杜华等｜智能时代的知识图景：人工智能引发知识观重塑
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基金项目：2019年度国家社会科学基金重大项目“人工智能促进未来教育发展研究”（19ZDA364）。
引用:杜华,顾小清(2022).智能时代的知识图景：人工智能引发知识观重塑[J].现代远程教育研究,34(4):47-54.
摘要：知识是教育的主要内容，知识观是教育实践的根本性和基础性认识问题，具有鲜明的时代特色。在人类教育向智能教育转型的当下，知识图景正在发生翻天覆地的变化，对知识观的讨论已然迫在眉睫。从哲学范畴来讲，知识观涉及对知识的主体、本质、结构、承载媒体等问题的认识。智能时代，人工智能不仅以工具的形态参与到知识生产过程中，还能以某种近乎主体的身份参与到与人的互动过程中，使知识主体从人类自身转向人机协同，知识本质从人类认识的成果扩展到碳基智慧与硅基智慧并存，知识结构从层级明确的“建筑”结构转向人机动态交织的“舞蹈”结构，知识承载媒体呈现出多模态融合感知的特征与趋势。因应智能时代知识观的嬗变，亟需树立新知识观，为未来智慧教育体系构建起以新知识观为地基的大厦。
关键词：人工智能；人机协同；知识观；知识本质；知识结构
“技术不仅仅是实现目的的手段，它们也形塑世界。”（安德鲁·芬伯格，2005）当下我们正在或已经走进一个前所未有的技术形塑的新世界。阿尔法狗（AlphaGo）击败人类围棋高手李世石与柯洁，谷歌实测无人驾驶汽车，机器人索菲亚（Sophia）被赋予公民身份，微软公司AI机器人小冰创作现代诗，日本高台寺利用敏达（Mindar）机器人进行布道（刘复兴，2019）……带来这一切的正是被美国学者詹姆斯·巴拉特（James Barrat）称为人类“最后的发明”、可能引发“人类时代走向终结”的人工智能（詹姆斯·巴拉特，2016）。在人工智能技术推动下，人类社会正在进入人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代（新华网，2019）。世界在变，教育领域也不可能成为与世隔绝的“桃花源”。人工智能技术重构着教育系统的结构、要素及其间关系（顾小清，2018；顾小清等，2019a），正在引领教育向智能化转型和演进（顾小清等，2019b）。
知识赋予人类无尽的力量，形塑着社会生活的方方面面（刘大军等，2015）。知识作为教育的内容，是教育领域的核心要素之一。“从根本上说，知识与教育的概念是无法分离的。”（索尔蒂斯，1978）知识观是一个哲学范畴，涉及对知识的本质、来源等问题的认识（潘洪建，2003），是教育实践的根本性和基础性认识问题（陈丽等，2019）。知识观具有鲜明时代特色，每个时代的知识观总烙有该时代的印记，在漫长教育发展史上几乎每次重大教育转型也都伴随着对知识观的讨论。在人类教育向智能教育转型的当下，知识图景正在发生翻天覆地的变化，对知识观的讨论已然迫在眉睫。这既是人工智能变革未来教育的起点和关键，也是“人工智能＋教育”极为特别且重要的学术议题。已有一些研究者关注到这一议题（王竹立，2017、2019；王鑫等，2018；张良等，2020；鲁子箫，2020；顾小清，2021），但整体而言智能时代知识观研究尚处于起步阶段，亟待开展深入、系统的理论研究与实践探索。本文试图对智能时代知识的主体、本质、结构和承载媒体等进行思考，勾勒出智能时代的知识观图景，为新时代教育的改革和转型提供参考。
人类在与自然长期相互作用的过程中积累了大量知识。在人类还不能称为智人的时候，积累了哪里有果子可食用、哪里有猛兽要避开的经验；采集/狩猎时代，积累了如何使用火和工具的经验。这些都是知识的初级形态（彼得·凯弗，2019）。随着科学技术的发展，知识开始呈现出较为完备的形态，逐渐演化成系统的科学理论，知识积累也呈指数级增长。但这些关于知识的讨论都是基于人类的，人类被默认为知识实践活动的主体。然而随着人工智能技术的快速发展，智能机器是否会引发人类知识实践活动主体地位的变化呢？
回答这个问题，首先要看什么是主体。在传统哲学框架中，通常以活动的发起和指向来区分主客体。主体通常指具有独立意识或个体经验的存在物，是活动的发起者，即在活动中发挥能动作用的人。客体与主体相对，是指在实践或认识活动中与主体发生关联、主体活动所指向的存在物（张刚要等，2020）。
再来看知识实践活动的主体是否发生变化。伴随着社会发展和技术进步，人类在认识世界过程中发明了许多工具、仪器和机器。语言、文字使得知识经验得以“类”化、概念化（叶澜，2006）；印刷术使得知识脱离个体传播，为大规模教学活动的开展奠定基础；电影、电视使真实的、活动的场景得以全面、真实地再现与传输，知识传播载体更丰富，知识传播范围更广泛（张志祯等，2019）；计算机按照程序完成一些以往专属于人类的工作，如计算、搜索、推理等，实现知识实践的浅层次自动化。但这些都没有改变人类在知识实践活动中的主体地位。
认识事物须回到其本体洞察它与世界的关系，方能揭示该事物的特有秉性（杜华等，2020）。欲回答“人工智能是否改变了人类的知识实践活动主体地位”这一问题还需审视智能机器本身。人工智能是以人类智能相似的方式做出反应的智能机器（毛刚等，2021），其发展经历计算智能、感知智能、认知智能和社会智能等阶段，从“能存会算”到“能听会说”再到“能理解会思考”，甚至具有抽象思维、形象思维等思维能力，以及开展社会交互、情感交流等社会能力（高琼等，2021）。在知识实践活动中，智能机器可以模拟人类学习行为，通过各种智能算法，如深度学习、聚类、回归、推理，从数据科学角度为人类进行知识生产和创新提供帮助（高志明，2019），甚至直接参与知识生产。“阿尔法折叠”可根据DNA序列预测蛋白质三维结构，是典型例证之一（王维嘉，2019）。在可预见的未来，人工智能技术可能会实现自动从学术论文中提取科学主张并进行推理，在没有人类帮助的情况下产生有用的新假设并加以验证，促生新的研究发现。有学者甚至认为“下一个‘爱因斯坦’可能是一台电脑”（Evans et al.，2010）。
由此可以看出，智能机器以思想、算法、工程化方法与产品工具等方式，进行知识生产、创造、传播、应用等实践活动，扩展知识实践自动化的深度与广度。然而，如前文所述，具有独立意识的存在物方可视为“主体”，智能机器是否具有独立意识尚有争议。技术乐观主义者认为“奇点”出现后人工智能的智能水准将超越人类，即机器人可以做人类的事情，当然具有人类的意识（蔡连玉等，2021）。技术悲观主义者认为人工智能不可能具备“意向性”，即人类所具有的意图、愿望和信念，这是人类心智的基本特征（刘步青，2019），也可以简单地理解为意识。在谨慎的技术乐观主义者看来，人类社会将在相当长一段时期内处于弱人工智能时代，至少目前人工智能仍是“技术人造物”，其智能性还远未达到理想的程度。
在这样的话语逻辑下，人与机器的协同就成为知识实践活动的主体。人与机器的协同超越一般意义上人与器物间的使动关系，形成相互促进的融合关系。智能机器利用知识库、决策模型与强大的数值运算力确定可选方案，人凭借直觉经验以及对情境的感知做出判断，智能机器与人通过协商、修正、综合评价的交互过程做出最终决策（毛刚等，2021）。通过融合人“亲而知”“觉而知”“构而知” 和“审而知”，以及机器“感而知”“描而知”“掘而知”和“学而知”，构建起一种人机协同发展的智慧环境（彭红超等，2018）。因此，知识实践活动的主体已经不是独立主体，而是可能正在经历某种从人类到人机协同的转向。
正如思想家罗伯特·格兰特（Grant Robert）所言，尽管“什么是知识”这一问题激发了思想家们的兴趣，但至今仍没有一个关于知识的统一而明确的界定（周险峰，2016）。乔治·西蒙斯（George Siemens）说过“知识很难被定义”，且“达成一个严格的知识定义是毫无用处的”（乔治·西蒙斯，2009）。这缘于知识是一个蕴含多层含义的复杂概念。即便如此，“什么是知识”这一问题往往是对知识探究最为经典的提问方式，古今中外学者们关于这一问题的追问和回答不计其数。
从现有文献看，以“知识”为主题或与知识相关主题的讨论可以追溯到古希腊时期。苏格拉底认为“知识就是美德”。柏拉图众多著作中对于知识的讨论更加丰富。《美诺篇》讨论美德是否可教，《斐莱布篇》讨论快乐和智慧何为真正善的知识，《理想国》讨论知识获得的方法和过程等。在《普罗泰戈拉篇》中，柏拉图认为“知识是灵魂的粮食”，要“把照料你的灵魂的事托付给一名智者”（毕文胜等，2019）。当谈到“知识的本质”时，常常要回溯到《泰阿泰德篇》，其中“得到辩护的真信念”（Justified True Belief）这一经典说法奠定了古典的知识内涵，并受到西方学界长期追捧（文杰，2020）。此后，在漫长人类历史中，对知识的讨论异彩纷呈，成就斐然，在哲学领域有唯理论、经验论、康德先验建构论和皮亚杰发生认识论等，也形成理性主义知识观、经验主义知识观、实用主义知识观、建构主义知识观、后现代主义知识观等众多知识观流派。
虽然知识观流派纷呈，对知识本质的看法言人人殊，但比较趋于一致的是，把知识作为人类认识的成果。《现代汉语词典》解释：“知识属于认识的范畴，是人类认识活动的成果”，“知识是人类长期积淀的智慧”（中国社会科学院语言研究所词典编辑室，2002）。知识作为人类认识的观念结晶、人类认识客观存在的结果而存在。知识是人类在改造世界的实践中所产生的认识和经验的总和。知识包括经验知识和理论知识（彭漪涟，2004）。
然而，知识仅仅是人类的认识成果吗？雅克·马利坦（Jacques Maritain）在《科学与智慧》中指出，知识一词具有三种意义。“在一种优先的意义上，知识意指遵循严格与稳定方法的认识。”“在一种居间的意义上，知识一词指与我们理解的最高领域相对立的东西。在这种意义上，知识意指与智慧相矛盾的科学。”“在第三种也是最低层的意义上，即在一种非古典的意义上……知识一词不再意指理解的一种严格的和完善的样式，而是认知的一种方法。”（雅克·马利坦，1992）按照雅克·马利坦的说法，知识不仅是认识的成果，更是一种认知的方法。这延展了知识的内涵与本质，确定了知识的多样性和丰富性。
人类与地球上其他生物一样，是以碳元素为有机物质基础的生命体，可以看作“碳基生命”。然而有科学家认为，除了碳元素之外，硅元素也是一种可能构成生命体的元素。早在19世纪波茨坦大学的天体物理学家儒略·申纳（Julius Sheiner）就探讨了以硅为基础的生命存在的可能性，但是靠自然进化在进化链上寻找硅基生命的可能性微乎其微。20世纪发展起来的以硅为主要半导体元件的计算机技术以及在此基础上产生的网络技术和人工智能技术，使得硅基生命在计算机和人工智能结合的层面有了突破的可能（王毅，2006）。
人工智能是相对于人脑的智能而言的，也可称为“机器智能”或“智能模拟”，其实质是把人的某些神经生理智能赋予机器，通过机器识别符号、图像、语音等信息，使机器能像人类那样进行学习、联想、判断、推理乃至行动，让机器模拟、代替甚至产生类似人的某些智能。智能机器在进化中不断蜕变，其发展已达到令人震惊的地步。未来学者凯文·凯利（Kevin Kelly）在其著作中一再强调“机器生物化”这一核心观念，并认为技术已经成为一种具有必然发展趋势的“类人”系统（凯文·凯利，2016）。人工智能不仅是对人类感官系统的模仿与放大，也不仅仅是作为人类认知和行动的辅助系统，而是拥有了独特的认知方法，可以模拟或实现人类学习行为，甚至模仿人的思维意识和情感，在认知、情感和动作技能等领域表现出接近甚至超越人类的“硅基智慧”。
在美国课程再设计中心（Center for Curriculum Redesign）2018年发布的题为《人工智能时代的知识：学生应该学什么？》报告中，比阿里克等（Bialik et al.，2018）用图示展现了智能机器在认知、情感、动作技能三大领域的“智慧”（见图1）。从图1中可以看出，在认知领域，DRAGON Naturally Speaking、Google Translate能实现语音识别、自然语言理解；Mlex Machina基于自然语言处理技术和大数据技术，可以进行良好的分析；Automatic Trading可以为用户提供个性化自动化交易策略，在商务领域的应用卓越；Invention Machine、Medal Leaderboard等研发的智能产品已具有评价和创造等高阶认知能力。值得一提的是，IBM Watson综合自然语言处理、大数据分析、知识表示、自动推理、机器学习等技术，可以实现理解、应用、分析、评价等多种认知，是机器智慧的典型代表。在情感领域，智能语音助手Siri有着生动的自然语言对话接口，能够在人机互动中接受与反应情感；affectiva使用计算机视觉和深度学习算法，可以通过面部识别，评判人物情绪；还有一些智能代理，如Broad Listening、Intelligent Agent可以模拟人的情感，在组织层次表现出较高的智能性。在动作技能领域，随着智能传感技术、智能控制算法的发展，智能机器如自动驾驶、无人机等，已可实现感知、定势、指导下的反应、机械动作、复杂的外显反应等动作技能，且表现出色。
图1 “硅基”智慧在认知、情感、动作技能等领域的表现示例
如前文所述，人类在现阶段甚至以后很长一段时间，仍将处于弱人工智能时代，人与机器的协同将成为知识实践活动的主体。不过，人机协同的过程主要还是以人类为主导，其推动自身与机器的和谐共存。在人机协同的知识实践活动中，人类与智能机器分工协同，人类依据感知、推理、复杂模式认知、情感关怀等“碳基智慧”的优势，在知识实践过程中解释、思考与决策；人工智能依据其在计算智能、感知智能、分析智能、认知智能等方面的表现，以及海量信息搜索、存储，快速计算、优化等“硅基智慧”的优势，将分担原本由人类完成的信息存储、信息感知、信息识别、规律认识等认知活动。因此，在相当长一段时间内，知识不仅仅是人类认识世界的成果，而且是碳基硅基智慧并存。
知识结构一般是指知识内在要素的组合方式和结合方式。人们使用知识结构指代人类知识总体构成，或者某一门学科的构成，或者知识体系在主体头脑中的内化方式（昌家立，2004）。知识呈现出某种结构，这种结构既是物理范畴之“状态样式规定性”规定下的结果，从发生的意义上又是由于知识发生过程中的过程样式规定性所导致的（张沿沿等，2020）。智能时代，知识的结构与存在方式呈现出了从“建筑”结构到“管道”结构，再到“舞蹈”结构的转向。
第一，“建筑”结构阶段。人类传统的知识图式是在漫长的历史进化过程中渐渐积淀起来的，经历了无数科学家的共同努力和众多批判实验的考验，往往作为时代成果被人们吸收和同化，因而其结构的完备性、牢固性极为明显。实体书籍作为传统知识的主要载体，线性、平面方式排列的图文符号是其主要媒介形式，知识的层级结构大多为树状层级结构。而且实体书籍一旦排版印刷，就很难改变，常表现为静态固化的形态。因此，从结构与存在方式来看，可以将知识形态以稳固的、有序的“建筑”隐喻之。知识在学科体系下也是有序的，在学科体系系统化课程中，知识是符号式的显性存在。“建筑”隐喻突出强调了知识是结构完整、层级明确的实体，整个知识体系被比喻成一个整体、宏大的建筑物，具体知识作为这一建筑体系中的基础或材料，唯有按照知识的逻辑和层次进行排序与建构，才能确保知识大厦的牢靠、坚固。人类的心智便扮演着搬运工、码字员一样的角色，按照知识的层级、次序与逻辑，寻求在头脑中构造一个与外在知识大厦相符的知识“建筑”。
第二，“管道”结构阶段。“互联网＋”时代，知识拥有了一种能够帮助它超越“建筑”局限的媒介——网络。知识不再以线性、平面方式排列，而是以三维立体网状结构呈现。同时，知识也不再静态、固化于书本之中，而是具有更强的流动性、更高的联通性以及更好的交互性。因此，知识不再是以客观真实的事实静态地寄居在书籍之中，而是弥漫在网络本身，存在于“管道”之中。戴维·温伯格（David Weinberger）在著作《知识的边界》中提出“网形式知识”的见解。他认为在信息超载的当下，知识在网络中产生，也在网络中跳转。作为一种开放流动的交互性存在，知识不再仅存于实体书籍之中，存在于人的头脑之中，而且存在于网络本身。“如果‘长形式’的书籍告诉我们，知识是从A到Z的漫长旅程，那么‘网形式’的知识可能会告诉我们，世界并非是一个逻辑严密的论证，而更像是一个无定形的、相互交织的、不可掌控的大网。”（戴维·温伯格，2014）知识存在于一张由细密杂乱的节点构成的大网之中，正如生命并非活在我们的神经、骨骼、血液、骨髓之中，而是活在这一切所构成的联系之中一样。“管道”隐喻为理解知识结构洞开了新的视界。
第三，“舞蹈”结构阶段。从当下所处智能时代来看，知识急剧裂变，知识的结构日渐由“清晰变混沌”“简单变复杂”“确定变不确定”，变得更为复杂，很难笼统地说知识具有什么样的结构和形状。而且仅仅关注人与知识关联的丰富性已经远远不够，必须跳出人类的局限，“探索主流知识模式之外的其他知识体系”（联合国教科文组织，2017），拓展到人与智能机器所共同构建的世界。此番图景之下，需要对混乱的、无序的知识结构进行解构与重构，建构新的知识景观。吉尔（Gill，J. H.，2003）提出“知识即舞蹈”的隐喻。这一隐喻把两个以上知识主体与“客体”之间交互作用而形成的关系——不断进化的、辩证的、共生的关系，惟妙惟肖地刻画出来。智能时代，知识在人与人、人与机器、机器与机器之间以运动形态难分难解地交织在一起。吉尔的这一隐喻对于知识的超批判性理解是：第一，知识离开知识主客体的能动关系就不复存在；这意味着，知识离开人与人、人与机器、机器与机器的互动关系就不存在。当人类智能遇到人工智能，知识生产与进化在人与人、人与机器、机器与机器的互动（舞蹈）中进行，人类碳基智慧与机器硅基智慧在动态互动中生成新知识，并不断进化，从根本上颠覆了知识先生产后传播的流水模式，也颠覆了知识体系的牢固性与完备性。第二，知识本身是一种行为。人与人、人与机器、机器与机器间有充分的信息交流和协作关系，具备信息交换和信息流动的特征。知识也就像舞蹈一样，实际上是一种行为，人与人、人与机器、机器与机器彼此之间建立联结，形成知识生产与传播网络。
随着社会发展和媒介技术的演进，人类在社会实践活动中逐渐构建与积累知识以认识世界，知识承载媒体的种类与样态也在发生着变化。在口耳相传的远古时代，人类使用简单的手势、声音等，承载与传递关于采集、稼穑、狩猎、工具等方面的经验性知识。虽然手势、声音等可作用于人类视觉、听觉，但受制于人类自身的特点，这种需要传受两方同时在场的知识载体的局限性也是显而易见的。伴随人类自身进化、生产技术的提高，人们开始将一些符号记录于骨头、石块、木片等不易腐烂的载体中，人类知识得以长久保存。
语言和文字是人类知识承载媒体发展的重要里程碑。语言使得人类运用自身发音能力，将人类知识经验概念化，脱离个体进行传播。文字继承了语言的意义系统，在人类认识和改造世界过程中，不断丰富与发展，成为一套能够表达复杂含义的工具系统，并藉由它完成了对知识的交流与传播。伴随着文字符号体系的成熟，知识内容与意义传递的准确度得以提高。人类通过文字将知识外化，附着于一定的载体上，历经时间流逝，依然能被人理解和感知。纸张和印刷术为人类知识承载提供绝佳的物质媒体。纸张便于保存、易于携带、简于制作的特点，使得人类知识得以大范围地保存和传播；印刷术的发明，使得文字传播从手抄笔录进入批量印刷，文字的复制变得更稳定、便捷和高效，信息的受众群体也逐渐增大。然而，虽然语言、文字、纸张、印刷术等给人类知识存储与传播带来巨大的促进作用，但是以纸张为主要载体、以文字符号为主要形式的知识，内容是静态的，呈现方式相对单一，知识容量、传播速度与传播范围也都极为有限。
随着数字媒体技术飞速发展，知识储存与传播方式发生巨大改变。数字媒体具有跨越时空的特性，知识可以在瞬息间到达世界各个角落，传播由历时性转为共时性，由地域性演变成全球性。知识以数字形式存储于网络空间里，可以无限复制、随时随地获取。存储方式也不限于文字、图形和符号，还能以音频、视频、动画等多种形式保存并传播。动态影像与声音，超越静态文字成为一种新的媒体形态，可以同时满足人类视觉和听觉需求，将鲜活生动的声音和形象生动的画面展现在人们面前，使信息传播从平面化转向立体化。尽管如此，数字媒体给人类带来的感知也仅限于视听觉，未扩展到更加丰富的领域。
随着人工智能技术的发展，智能机器越来越无缝地融入人类社会生活中，打破了虚拟与现实世界的边界，人与机器的交互发挥到了极致，人、机器、环境融为一体。知识存储与传播载体更加丰富，逐渐呈现出多模态融合感知的特征。
从数据感知模式和数据表征方式的角度可以将“模态”定义为外界信息的感知模式或信息通道（Sharma et al.，2002）。人工智能的重要作用在于精确模拟环境的各种模态，为人类提供真假难辨、虚实结合的学习场景。有学者从多模态“符号表征体系”、多模态“信息感知通道”和多模态“意义建构模式”三个层面对“多模态”驱动的智能教育趋向进行分析（王一岩等，2021）。多模态信息感知通道是机器对外界环境的感知系统。人们可以通过触摸、语音、手势、眼动等多种交互方式与机器进行实时交互，带来一种身临其境的沉浸感受，深度感知社会或物理在场，获取视觉、听觉、运动觉、触觉、味觉、嗅觉等多重感官通道的真实感受，进入虚拟世界与现实世界融为一体的感知氛围。尤其是近年来新兴的触感智能体使得人们可以“触摸”到虚拟世界，进一步拉近了虚拟和现实的距离。触感智能体直接切入触觉感知，摆脱传统媒体通过视觉听觉替代表达触觉信息的局限，进一步提升了知识表达与交互的效率。一方面，触觉是存在强烈个体偏好差异的近端感知，融合了触感的多模态交互更能给人带来亲切感与真实感（Jaimes et al.，2006）。另一方面，人类90%以上的活动需与物理世界进行触觉性交互，触感多模态智能体具有很强普适性与学科交叉性，在诸多领域给人们带来了一场巨变。如果说其他领域中触感智能体更偏重交互的输入端，是通过机器感知制造人在虚拟世界的“分身”，那么教育中的触感智能体则更偏重交互输出端，通过机械引导做人类在现实世界的“陪练”。
综上，多模态融合感知的知识承载媒体具备极强的知识生产与进化能力，跨境域解释力强，吸收、整合、存储、应用知识的能力也较强。在知识传播力方面，多模态融合感知的知识载体的传播效率远远高于单一的知识载体，呈现出更快的速度、更强的传播力、更广泛的接受群体以及更个性化的表达等特征。
在教育发展史上，每一种知识观的形成与发展都伴随着时代发展、技术进步与思想进化，代表着人类对知识理解与认识的发展方向。在人工智能时代，人类教育面临着向未来智能教育的转型。因应时代的呼唤，我们也正遭遇着一场知识观的嬗变。立足当下，知识样态从形式到内容，从本质到外观，已经渐渐远离了当初的面貌。人类或将与智能机器协同成为新的知识主体，为知识创造注入鲜活的生命力，推动着我们对知识本质的理解从人类认识扩张至人类碳基智慧与机器硅基智慧并存。复杂的网络通道亦使得知识结构超越了原本结构化、层级化的束缚，具备动态性、人机共舞的独特性质。与此同时，承载知识的媒体也开始呈现出多模态融合感知的特征与趋势。眺望未来，我们亟需树立新知识观，为未来智慧教育体系构建起以新知识观为地基的大厦。
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