最近，在人工智能技術(shù)領(lǐng)域，ChatGPT 以其強(qiáng)大的信息整合和對(duì)話能力驚艷了全球。ChatGPT 的橫空出世，正式拉開了一個(gè)新時(shí)代的帷幕?！懊绹?guó)學(xué)生用ChatGPT拿下全班最高分，教授驚呆！”一個(gè)個(gè)試用者與ChatGPT的對(duì)話示例展現(xiàn)的嚴(yán)密的語言邏輯、計(jì)算和創(chuàng)編等能力，令人驚嘆！ChatGPT的上線著實(shí)給中國(guó)的AI技術(shù)界投入了一顆重量級(jí)炸彈，也將給各行各業(yè)帶來巨大沖擊。
鑒于ChatGPT并非開源產(chǎn)品，目前還沒有對(duì)ChatGPT核心技術(shù)分析的權(quán)威文章，網(wǎng)上充斥著ChatGPT對(duì)各行各業(yè)影響的思考和擔(dān)憂。教育也不例外，近期網(wǎng)絡(luò)上也出現(xiàn)了大量關(guān)于ChatGPT人工智能對(duì)教育的影響文章，大家各抒己見，表達(dá)了對(duì)此“新事物”的極大關(guān)注。
ChatGPT 這款基于機(jī)器自主深度學(xué)習(xí)并實(shí)現(xiàn)生成型輸出的 AI 產(chǎn)品，在一定程度上，可以與我們的日常學(xué)習(xí)相關(guān)，為我們的學(xué)習(xí)和教育教學(xué)提供借鑒。
從ChatGPT自主深度學(xué)習(xí)思考學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)
ChatGPT 是 OpenAI 的產(chǎn)品，其首席科學(xué)家Ilya Sutskever是機(jī)器學(xué)習(xí)之“深度學(xué)習(xí)”的開創(chuàng)者。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域中一個(gè)新的研究方向——人工智能。深度學(xué)習(xí)使機(jī)器模仿視聽和思考等人類的活動(dòng)，解決了很多復(fù)雜的模式識(shí)別難題，使得人工智能相關(guān)技術(shù)取得了很大進(jìn)步。
筆者曾經(jīng)對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)和人的學(xué)習(xí)做過簡(jiǎn)單的比較，把機(jī)器學(xué)習(xí)和人的學(xué)習(xí)都分成四類，即強(qiáng)監(jiān)督學(xué)習(xí)、弱監(jiān)督學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和自適應(yīng)性學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)，不論是機(jī)器學(xué)習(xí)和人的學(xué)習(xí)，要實(shí)現(xiàn)比較滿意的輸出效果，必須增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力，自主學(xué)習(xí)是核心。此外，不論是教育界還是AI技術(shù)領(lǐng)域，均普遍認(rèn)為，自主學(xué)習(xí)是深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，就機(jī)器學(xué)習(xí)而言，沒有建立完善且高效的自主學(xué)習(xí)機(jī)制（卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)），無法開展深度學(xué)習(xí)；就人的學(xué)習(xí)而言，沒有學(xué)習(xí)的自主性和學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力，也無法開展更深度的學(xué)習(xí)。
雖然ChatGPT 是通過先進(jìn)的算法和巨量“數(shù)據(jù)投喂”產(chǎn)生驚人的智能輸出能力，但其問題處理、答案排序、獎(jiǎng)勵(lì)模型以及持續(xù)參數(shù)優(yōu)化迭代能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人的計(jì)算能力，此外，最近有研究表明，ChatGPT 背后的計(jì)算模型具有人類心智，已經(jīng)具備自己學(xué)習(xí)的能力。有業(yè)界人士指出，ChatGPT 之所以如此智能，在于它聚焦人對(duì)結(jié)果的反饋，成為其學(xué)習(xí)的一部分。
因此，算法、數(shù)據(jù)投喂和人對(duì)結(jié)果的反饋，構(gòu)成了ChatGPT 實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和智能輸出三大支架。
算法代表著用系統(tǒng)的方法描述解決問題的策略機(jī)制，作為世界最先進(jìn)的AI產(chǎn)品之一，ChatGPT采用的算法，也就是ChatGPT的學(xué)習(xí)方法，是由頂尖的計(jì)算專家研發(fā)設(shè)計(jì)出來的，必定確保其運(yùn)行系統(tǒng)性、科學(xué)性和高效性。對(duì)學(xué)生而言，學(xué)習(xí)也需要有系統(tǒng)高效科學(xué)的方法，系統(tǒng)高效科學(xué)的學(xué)習(xí)方法能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，提高學(xué)習(xí)效率，因此，對(duì)于大多數(shù)普通學(xué)生而言，在培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力的過程中，教師傳授一些好的學(xué)習(xí)方法非常重要，當(dāng)然，優(yōu)秀的學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力比較強(qiáng)，會(huì)有適合他自己的高效學(xué)習(xí)方法，教師要引導(dǎo)優(yōu)秀學(xué)生與普通學(xué)生開展學(xué)習(xí)交流活動(dòng)，學(xué)習(xí)方法互通，取長(zhǎng)補(bǔ)短，讓每個(gè)學(xué)生找到適合自己的學(xué)習(xí)方法，從而提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，這也是目前機(jī)器學(xué)習(xí)無法做到的一點(diǎn)。
數(shù)據(jù)投喂是基于算法向機(jī)器不斷輸入，通過不同行業(yè)巨量的數(shù)據(jù)標(biāo)記、爬網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)屬性關(guān)聯(lián)等相關(guān)技術(shù)，最大限度擴(kuò)大機(jī)器的數(shù)據(jù)捕獲量，實(shí)現(xiàn)盡可能多的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力，提高機(jī)器的敏捷性，這是機(jī)器學(xué)習(xí)的輸入過程。人的學(xué)習(xí)也是如此，人的知識(shí)也是在不斷的外部輸入和自主輸入的過程中豐富的，并通過知識(shí)的自主內(nèi)化實(shí)現(xiàn)知識(shí)的關(guān)聯(lián)和融合，從而激發(fā)學(xué)生繼續(xù)深入探索、研究和創(chuàng)作的興趣，正所謂“熟讀唐詩三百首，不會(huì)吟詩也會(huì)吟”，如果知識(shí)孤立地學(xué)習(xí)枯燥的知識(shí)點(diǎn)，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。因此，鼓勵(lì)學(xué)生大量閱讀，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)攝入量，開展學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)、跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)或綜合實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生利用所學(xué)的不同學(xué)科的知識(shí)解決問題，使所學(xué)知識(shí)相互關(guān)聯(lián)和融合起來，讓學(xué)生在活動(dòng)中體會(huì)學(xué)習(xí)的樂趣和意義，從而提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿，促進(jìn)學(xué)生的思維水平的提高。擴(kuò)大閱讀量，開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)，提高學(xué)生思維能力，也是2022年新課標(biāo)的具體要求，這實(shí)際上是學(xué)習(xí)方式的多樣化和個(gè)性化呈現(xiàn)。
人對(duì)結(jié)果的反饋，實(shí)際上是對(duì)機(jī)器的一種激勵(lì)機(jī)制（也稱作獎(jiǎng)勵(lì)模型），通過持續(xù)優(yōu)化參數(shù)迭代，提高機(jī)器輸出的正確（合理）性。同樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，也是期待得到學(xué)習(xí)反饋的，比如有教師、同學(xué)、家長(zhǎng)的反饋，好的反饋可讓學(xué)生持續(xù)繼續(xù)保持其積極學(xué)習(xí)的動(dòng)力，差的反饋激勵(lì)學(xué)生及時(shí)改正學(xué)習(xí)態(tài)度和方法，在教育中，這就是評(píng)價(jià)，完善的評(píng)價(jià)是激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的最直接的動(dòng)力，也是目前教-學(xué)-評(píng)改革的重要內(nèi)容。
在日常的教育教學(xué)過程中，教師需要幫助學(xué)生找到適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效率，開展多樣化和個(gè)性化的學(xué)習(xí)活動(dòng)，提高學(xué)習(xí)的針對(duì)性，注重教學(xué)的評(píng)價(jià)方式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
從ChatGPT的生成型輸出思考課堂的生成性輸出
ChatGPT 全稱為 Chat Generative Pre-trained Transformer，Generative即生成。因此，ChatGPT輸出即生成型輸出，與業(yè)界的分析型AI 相比，ChatGPT能夠通過語言或文字進(jìn)行對(duì)話表達(dá)，從對(duì)話表達(dá)的內(nèi)容看，邏輯嚴(yán)密、創(chuàng)編結(jié)構(gòu)完整和輸出速度（即計(jì)算速度）快，在一定程度上超過普通人的應(yīng)答能力。語言和文字表達(dá)是思維的外顯，因此有研究者表明，ChatGPT具有一定的“思維”能力和人類心智的特征。人工智能從根本而言，就是通過機(jī)器模擬人類的心智模型，并且要在人類的控制下為人類提供便捷的服務(wù)。
不論是機(jī)器還是人，學(xué)習(xí)終究是輸入與輸出的過程，并且輸出是學(xué)習(xí)的本質(zhì)體現(xiàn)，輸出質(zhì)量和能力的高低直接反應(yīng)學(xué)習(xí)的效果，ChatGPT 強(qiáng)大的生成型輸出，其核心機(jī)制值得我們探究和借鑒。
學(xué)生日常學(xué)習(xí)的過程，也是學(xué)生不斷進(jìn)行知識(shí)輸入并且通過自主內(nèi)化，對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解、運(yùn)用和創(chuàng)新的（輸出）過程，即自主學(xué)習(xí)的過程，這包括利用所學(xué)知識(shí)去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，比如作文、解答應(yīng)用題、學(xué)生數(shù)學(xué)建模、學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)等等，總體而言，學(xué)習(xí)是學(xué)生基于所學(xué)知識(shí)（輸入）的遷移、生成和創(chuàng)造（輸出）過程，也是學(xué)生思維發(fā)展的過程。
課堂是教育教學(xué)的主陣地，也是學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)生的關(guān)鍵場(chǎng)域，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)的輸出水平，關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生在課堂中的創(chuàng)生能力。因此，在課堂中系統(tǒng)高效的輸入是輸出的基礎(chǔ)，厚積薄發(fā)，學(xué)習(xí)是循序漸進(jìn)的過程，這就要求教師在學(xué)習(xí)內(nèi)容上把握教材，深入淺出的講解，或開展適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)，進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能夠理解和運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容；在教學(xué)方法上聚焦問題，明確學(xué)習(xí)任務(wù)和目標(biāo)，以問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生開展深度自主學(xué)習(xí)；在教學(xué)路徑上，通過師生對(duì)話、生生對(duì)話，在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行適時(shí)點(diǎn)撥與啟發(fā)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力；在評(píng)價(jià)機(jī)制上，利用學(xué)生的輸出生成，師生之間、生生之間給予適當(dāng)?shù)姆答?，不斷?chuàng)生更多資源，不斷推進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展。
ChatGPT的功能令科技界驚嘆，為未來人工智能的發(fā)展指出的方向，我們不僅要學(xué)習(xí)ChatGPT開發(fā)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性思維，更重要的是要意識(shí)到高科技思維方式對(duì)社會(huì)生活和發(fā)展的變革性作用。但無論如何發(fā)展，人工智能畢竟是機(jī)器對(duì)信息數(shù)據(jù)的加工創(chuàng)編，缺乏有人情味的思維創(chuàng)作和靈感。無論其語言邏輯有多嚴(yán)密，創(chuàng)編能力有多強(qiáng)，都只是缺乏情感的機(jī)器表達(dá)，ChatGPT只是計(jì)算機(jī)科技發(fā)展道路上的一個(gè)產(chǎn)物。社會(huì)是不斷向前發(fā)展的，人是社會(huì)的主導(dǎo)者，教育以人為本，是面向未來的，是為未來培養(yǎng)全面發(fā)展的人的，因此，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，學(xué)生思維水平的提高，立德樹人，永遠(yuǎn)都是教育的根本目標(biāo)，而這一切，都是在我們的課堂中發(fā)生的。
自主學(xué)習(xí)（北京）信息科技研究院
2023年2月17日
從其功能性上來看，ChatGPT是一個(gè)具有高級(jí)文本理解和推理能力的聊天機(jī)器人，能夠快速、準(zhǔn)確地生成答案的能力將使用戶及時(shí)收到問題的答案，這為人工智能模型提供了全新的新界面與體驗(yàn)。同時(shí)，它也有助于研究人員了解如何使用數(shù)據(jù)來訓(xùn)練模型，以生成更精確的文本。
對(duì)于開放性問題的回答，ChatGPT可以有條理、有層次的給開放性問題一個(gè)方案。ChatGPT還能夠嘗試用第一人稱進(jìn)行對(duì)話?？梢哉f，ChatGPT不僅具備GPT-3已有的能力，還敢于質(zhì)疑不正確的前提和假設(shè)、主動(dòng)承認(rèn)錯(cuò)誤以及一些無法回答的問題、主動(dòng)拒絕不合理的問題、提升了對(duì)用戶意圖的理解以及結(jié)果的準(zhǔn)確性。
ChatGPT具備強(qiáng)大的自我學(xué)習(xí)能力，甚至還會(huì)“思考”，其不單從海量信息中積累學(xué)習(xí)成果，還會(huì)在思辨過程中成長(zhǎng)。
除了簡(jiǎn)單的對(duì)話，ChatGPT可以根據(jù)上下文內(nèi)容像人一樣給用戶恰當(dāng)?shù)姆答?。讓用戶真的有聊天的感受，言之有物，還能知錯(cuò)就改，要比現(xiàn)在的AI聊天軟件更人性。
Murati 在接受時(shí)報(bào)（The Time）采訪時(shí)表示，ChatGPT 有可能徹底改變我們的學(xué)習(xí)方式。“每個(gè)人都有不同的背景、學(xué)習(xí)方式，而且每個(gè)人都在接受基本相同的課程，”她說。“借助 ChatGPT 等工具，你可以無休止地與模型對(duì)話，以適合你理解水平的方式理解概念。它具有幫助我們進(jìn)行個(gè)性化教育的巨大潛力。”
OpenAI集合了全世界最頂尖的人才！而首席科學(xué)家Ilya Sutskever就是OpenAI的靈魂人物！他是什么人？他是深度學(xué)習(xí)教父Geoffrey Hinton的學(xué)生，AlexNet的作者，本身就是「深度學(xué)習(xí)」的開創(chuàng)者。
人工智能研究領(lǐng)域三巨頭之一杰弗里·埃弗里斯特·辛頓（Geoffrey Everest Hinton），計(jì)算機(jī)學(xué)家、心理學(xué)家，被稱為“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之父”、“深度學(xué)習(xí)教父”。將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)帶入到研究與應(yīng)用的熱潮，將“深度學(xué)習(xí)”從邊緣課題變成了谷歌等互聯(lián)網(wǎng)巨頭仰賴的核心技術(shù)，并將反向傳播算法應(yīng)用到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)。
（從左到右依次為Ilya Sutskever、Alex Krizhevsky和Geoffrey Hinton）
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