、实体经济深度融合所带来的制造业服务化趋势相契合,已经成为一国在全球科技和产业博弈中掌握主动权和主导权的必然要求。

第三,新一代人工智能技术教育应用将带来数据量和算力的海量爆发,其在驱动经济社会发展的同时,也使得国家信息安全形势更加错综复杂,并将重新定义大国博弈的空间。国家信息安全研究主要包括传统国家信息安全观和非传统国家信息安全观两个方面,前者将信息技术作为一种生产力,研究信息霸权、信息技术垄断和信息科技资本的外溢;后者则主要研究滥用信息技术带来的网络信息泄露和舆论风险问题。与传统人工智能技术带来的信息安全影响力不同,当前ChatGPT的训练是依托于大模型、大数据集的红利,展现出的效果已经在一定程度上显现出强人工智能的属性,其借助超强的数据和算法能力,能够仿照人脑同时在很多方面超越人脑的信息处理技术,突破信息传输和共享的时空限制,构成未来信息社会的核心技术。与此同时,随着新一代人工智能技术在教育领域的广泛应用,教育领域已经成为大国信息博弈的新阵地。一方面,由于ChatGPT的庞大体量,OpenAI开放了模型的使用API(应用程序接口),而一般的使用人员很难完全掌控其训练过程。具体而言,由于ChatGPT的训练标记文本过多,人工审核难度过大,为不良内容的嵌入提供了巨大的可趁之机。如果别有用心之人可以通过大量注入虚假、错误材料(包括但不限于暴力、种族主义、历史虚无等)影响ChatGPT的学习过程,从而使其产生特定的输出和回答。而暂未接受完好教育的学生很可能受其蛊惑,对于非法错误内容深信不疑,那么智能教育的便捷性便可能招致“祸水”,不利于社会稳定。另一方面,ChatGPT的语言能力使其可以大量生成目标言论,模拟用户发言,并在用户基数庞大的互联网社交网络上进行舆论攻击,不仅如此,该类软件还可以通过深度伪造技术编造信息,并辅以各种迷惑性材料,生成虚构事件和虚假信息,使得普通人难以分辨。青少年学生是网络用户的重要群体,也是最容易被煽动的群体。技术操纵下对政治和社会信息的编造可以直接影响到青年群体情绪,恶意虚假信息的传播极易煽动该群体的极端主义、质疑和不满情绪,加剧矛盾分化,影响社会秩序稳定。

第四,新一代人工智能技术的教育应用对人才培养和劳动力结构的颠覆性改变,使得人才战略成为新时期大国竞争的第一战略。事实上,传统的人工智能技术已经在一定程度上实现了对简单而重复体力劳动的取代,而鉴于新一代人工智能在机器学习领域的突破,人工智能模型的产出已经能够实现与人类的常识、认知、需求、价值观保持一致,因此在未来,新一代人工智能技术将能替代部分“脑力劳动”,导致更多的岗位消失。斯坦福法律信息中心研究员约翰•内(John Nay)的最新研究显示,AI模型已经能够预测和解读美国国会法案,并为不同的公司制定应对策略,甚至能够根据公司需求起草邮件,自动生成对法案的修改建议。随着新一代人工智能技术将取代部分复杂工作,越来越多群体面临淘汰失业,劳动力市场受到冲击。在人工智能技术带来的大国新博弈时代,世界各国已经充分意识到,全球人工智能竞争的核心是人才存量与人才质量竞争,并纷纷制定了人工智能教育战略,以增强本国在人工智能技术领域的竞争力,提升本国在全球范围内的地位和影响力。例如,加拿大、英国、日本、新加坡等国都发布了国家人工智能战略,提出了一系列人工智能教育和培训计划,旨在培养学生的人工智能技能。美国国家人工智能安全委员会(NSCAI)受美国国会委托,于2021年3月发布了《最终报告》,报告中指出,中美人工智能竞争堪比当年美苏太空竞赛,美国应尽快出台第二部《国防教育法》(NDEA II),改革美国教育体系,大力培养科学、技术、工程与数学(STEM)人才。尽管我国于2017年发布了《新一代人工智能发展规划》,将人工智能作为推动国家经济和社会发展的重要战略,然而,从全球的视角来看,中国的人工智能发展在智能技术人才培养、高端人才储备、人才培养体系等方面还存在明显的短板。斯坦福大学的一份报告显示,美国在人工智能技能的跨职业平均渗透率方面仅次于印度,是全球平均渗透率的两倍,而中国只有1.4倍。中国是全球顶级研究人员的最大来源地,全球有29%的研究人员在中国获得了本科学位,但大多数中国研究人员(56%)本科毕业之后选择前往美国深造、工作和生活。因此,有学者将中美围绕新一代人工智能技术的竞争称为“AI零和博弈”,而在新一代人工智能飞速更新迭代的背景下,谁先探索出人工智能教育和人才培养的有效制度模式,确保人才的高质量、可持续性输出,谁就可能在此轮人工智能竞争中胜出,进而占据“新边疆高地”(The Economic Times,2022)。


六、结论


与传统的人工智能技术相比,由庞大数据集支撑的ChatGPT拥有更加广泛的用途,使得利用人工智能进行内容创作的技术成熟度大幅提升,将成为新的全行业新型生产力工具,进而推动以人工智能技术为底层依托的“新经济基础”形成。鉴于ChatGPT强大的迭代能力其影响必将快速渗透到教育领域,有望解决教育领域的诸多“痛点”,并对现行的教育范式产生颠覆性影响。而在这个看似是教育自身变革的过程中,教育,包括通过人工智能教育而产生的人才既是大国竞争的基础保障,也是大国竞争必然不可或缺的战略工具。而从人工智能与教育的互动影响所呈现的几个突出关键点来看:

首先,必须要看到的是,人工智能在对既有教育范式形成冲击并推动变革的同时,安全风险已经成为ChatGPT技术教育应用中首当其冲的显性问题,技术的双面性特征决定了技术不当使用可能引发各种不可预测的新型风险,并激发国家安全领域的多种新挑战。因此,在看到人工智能技术赋能教育和改变教育的同时,未来ChatGPT类的模型应用应始终置于监管和管理框架之中,需要通过编制教育人工智能伦理规范指南、探索智能技术赋能的伦理风险精准预警机制等方式,预防ChatGPT教育商业化可能带来的各种隐患,实现新一代人工智能技术的有效利用。

其次,必须要重视的是,当代技术的复合性、交叉性、迭代性十分突出。美国国家情报委员会(NIC)在《全球趋势2040》报告中已经明确指出“有些技术领域似乎具有实现转折性变革的潜力,看似不相关的科学研究和技术应用领域融合在一起,呈现出影响社会、经济甚至权力的性质”。人工智能、教育、大国竞争博弈作为看似并不直接相关的领域,事实上在技术本身的内化和物化过程已经紧密高度关联。目前全球已经呈现出的人工智能技术应用,加速了国家与地区间发展差距、决定了产业转型进程。人工智能技术应用对国家生产方式、国家信息安全复杂化、劳动力结构调整等方面产生了内在深刻的影响。这些影响不仅关乎教育本身范式变革,更是远超传统教育研究的覆盖范畴。

最后,需要前瞻性地看到,当人工智能技术发展全方位地波及产业、经济、政治和社会,推动大国博弈的新边疆场域拓展出现时,教育已经不再是教育学科自身的选择,也不是教育与其他学科交叉融合的拓展性选择,教育作为一种改变人,进而作用于生产力变革的综合力量必然被导入到国家竞争力要素之中。因此,在人工智能技术快速发展和应用背景下,国家间围绕新一代生产力塑造和必然出现的国际权力结构重塑,使得国家必须对教育的内涵、目标,包括其产出的结果进行重新审视和考量,而在这个技术与国际双向作用的变革过程中,教育自身同样也必将被重新认识、重新发现和再定义。


(余南平工作邮箱:yunanping@263.net) 


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