執(zhí)教10年46枚美國IMO金牌!對話前總教練羅博深:不看好AI教育,不建議AI輔助學(xué)數(shù)學(xué)
在中國奧數(shù)隊(duì)歷史性五連冠被美國隊(duì)終結(jié)后,一個(gè)名字被反復(fù)談起。
羅博深(Po-shen Loh)。
他是前美國奧數(shù)功勛教練,執(zhí)教十年間四次帶隊(duì)獲得團(tuán)隊(duì)冠軍,隊(duì)員們累計(jì)獲得 46 枚 IMO金牌。
此前他被媒體評價(jià)為帶領(lǐng)美國奧數(shù)隊(duì)伍重回巔峰,迎現(xiàn)在「黃金時(shí)期」。
盡管去年已從領(lǐng)隊(duì)職位卸任,今年美國隊(duì)的奪金,他同樣功不可沒。
應(yīng)美國數(shù)學(xué)協(xié)會MAA之邀,羅博深在今夏最后一次主持主辦了MOP夏訓(xùn),并和其他負(fù)責(zé)人一起,選出了代表美國隊(duì)參加IMO的六名隊(duì)員。
在學(xué)術(shù)生涯上,羅博深專注于組合數(shù)學(xué)、概率論和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域,自2010年在普林斯頓大學(xué)取得博士學(xué)位后,便加入卡內(nèi)基梅隆大學(xué)任職數(shù)學(xué)教授,并在2013年至2023年期間擔(dān)任美國IMO教練。
如今,他也向我們透露了他下一段旅程,一個(gè)創(chuàng)業(yè)新項(xiàng)目:
還是與教育有關(guān),但不止數(shù)學(xué)教育,與AI也可以說不無關(guān)系。
“AI注定超越奧賽選手,不建議用AI來學(xué)數(shù)學(xué)”
就拿最近這次「谷歌AI斬獲IMO銀牌」的表現(xiàn)來說,羅博深坦言就受到了不小的沖擊,甚至表示過不了多久AI注定會超越人類選手。
谷歌AI成功解出四道IMO題目,總分直接差一分就達(dá)到金牌標(biāo)準(zhǔn),這成績超越了當(dāng)年羅博深參加IMO的競賽成績(剛好銀牌標(biāo)準(zhǔn)超一分)。
年初,谷歌DeepMind的Alpha Geometry解出IMO幾何題,許多數(shù)學(xué)家們并不十分意外。因?yàn)槔碚撋蟻碚f,幾何類題目涵蓋的定理內(nèi)容確實(shí)相對有限,讓AI足以通過題庫搜索調(diào)用定理來解題。
令羅博深意外的是,最新AI已經(jīng)能解決數(shù)學(xué)證明題,尤其是今年IMO比賽中最難的第六題,這并非依靠簡單的題庫搜索就能解決。
來看看這道題,它有個(gè)特別的“與”/“or”,跟以往題型只包含一個(gè)等式很不一樣,難倒了不少學(xué)生,最僅有五位選手拿下滿分。
他告訴我們,當(dāng)時(shí)題目一出來,他就認(rèn)為 AI 肯定做不了。
結(jié)果出乎意料,AI 不僅解出了這道題,甚至還拿到了滿分。再結(jié)合IMO一貫的選題特點(diǎn),他甚至將這一突破與1957 年第一次人造衛(wèi)星相提并論。
在訪談中,羅博深也提到了 IMO 出題人的一個(gè)永遠(yuǎn)的執(zhí)念:奧賽題,應(yīng)該是集思廣益創(chuàng)造出的、人們從沒見過的題目。
一般來說,在 IMO 開始前三天,所有國家隊(duì)領(lǐng)隊(duì)都會聚在一起參加會議。他們的任務(wù)是從眾多候選題目中匯總篩選出最終的題目。
具體怎么選呢?
羅教授提到,每年的IMO候選題目名單包含大約30到40道有趣且新奇數(shù)學(xué)題目,經(jīng)過探討和論證,各國領(lǐng)隊(duì)會從這個(gè)名單中確定最終的6題。
在評選過程中,一個(gè)非常重要的標(biāo)準(zhǔn)是:
如果一道題目與過去某次競賽中出現(xiàn)的題目過于相似,那這道題目就會被排除。
因此經(jīng)常會出現(xiàn)這樣一種情況,一些經(jīng)驗(yàn)豐富的領(lǐng)隊(duì)會發(fā)現(xiàn),某道題目在15年前曾在某個(gè)不太知名的數(shù)學(xué)競賽中出現(xiàn)過,所以我們不能再用它。
IMO題目通常不會著重于大量計(jì)算,也并非如大家所想的那樣需要運(yùn)用極為高深的數(shù)學(xué)知識。實(shí)際上,IMO所運(yùn)用的數(shù)學(xué)知識主要還是高中階段所涉及的內(nèi)容,甚至都未涉及到微積分,很多時(shí)候,其難度在于別具一格的形式和獨(dú)具匠心的解題思路。
羅教授覺得,過去,AI大模型本質(zhì)上是個(gè)概率盒子,通過計(jì)算單詞出現(xiàn)的概率來進(jìn)行輸出,所以很難有辦法解決人類從未找到解法的問題。
“人類文明需要進(jìn)入高度戒備狀態(tài)”
如今,AI模型已經(jīng)能夠解決IMO數(shù)學(xué)題,這意味著AI已經(jīng)能夠處理那些以往人們認(rèn)為難以處理的問題,這是一個(gè)極其重大的進(jìn)步。
羅博深對于人類的處境并不樂觀,他覺得,隨著AI的進(jìn)一步發(fā)展,人類需要高度警惕在教育上對AI的使用。
在這個(gè)時(shí)代,我們需要保護(hù)人類,需要通過人的教育,而非AI的教育,讓人性與文明得以傳承。
與其依賴人工智能來教育出更多的“機(jī)器人”,我們應(yīng)該更加重視培養(yǎng)優(yōu)秀的人類老師和教練來助力我們的下一代,因?yàn)檫@些人類老師,不僅能夠教授學(xué)術(shù)知識,還能夠教導(dǎo)人性。
但AI的發(fā)展,也的確推動了對傳統(tǒng)教育模式的思考。
具體到數(shù)學(xué)教育的變革,羅博深認(rèn)為,在孩子的思維培養(yǎng)訓(xùn)練方式方面,我們或許應(yīng)沿用傳統(tǒng)方法。我們依然期望孩子們能認(rèn)同獨(dú)立思考以及與他人思維碰撞的價(jià)值,持續(xù)激發(fā)并鼓勵孩子的好奇心與求知欲,使孩子喜歡上通過自身努力和與他人協(xié)作,以創(chuàng)造性的方式解決問題所帶來的興奮感與滿足感。
羅博深指出,當(dāng)前許多教培機(jī)構(gòu)或者科技教育平臺都在嘗試?yán)?AI 來培養(yǎng)人才。它們的模式大體上是由 AI 出題、提供解題思路,然后讓學(xué)生不斷練習(xí)。對于這些公司而言,使用 AI 能夠降低成本并提高效率,然而其教育理念仍延續(xù)傳統(tǒng)的練題刷題模式,并未有本質(zhì)的改變。這是極不可取的。
在他四處講學(xué)過程中,他發(fā)現(xiàn)要想真正教好一個(gè)學(xué)生,第一最重要的就是讓學(xué)生想學(xué)。如果學(xué)生不想學(xué),那么用什么樣的工具,什么樣的AI都沒有用。
因此在被問到給學(xué)生用AI來學(xué)數(shù)學(xué)、學(xué)奧數(shù)的一些建議時(shí),羅博深直截了當(dāng)?shù)鼗卮穑?/p>
我認(rèn)為我們并不需要依賴人工智能來輔助學(xué)習(xí)?,F(xiàn)有的學(xué)習(xí)方法已經(jīng)到足夠。
更重要的是,隨著人工智能的出現(xiàn),我們現(xiàn)在面臨的一個(gè)核心挑戰(zhàn)是,所有人都必須學(xué)習(xí)如何解決問題——特別是那些從未見過的問題。
過去,可能只有準(zhǔn)備參加高難度、復(fù)雜數(shù)學(xué)競賽的人會花時(shí)間去培養(yǎng)這種能力,他們投入大量時(shí)間來學(xué)習(xí)如何解決具有挑戰(zhàn)性的問題。
而其他學(xué)生在學(xué)校里往往只是照本宣科地去學(xué)習(xí),比如,這種題目應(yīng)該這樣解,那種題目應(yīng)該那樣解……
學(xué)生依靠記憶力,記住各種題目的解法,以期在考試過程中遇到類似題目時(shí)能夠快速解答。
這是大家準(zhǔn)備考試的普遍方式,但羅博深認(rèn)為,現(xiàn)在這種方式實(shí)際上是在浪費(fèi)資源,人們不應(yīng)該在寶貴的學(xué)習(xí)期間僅僅做這樣的練習(xí)。
尤其現(xiàn)在,對于重復(fù)性解題,AI無疑可以完成的更快更好。
羅博深一直都在強(qiáng)調(diào),數(shù)學(xué)最根本的意義在于思考和邏輯。教育的本質(zhì)是使人學(xué)會思考、學(xué)會探索,而不是為了準(zhǔn)備考試,考試永遠(yuǎn)只是一種手段,而非最終目的。這也是他一直推崇競賽數(shù)學(xué)的緣由。
因?yàn)樵谒壑校瑪?shù)學(xué)競賽絕不是升學(xué)途中的點(diǎn)綴,除了能讓孩子接觸到更復(fù)雜、更有趣的數(shù)學(xué)題目,更為重要的是在解題過程中培養(yǎng)孩子思考和解決問題的膽量。
解答競賽數(shù)學(xué)題目,需要孩子切實(shí)學(xué)會調(diào)動自身的積極性,不斷去嘗試,運(yùn)用不同的知識,從不同的角度和思路與問題進(jìn)行碰撞,而競賽成績,或許是最微不足道的附加值。
讓“人類智慧”在AI時(shí)代茁壯成長
也正是基于對 AI 與教育的思考,在 IMO 競賽教練生涯的后期,羅博深開展了一個(gè)新穎的教育項(xiàng)目:
讓頂尖高中生為更小的學(xué)生(9 - 13 歲)直播講授數(shù)學(xué)課。
其最為獨(dú)特的地方在于,每一位高中生“講師”,不僅數(shù)學(xué)能力出眾,還都接受了專業(yè)影視演員、喜劇演員和戲劇演員的表達(dá)與表演訓(xùn)練。
相較于常規(guī)的數(shù)學(xué)課,LIVE 的教學(xué)風(fēng)格更像是一種即興表演,注重交流討論、實(shí)時(shí)反饋,再加上游戲直播間般專業(yè)的燈光布置,以及線上的各種視覺特效,使得數(shù)學(xué)教育更像是充滿趣味的社交媒體直播,而非枯燥無趣的傳統(tǒng)線上課堂。
讓數(shù)學(xué)課變成孩子愛看的B站、小紅書(在國外對應(yīng)Twitch和Instagram)那樣。
這些高中小講師對于聽課的更小學(xué)生來說,更像是身邊的一種榜樣。
當(dāng)然也不是光有娛樂性,課程難度其實(shí)也不低,覆蓋MATHCOUNTS、AMC 8-12和AIME競賽內(nèi)容。
那么參與項(xiàng)目的高中生獲得了什么呢?
LIVE 不僅為選中的高中生老師們提供免費(fèi)且專業(yè)的表演、演講輔導(dǎo),還能接受來自羅博深教授的指導(dǎo)。同時(shí),能夠被選中加入這個(gè)社區(qū),也從側(cè)面反映了老師在學(xué)術(shù)、表達(dá)、人際交往,甚至責(zé)任感等許多方面能力的優(yōu)秀。今年項(xiàng)目里剛剛畢業(yè)的 30 名高中生中,就有 6 人獲得哈佛的 offer。
在羅博深創(chuàng)建這個(gè)社區(qū)時(shí),他最看重的是對學(xué)生情商和人性的培養(yǎng):讓這些學(xué)術(shù)上十分優(yōu)秀的孩子,成為能夠理解旁人、激勵旁人、幫助旁人的人。
今年,讓羅博深印象最為深刻的高中生老師之一,是一位考上了MIT,并積極主動參與組織活動,成為整個(gè)新生Discord頻道管理員(類似于新生群群主)的人。之所以印象深刻,是因?yàn)榱_博深非常認(rèn)可這位同學(xué),其能主動抓住機(jī)會,成為新一屆學(xué)生中影響力最大的人。
LIVE就是希望培養(yǎng)老師們這樣的能力,讓孩子們一進(jìn)大學(xué),就能成為最會說話的人,成為同年齡段中最有影響力的人。
所以總結(jié)一下,羅博深認(rèn)為自己實(shí)際上是發(fā)明了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),在這之中教、學(xué)兩方得到雙贏:
9 - 13 歲的學(xué)生因興趣而踏入數(shù)學(xué)競賽的大門,學(xué)好數(shù)學(xué);高中生無需參與無意義的內(nèi)卷,也能升入心儀的學(xué)校,還能獲得更出色的表達(dá)能力和共情能力,通過成就他人,進(jìn)而成就自己。
此外,為老師們進(jìn)行表演和表達(dá)訓(xùn)練的演員們也能得到一份兼職工作機(jī)會。羅博深期望這樣一種有機(jī)的生態(tài),能夠助力學(xué)生和老師,數(shù)理和藝術(shù),相互成就,達(dá)成多贏的局面。
這也是他從博弈論的理論出發(fā),設(shè)計(jì)這個(gè)“非零和游戲”系統(tǒng)的目的。相比只能助力少數(shù)精英成長的“金牌教練”,羅博深希望自己能夠幫助更廣泛的青少年成為更優(yōu)秀的人。
他所創(chuàng)建的這個(gè)系統(tǒng),也如同 AI 系統(tǒng)一般擁有令人驚嘆的“Scaling Power”(規(guī)?;芰Γ?/p>
每一個(gè)演員能培訓(xùn)出20個(gè)高中生講師,每一個(gè)高中生給20個(gè)初中生講課。
如果能夠達(dá)成階段性目標(biāo),使全美國高中生中的 1%,也就是十萬名高中生參與其中,相應(yīng)地,就能助力 15 至 20 倍數(shù)量的初中生獲得更優(yōu)質(zhì)的教育。
而這些初中生長大后,或許有一部分會再次以高中生講師的身份加入 LIVE,真正實(shí)現(xiàn)“初初高高”的無窮循環(huán)。
對于整個(gè)教育系統(tǒng)來說,也加快了迭代速度。
以前可能每二三十年才換一波新老師、換一波教材,在新體系下更新速度現(xiàn)在提升到了4年。
那么,是什么驅(qū)使羅博深開創(chuàng)這樣一個(gè)項(xiàng)目?
在當(dāng)他還擔(dān)任國際數(shù)學(xué)奧林匹克(IMO)教練時(shí),就看到不少學(xué)生,數(shù)學(xué)能力超群,情商表達(dá)不足。
他知道,這些數(shù)學(xué)天才們未來往往會進(jìn)入非常頂尖的企業(yè),成為管理者,領(lǐng)導(dǎo)者,甚至成為創(chuàng)始人。而羅博深希望,除了讓這些聰穎的腦袋能發(fā)揮才智,也要讓這些孩子學(xué)會關(guān)注世界,關(guān)心旁人,關(guān)愛人類,這樣,當(dāng)這些孩子成長為能夠獨(dú)當(dāng)一面的人,也會從事對人類有益的事業(yè)。
尤其AI大模型的時(shí)代,羅博深感到這個(gè)任務(wù)更加緊迫了。
如果AI研究員都不關(guān)心人類,訓(xùn)練出來的AI就更不會幫助人類了。
其實(shí)在AI研究界,也有不少與他持相似觀點(diǎn)的人,曾有人提出“要是OpenAI、Anthropic這些前沿機(jī)構(gòu)的AI研究員自己都有孩子,AI對齊問題就能更容易解決了”。
不過身處教育界的羅博深,發(fā)現(xiàn)了自己的另一個(gè)使命:
把有潛力成為未來學(xué)術(shù)精英和商業(yè)領(lǐng)袖的人,盡量培養(yǎng)成關(guān)心人類的人。
LIVE項(xiàng)目自2021年啟動以來,最早的一批高中生老師如今已經(jīng)踏入大學(xué)校門,許多人目前是高校大一大二的學(xué)生。這樣的教育模式,能否如羅博深所期望的那樣,培養(yǎng)出更加杰出的人才?我們拭目以待。