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关键词:人工智能 优选教材 考核方式内容 手段 实践
人工智能(Aritificial Intelligence,英文缩写为AI)是一门综合了应用数学、自动控制、模式识别、系统工程、计算机科学和心理学等多种学科交叉融合而发展起来的的一门新型学科,是21世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。它是研究智能机器所执行的通常与人类智能有关的职能行为,如推理、证明、感知、规划和问题求解等思维活动,来解决人类处理的复杂问题。人工智能紧跟世界社会进步和科技发展的步伐,与时俱进,有关人工智能的许多研究成果已经广泛应用到国防建设、工业生产、国民生活中的各个领域。在信息网络和知识经济时代,人工智能现已成为一个广受重视且有着广阔应用潜能的前沿学科,必将为推动科学技术的进步和产业的发展发挥更大的作用。因此在我国的大中专院校中开展人工智能这门课的教学与科研工作显得十分紧迫。迄今为止,全国绝大多数工科院校中的自动控制、计算机/软件工程、电气工程、机械工程、应用数学等相关专业都开设了人工智能这门课程。南京邮电大学自动化学院自2005年成立至今,一直将“人工智能”列为自动化专业本科生的选修课程,到目前为止已经有八年的历史了。由于南京邮电大学是一所以邮电、通信、电子、计算机、自动化为特色的工科院校,因此,学校所开设的许多专业都迫切需要用人工智能理论和方法解决科研中的实际问题。在问题需求的推动下,南邮人经过多年的努力工作,在人工智能科研方面取得了丰硕的成果,如物联网学院所开发的现代智能物流系统、自动化学院所开发的城市交通流量控制与决策系统,为本课程的开设提供了典型的教学案例。我们结合近几年的实际教学经验,从优选教材、考核方式、教学内容调整、教学手段的改进和实践教学等方面对人工智能课程教学方法进行了总结归纳。
一、优选教材
目前,国内有关人工智能课程的中英版教材种类非常多,遵循实用、简单、够用的原则,再经过授课老师和学生们的共同调研,我们选用由中南大学蔡自兴教授主编的《人工智能及其应用》第三版作为南邮本课程的授课教材。本书覆盖的人工智能知识体系比较全面,包含知识表示、搜索推理、模糊计算、专家系统等。本书主要针对计算机、自动化、电气工程等本科专业的学生所编写,内容基础,难度适中。蔡教授所编写的这本教材全面地介绍了人工智能的研究内容与应用领域,做到了内容新颖、简单易懂、兼顾基础和应用,受到了全国广大师生们的一致好评,多年的教学实践证明我们所选择的教材是恰当的、正确的。
二、考核方式
在全国大部分高等院校,“人工智能”这门课大都选择开卷考试的方式来进行考核。为了强化学生对人工智能这门课基础知识的掌握,南京邮电大学自动化学院选用闭卷考试的方式来进行考核。为了打消部分学生想在期末闭卷考试中通过作弊手段来完成人工智能这门课考核的侥幸心理,我们加强了对学生平时考勤成绩、课下作业成绩和实验成绩的考核,从而杜绝了“一纸定成绩”的现象。我们对人工智能这门课的最后期末成绩是按如下权重来划分的:平时考勤成绩占10%、课下作业成绩占10%、实验成绩占20%、最后的期末考试卷面成绩只占60%。为了克服国家现行教育体制的弊端,避免学生“机械式”地的应对教学和考试,我们对考试题型进行了调整,不再是以往的填空、选择、简答等题型,而是改为以解决实际问题为导向的应用题型为主,这样学生只需要在理解授课内容的基础上利用自己的思维来解题就可以了,这也体现了国家目前正在提倡的应用型教学导向。
三、教学内容调整
对于本科生而言,人工智能这门课程所需要讲授的内容实在太多,由于课时所限,我们必须精简教学内容,让学生在掌握基础知识的同时,也能够了解它的具体应用。因此,我们将人工智能这门课程的教学内容分为两个部分:第一部分是基本理论和方法,包括人工智能的概述、知识表示方法、确定性推理方法等;第二部分为人工智能研究成果的具体应用,包括神经元网络计算、模糊智能计算、专家知识库系统、机器语言学习等。通过对教材内容的合理调整和安排,使得授课计划能够比较全面地覆盖了人工智能这门课程的基本知识点,从而满足了学生们的求知需求。
四、教学手段的改进
(一) 激发学生的学习兴趣
经过长时间的教学我们发现,在选修“人工智能”这门课程时,每个学生的心中所想各有不同,这些学生在刚开始学习时兴趣还比较强烈,但随着教学内容变得越来越抽象,学生逐渐对这本课的学习失去了信心,甚至上课时间不去听课,使授课教师对教学也渐渐失去了信心,导致恶性循环,严重影响了教学质量。针对这种现象,我们认为,在开课前充分激发学生的学习兴趣是很有必要的。我们要结合学校的实验条件,开课前给学生演示“机器人医疗服务”实验,通过该实验的演示,让学生们看到机器人能够给病人提供多项人性化的服务,理解人工智能技术在开发医疗服务机器人多项关键技术中的应用,让学生在开课前能够对本课程的学习产生极大的兴趣,实践证明这种方法是有效的。
(二) 借助多媒体教学
多媒体教学是现代教学过程中一种非常重要的形式,它往往根据教学目的和学生们的特点,通过合理的设计、选择教材内容,应用公式、图形、文字、视频等多种媒体信息进行有机组合并通过电脑和投影机显示出来,与传统教学手段相结合,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。人工智能这门课具有针对性强、内容抽象、公式繁琐等特点,学生学习起来比较困难,为了让学生生动、形象地学习该课程,我们在教学过程中充分利用了多媒体技术来组织教学。例如在课堂教学过程中播放南邮自动化学院梁志伟博士带领学生所开发的“智能足球机器人”比赛片段;让学生在线观看北京大学工学院谢广明博士带领学生所开发的“自主视觉机器鱼”录像片段等。在讲解某些重要的求解算法时,借助Matlab软件和投影机,直接展现该算法的求解过程,从而改善了课程教学的形式,提高了教学质量。
(三)提倡课堂辩论
我们在教学过程中打破了传统的“老师讲课学生听课”的教学模式,多次组织课堂辩论,辩论的主题包括人工智能研究过程中出现的技术困惑、人工智能研究成果转化中的市场前景等。如组织了“电脑PK人脑”“电脑是否让电视消失”“电脑的未来发展方向在哪里”等一系列辩论会。经过激烈的辩论,无论正方还是反方都感觉自己收获很大,增长了知识,开阔了眼界。在教学过程中通过将学生由“被动听课”角色变换为“主动参与”角色,大大地调动了学生的学习积极性,从而提高了课堂教学质量。
五、实践教学
实践教学是课堂教学不可缺少的重要组成部分,通过让学生亲自动手实验来对理论知识进行检验和应用是目前国内外各个大学提高学生综合素质、增强学生市场竞争力的重要手段。人工智能实验教学的目的是让学生通过亲自动手体会授课中的各种智能控制算法,从而使学生能够更加形象地掌握课本知识。人工智能教学计划安排了4学时实验课,设置了“传教士和野人过河”“机器人路径规划”这两个人工智能问题,要求学生独立完成这2个实验题目的编程,并书写实验报告。通过实验,学生动手实践了课堂上所掌握的理论知识,加深了对智能算法的理解。
人工智能是一门实用性较强的课程,我们总结了近几年来的教学经验,从优选教材、考核方式、教学内容调整、教学手段的改进和实践教学五个方面对人工智能课程教学进行了总结。从学生的反馈来看,我们所总结的教学经验对于指导新教师讲授“人工智能”这门课程具有积极的作用,需要指出的是,我们仍有很多不足之处,需要在以后的教学过程中不断努力完善,提高自己的教学能力,争取更好的教学效果。
参考文献
[1]蔡自兴,徐光佑.人工智能及其应用[M].北京:清华大学出版社,2003.
[2]路小英,周桂红,赵艳等.高等农业院校《人工智能》课程的教学研究与实践[J].河北农业大学学报:农林教育版,2007,9(4):66-68.
[3]马建斌,李阅历,高媛. 人工智能课程教学的探索与实践[J].河北农业大学学报:农林教育版,2011,13(3):330-332.
[4]赵海波.人工智能课程教学方法的探讨[J].科技信息,2011,(7):541.
关键词:人工智能;案例教学;应用
1引言
作为计算机科学技术的全新领域即人工智能,其正在迅速成长与成熟、新方法、新理念、新技术并且不断壮大,同样也包含着计算机网络、数学、信息论各类学科的交叉和边缘学科。人工智能包含的主要内容有知识表示和推理机制、问题求解和搜索算法,自然语言理解、专家系统和机器学习等;也作为计算机科学各专业重要的基础课程,国内外各高校都非常重视,都将人工智能作为计算机专业的必修课程。人工智能包含的学科多,知识点杂、理论性强、内容抽象,算法难度高复杂,在此情况下各高校采用传统的“教师讲、学生听”单一教学模式,学生处于被动学习地位;课堂教学与实际操作、理论与现实应用相脱节;加上理论知识强,案例缺乏,容易使学生感觉空洞;学生易产生厌学情绪,也达不到锻炼其分析问题、解决问题的思维能力和实践动手能力。如何让学生高效的学习一直是教师研究的课题,在大数据和网络信息时代的大背景下,“互联网+”已经广泛应用和存在于生活、工作各个方面,其在教育教学中表现出的创新性、互动性尤为突出,并极具优势。
2基于案例的教学研究
此方法开始于上世纪20年代左右,最早是由美国哈佛商学院所提倡的,基于当时特殊的商业管理真是背景和特殊事件,能够有效的发展和培养学生主动性、积极性和应用能力,开展案例教学后,学生实际解决问题能力有了很大的提高。但此教学研究方法知道到上世纪80年代后期,才引起教师的重视。1986年由美国研究小组提出《准备就绪的国家:二十一世纪的教师》书中,强烈推荐此方法在实际教学的重要性,并说明今后在教学过程中将其作为一种重要的教学方法应用于各类课程中去。
3基于人工智能的案例教学研究及应用
3.1案例精选
此方法第一步是案例选取,案例的好坏是决定案例教学效果关键因素。案例的选取需要满足以下要求:(1)符合现在的教学目标,明确学生需要掌握的知识点、重难点等,能够运用所学的理论知识应用到实际中,以此提高学生分析、解决问题的能力;(2)案例要有代表性、趣味性,由于人工智能课程内容多、抽象,需要将枯燥乏味的知识点转化为趣味生动的案例,有利于吸引学生注意力,激发学习兴趣和主动性;例如,讲到“知识表示”这部分内容中引入“机器人搬积木”、“野人修道士渡河”案例;(3)采用互动的形式,此为人工智能的案例教学研究重要特征,同时也是教学目标得以充分展现的必要条件。能够调动大家的积极性,学生和学生之间、学生与教师之间的互动,调动学生的主观能动性。
3.2案例的执行
(1)讲授法。基于教学内容具体知识点设计案例;通过教师讲解,帮助学生理解抽象的理论知识。案例的呈现有两种基本形式:一是“案例—理论”,即先给出教学案例,后讲解理论知识;二是“理论—案例”,即教师先讲解知识,再给出教学案例;案例的呈现方式不同,会直接影响案例的功能,也会影响到学生的学习情绪、学习效果。为了使案例能更好地为教学服务,教师讲解案例之前应从创设案例情境开始,通过情境体验与案例剖析激发学生认知的兴趣,引导学生对将要学习的内容产生注意,有利于教师导入新课。(2)互相讨论法。大学生课余时间充沛,鉴于此,将班级学生分为若干小组,教师将事先准备好的案例分配给各组,学生采用组内互动讨论的形式,设计出此案例的各种解决方法。课堂上,将本小组的解决方法用课件展现给其他小组。讲解完成后,学生开始互相讨论,对比各自的方法,然后由老师进行分析、对比和总结。以此来增强学生对学科知识点、应用能力的掌握。(3)相互辩证法。课后,采用相互辩证的方法,组织大家相互辩论。选择一些综合应用比较强的案例。与简单的案例相比,综合应用案例能更加高效地启发学生全方位地思考和探索问题的解决方法。相互辩证法是一种探索新型的教学形式,学生的自主性强,能够在辩论中充分表达自己的观点,充分运用所学的理论知识来维护自己的观点,还可以促使学生查阅大量资料,拓展知识面。
4结语
通过以上论述,人工智能技术开始应用于教学,与教学现代化有着密切的联系。其发展必将对现代教育起巨大推动作用。在教学,可以基于人工智能技术建立人类推理模型学习工具等诸多的运用,展示出越来越好的实用性。
参考文献:
[1]邹蕾,张先锋.人工智能及其发展应用[J].信息网络安全,2012(02).
[2]陈柯蒙,张宁.人工智能的发展探析[J].新西部(理论版),2012(05).
[3]陈浩磊,邹湘军,陈燕,等.虚拟现实技术的最新发展与展望[J].中国科技论文在线,2011(01).
【关键词】法理学/法律推理/人工智能
【正文】
一、人工智能法律系统的历史
计算机先驱思想家莱布尼兹曾这样不无浪漫地谈到推理与计算的关系:“我们要造成这样一个结果,使所有推理的错误都只成为计算的错误,这样,当争论发生的时候,两个哲学家同两个计算家一样,用不着辩论,只要把笔拿在手里,并且在算盘面前坐下,两个人面对面地说:让我们来计算一下吧!”(注:转引自肖尔兹著:《简明逻辑史》,张家龙译,商务印书馆1977年版,第54页。)
如果连抽象的哲学推理都能转变为计算问题来解决,法律推理的定量化也许还要相对简单一些。尽管理论上的可能性与技术可行性之间依然存在着巨大的鸿沟,但是,人工智能技术的发展速度确实令人惊叹。从诞生至今的短短45年内,人工智能从一般问题的研究向特殊领域不断深入。1956年纽厄尔和西蒙教授的“逻辑理论家”程序,证明了罗素《数学原理》第二章52个定理中的38个定理。塞缪尔的课题组利用对策论和启发式探索技术开发的具有自学习能力的跳棋程序,在1959年击败了其设计者,1962年击败了州跳棋冠军,1997年超级计算机“深蓝”使世界头号国际象棋大师卡斯帕罗夫俯首称臣。
20世纪60年代,人工智能研究的主要课题是博弈、难题求解和智能机器人;70年代开始研究自然语言理解和专家系统。1971年费根鲍姆教授等人研制出“化学家系统”之后,“计算机数学家”、“计算机医生”等系统相继诞生。在其他领域专家系统研究取得突出成就的鼓舞下,一些律师提出了研制“法律诊断”系统和律师系统的可能性。(注:SimonChalton,LegalDiagnostics,ComputersandLaw,No.25,August1980.pp.13-15.BryanNiblett,ExpertSystemsforLawyers,ComputersandLaw,No.29,August1981.p.2.)
1970年Buchanan&Headrick发表了《关于人工智能和法律推理若干问题的考察》,一文,拉开了对法律推理进行人工智能研究的序幕。文章认为,理解、模拟法律论证或法律推理,需要在许多知识领域进行艰难的研究。首先要了解如何描述案件、规则和论证等几种知识类型,即如何描述法律知识,其中处理开放结构的法律概念是主要难题。其次,要了解如何运用各种知识进行推理,包括分别运用规则、判例和假设的推理,以及混合运用规则和判例的推理。再次,要了解审判实践中法律推理运用的实际过程,如审判程序的运行,规则的适用,事实的辩论等等。最后,如何将它们最终运用于编制能执行法律推理和辩论任务的计算机程序,区别和分析不同的案件,预测并规避对手的辩护策略,建立巧妙的假设等等。(注:Buchanan&Headrick,SomeSpeculationAboutArtificialIntelligenceandLegalReasoning,23StanfordLawReview(1970).pp.40-62.)法律推理的人工智能研究在这一时期主要沿着两条途径前进:一是基于规则模拟归纳推理,70年代初由WalterG.Popp和BernhardSchlink开发了JUDITH律师推理系统。二是模拟法律分析,寻求在模型与以前贮存的基础数据之间建立实际联系,并仅依这种关联的相似性而得出结论。JeffreyMeld-man1977年开发了计算机辅助法律分析系统,它以律师推理为模拟对象,试图识别与案件事实模型相似的其他案件。考虑到律师分析案件既用归纳推理又用演绎推理,程序对两者都给予了必要的关注,并且包括了各种水平的分析推理方法。
专家系统在法律中的第一次实际应用,是D.沃特曼和M.皮特森1981年开发的法律判决辅助系统(LDS)。研究者探索将其当作法律适用的实践工具,对美国民法制度的某个方面进行检测,运用严格责任、相对疏忽和损害赔偿等模型,计算出责任案件的赔偿价值,并论证了如何模拟法律专家意见的方法论问题。(注:''''ModelsofLegalDecisionmakingReport'''',R-2717-ICJ(1981).)
我国法律专家系统的研制于20世纪80年代中期起步。(注:钱学森教授:《论法治系统工程的任务与方法》(《科技管理研究》1981年第4期)、《社会主义和法治学与现代科学技术》(《法制建设》1984年第3期)、《现代科学技术与法和法制建设》(《政法论坛》)1985年第3期)等文章,为我国法律专家系统的研发起了思想解放和理论奠基作用。)1986年由朱华荣、肖开权主持的《量刑综合平衡与电脑辅助量刑专家系统研究》被确定为国家社科“七五”研究课题,它在建立盗窃罪量刑数学模型方面取得了成果。在法律数据库开发方面,1993年中山大学学生胡钊、周宗毅、汪宏杰等人合作研制了《LOA律师办公自动化系统》。(注:杨建广、骆梅芬编著:《法治系统工程》,中山大学出版社1996年版,第344-349页。)1993年武汉大学法学院赵廷光教授主持开发了《实用刑法专家系统》。(注:赵廷光等著:《实用刑法专家系统用户手册》,北京新概念软件研究所1993年版。)它由咨询检索系统、辅助定性系统和辅助量刑系统组成,具有检索刑法知识和对刑事个案进行推理判断的功能。
专家系统与以往的“通用难题求解”相比具有以下特点:(1)它要解决复杂的实际问题,而不是规则简单的游戏或数学定理证明问题;(2)它面向更加专门的应用领域,而不是单纯的原理性探索;(3)它主要根据具体的问题域,选择合理的方法来表达和运用特殊的知识,而不强调与问题的特殊性无关的普适性推理和搜索策略。
法律专家系统在法规和判例的辅助检索方面确实发挥了重要作用,解放了律师一部分脑力劳动。但绝大多数专家系统目前只能做法律数据的检索工作,缺乏应有的推理功能。20世纪90年代以后,人工智能法律系统进入了以知识工程为主要技术手段的开发时期。知识工程是指以知识为处理对象,以能在计算机上表达和运用知识的技术为主要手段,研究知识型系统的设计、构造和维护的一门更加高级的人工智能技术。(注:《中国大百科全书·自动控制与系统工程》,中国大百科全书出版社1991年版,第579页。)知识工程概念的提出,改变了以往人们认为几个推理定律再加上强大的计算机就会产生专家功能的信念。以知识工程为技术手段的法律系统研制,如果能在法律知识的获得、表达和应用等方面获得突破,将会使人工智能法律系统的研制产生一个质的飞跃。
人工智能法律系统的发展源于两种动力。其一是法律实践自身的要求。随着社会生活和法律关系的复杂化,法律实践需要新的思维工具,否则,法律家(律师、检察官和法官)将无法承受法律文献日积月累和法律案件不断增多的重负。其二是人工智能发展的需要。人工智能以模拟人的全部思维活动为目标,但又必须以具体思维活动一城一池的攻克为过程。它需要通过对不同思维领域的征服,来证明知识的每个领域都可以精确描述并制造出类似人类智能的机器。此外,人工智能选择法律领域寻求突破,还有下述原因:(1)尽管法律推理十分复杂,但它有相对稳定的对象(案件)、相对明确的前提(法律规则、法律事实)及严格的程序规则,且须得出确定的判决结论。这为人工智能模拟提供了极为有利的条件。(2)法律推理特别是抗辩制审判中的司法推理,以明确的规则、理性的标准、充分的辩论,为观察思维活动的轨迹提供了可以记录和回放的样本。(3)法律知识长期的积累、完备的档案,为模拟法律知识的获得、表达和应用提供了丰富、准确的资料。(4)法律活动所特有的自我意识、自我批评精神,对法律程序和假设进行检验的传统,为模拟法律推理提供了良好的反思条件。
二、人工智能法律系统的价值
人工智能法律系统的研制对法学理论和法律实践的价值和意义,可以概括为以下几点:
一是方法论启示。P.Wahlgren说:“人工智能方法的研究可以支持和深化在创造性方法上的法理学反思。这个信仰反映了法理学可以被视为旨在于开发法律分析和法律推理之方法的活动。从法理学的观点看,这种研究的最终目标是揭示方法论的潜在作用,从而有助于开展从法理学观点所提出的解决方法的讨论,而不仅仅是探讨与计算机科学和人工智能有关的非常细致的技术方面。”(注:P.Wahlgren,AutomationofLegalReasoning:AStudyonArtificialIntelligenceandLaw,ComputerLawSeries11.KluwerLawandTaxationPublishers.DeventerBoston1992.Chapter7.)在模拟法律推理的过程中,法学家通过与工人智能专家的密切合作,可以从其对法律推理的独特理解中获得有关方法论方面的启示。例如,由于很少有两个案件完全相似,在判例法实践中,总有某些不相似的方面需要法律家运用假设来分析已有判例与现实案件的相关性程度。但法学家们在假设的性质问题上常常莫衷一是。然而HYPO的设计者,在无真实判例或真实判例不能充分解释现实案件的情况下,以假设的反例来反驳对方的观点,用补充、删减和改变事实的机械论方法来生成假设。这种用人工智能方法来处理假设的办法,就使复杂问题变得十分简单:假设实际上是一个新的论证产生于一个经过修正的老的论证的过程。总之,人工智能方法可以帮助法学家跳出法理学方法的思维定势,用其他学科的方法来重新审视法学问题,从而为法律问题的解决提供了新的途径。
二是提供了思想实验手段。西蒙认为,尽管我们还不知道思维在头脑中是怎样由生理作用完成的,“但我们知道这些处理在数字电子计算机中是由电子作用完成的。给计算机编程序使之思维,已经证明有可能为思维提供机械论解释”。(注:转引自童天湘:《人工智能与第N代计算机》,载《哲学研究》1985年第5期。)童天湘先生认为:“通过编制有关思维活动的程序,就会加深对思维活动具体细节的了解,并将这种程序送进计算机运行,检验其正确性。这是一种思想实验,有助于我们研究人脑思维的机理。”(注:转引自童天湘:《人工智能与第N代计算机》,载《哲学研究》1985年第5期。)人工智能法律系统研究的直接目标是使计算机能够获取、表达和应用法律知识,软件工程师为模拟法律推理而编制程序,必须先对人的推理过程作出基于人工智能理论和方法的独特解释。人工智能以功能模拟开路,在未搞清法律家的推理结构之前,首先从功能上对法律证成、法律检索、法律解释、法律适用等法律推理的要素和活动进行数理分析,将法理学、诉讼法学关于法律推理的研究成果模型化,以实现法律推理知识的机器表达或再现,从而为认识法律推理的过程和规律提供了一种实验手段。法学家则可以将人工智能法律系统的推理过程、方法和结论与人类法律推理活动相对照,为法律推理的法理学研究所借鉴。因此,用人工智能方法模拟法律推理,深化了人们对法律推理性质、要素和过程的认识,使法学家得以借助人工智能科学的敏锐透镜去考察法律推理的微观机制。正是在这个意义上,BryanNiblett教授说:“一个成功的专家系统很可能比其他的途径对法理学作出更多的(理论)贡献。”(注:BryanNiblett,ExpertSystemsforLawyers,ComputersandLaw,No.29,August1981.note14,p.3.)
三是辅助司法审判。按照格雷的观点,法律专家系统首先在英美判例法国家出现的直接原因在于,浩如烟海的判例案卷如果没有计算机编纂、分类、查询,这种法律制度简直就无法运转了。(注:PamelaN.GrayBrookfield,ArtificialLegalIntelligence,VT:DartmouthPublishingCo.,1997.p.402.)其实不仅是判例法,制定法制度下的律师和法官往往也要为检索有关的法律、法规和司法解释耗费大量的精力和时间,而且由于人脑的知识和记忆能力有限,还存在着检索不全面、记忆不准确的问题。人工智能法律系统强大的记忆和检索功能,可以弥补人类智能的某些局限性,帮助律师和法官从事相对简单的法律检索工作,从而极大地解放律师和法官的脑力劳动,使其能够集中精力从事更加复杂的法律推理活动。
四是促进司法公正。司法推理虽有统一的法律标准,但法官是具有主观能动性的差异个体,所以在执行统一标准时会产生一些差异的结果。司法解释所具有的建构性、辩证性和创造性的特点,进一步加剧了这种差异。如果换了钢铁之躯的机器,这种由主观原因所造成的差异性就有可能加以避免。这当然不是说让计算机完全取代法官,而是说,由于人工智能法律系统为司法审判提供了相对统一的推理标准和评价标准,从而可以辅助法官取得具有一贯性的判决。无论如何,我们必须承认,钢铁之躯的机器没有物质欲望和感情生活,可以比人更少地受到外界因素的干扰。正像计算机录取增强了高考招生的公正性、电子监视器提高了纠正行车违章的公正性一样,智能法律系统在庭审中的运用有可能减少某些现象。
五是辅助法律教育和培训。人工智能法律系统凝聚了法律家的专门知识和法官群体的审判经验,如果通过软件系统或计算机网络实现专家经验和知识的共享,便可在法律教育和培训中发挥多方面的作用。例如,(1)在法学院教学中发挥模拟法庭的作用,可以帮助法律专业学生巩固自己所学知识,并将法律知识应用于模拟的审判实践,从而较快地提高解决法律实践问题的能力。(2)帮助新律师和新法官全面掌握法律知识,迅速获得判案经验,在审判过程的跟踪检测和判决结论的动态校正中增长知识和才干,较快地接近或达到专家水平。(3)可使不同地区、不同层次的律师和法官及时获得有关法律问题的咨询建议,弥补因知识结构差异和判案经验多寡而可能出现的失误。(4)可以为大众提供及时的法律咨询,提高广大人民群众的法律素质,增强法律意识。
六是辅助立法活动。人工智能法律系统不仅对辅助司法审判有重要的意义,而且对完善立法也具有实用价值。(注:EdwinaL.Rissland,ArtificialIntelligenceandLaw:SteppingStonestoaModelofLegalReasoning,TheYaleLawJournal.(Vol.99:1957-1981).)例如,伦敦大学Imperial学院的逻辑程序组将1981年英国国籍法的内容形式化,帮助立法者发现了该法在预见性上存在的一些缺陷和法律漏洞。(注:EdwinaL.Rissland,ArtificialIntelligenceandLaw:SteppingStonestoaModelofLegalReasoning,TheYaleLawJournal.(Vol.99:1957-1981).)立法辅助系统如能应用于法律起草和法律草案的审议过程,有可能事先发现一些立法漏洞,避免一个法律内部各种规则之间以及新法律与现有法律制度之间的相互冲突。
三、法理学在人工智能法律系统研究中的作用
1.人工智能法律系统的法理学思想来源
关于人工智能法律系统之法理学思想来源的追踪,不是对法理学与人工智能的联系作面面俱到的考察,而旨在揭示法理学对人工智能法律系统的发展所产生的一些直接影响。
第一,法律形式主义为人工智能法律系统的产生奠定了理论基础。18-19世纪的法律形式主义强调法律推理的形式方面,认为将法律化成简单的几何公式是完全可能的。这种以J·奥斯汀为代表的英国分析法学的传统,主张“法律推理应该依据客观事实、明确的规则以及逻辑去解决一切为法律所要求的具体行为。假如法律能如此运作,那么无论谁作裁决,法律推理都会导向同样的裁决。”(注:(美)史蒂文·J·伯顿著:《法律和法律推理导论》,张志铭、解兴权译,中国政法大学出版社1998年9月版,第3页。)换言之,机器只要遵守法律推理的逻辑,也可以得出和法官一样的判决结果。在分析法学家看来,“所谓‘法治’就是要求结论必须是大前提与小前提逻辑必然结果。”(注:朱景文主编:《对西方法律传统的挑战》,中国检察出版社1996年2月版,第292页。)如果法官违反三段论推理的逻辑,就会破坏法治。这种机械论的法律推理观,反映了分析法学要求法官不以个人价值观干扰法律推理活动的主张。但是,它同时具有忽视法官主观能动性和法律推理灵活性的僵化的缺陷。所以,自由法学家比埃利希将法律形式主义的逻辑推理说称为“自动售货机”理论。然而,从人工智能就是为思维提供机械论解释的意义上说,法律形式主义对法律推理所作的机械论解释,恰恰为人工智能法律系统的开发提供了可能的前提。从人工智能法律系统研制的实际过程来看,在其起步阶段,人工智能专家正是根据法律形式主义所提供的理论前提,首先选择三段论演绎推理进行模拟,由WalterG.Popp和BernhardSchlink在20世纪70年代初开发了JUDITH律师推理系统。在这个系统中,作为推理大小前提的法律和事实之间的逻辑关系,被计算机以“如果A和B,那么C”的方式加以描述,使机器法律推理第一次从理论变为现实。
第二,法律现实主义推动智能模拟深入到主体的思维结构领域。法律形式主义忽视了推理主体的社会性。法官是生活在现实社会中的人,其所从事的法律活动不可能不受到其社会体验和思维结构的影响。法官在实际的审判实践中,并不是机械地遵循规则,特别是在遇到复杂案件时,往往需要作出某种价值选择。而一旦面对价值问题,法律形式主义的逻辑决定论便立刻陷入困境,显出其僵化性的致命弱点。法律现实主义对其僵化性进行了深刻的批判。霍姆斯法官明确提出“法律的生命并不在于逻辑而在于经验”(注:(美)博登海默著:《法理学——法哲学及其方法》,邓正来、姬敬武译,华夏出版社1987年12月版,第478页。)的格言。这里所谓逻辑,就是指法律形式主义的三段论演绎逻辑;所谓经验,则包括一定的道德和政治理论、公共政策及直觉知识,甚至法官的偏见。法律现实主义对法官主观能动性和法律推理灵活性的强调,促使人工智能研究从模拟法律推理的外在逻辑形式进一步转向探求法官的内在思维结构。人们开始考虑,如果思维结构对法官的推理活动具有定向作用,那么,人工智能法律系统若要达到法官水平,就应该通过建立思维结构模型来设计机器的运行结构。TAXMAN的设计就借鉴了这一思想,法律知识被计算机结构语言以语义网络的方式组成不同的规则系统,解释程序、协调程序、说明程序分别对网络结构中的输入和输出信息进行动态结构调整,从而适应了知识整合的需要。大规模知识系统的KBS(KnowledgeBasedSystem)开发也注意了思维结构的整合作用,许多具有内在联系的小规模KBS子系统,在分别模拟法律推理要素功能(证成、法律查询、法律解释、法律适用、法律评价、理由阐述)的基础上,又通过联想程序被有机联系起来,构成了具有法律推理整体功能的概念模型。(注:P.Wahlgren,AutomationofLegalReasoning:AStudyonArtificialIntelligenceandLaw,ComputerLawSeries11.KluwerLawandTaxationPublishers.DeventerBoston1992.Chapter7.)
第三,“开放结构”的法律概念打开了疑难案件法律推理模拟的思路。法律形式主义忽视了疑难案件的存在。疑难案件的特征表现为法律规则和案件之间不存在单一的逻辑对应关系。有时候从一个法律规则可以推出几种不同的结论,它们往往没有明显的对错之分;有时一个案件面对着几个相似的法律规则。在这些情况下,形式主义推理说都一筹莫展。但是,法律现实主义在批判法律形式主义时又走向另一个极端,它否认具有普遍性的一般法律规则的存在,试图用“行动中的法律”完全代替分析法学“本本中的法律”。这种矫枉过正的做法虽然是使法律推理摆脱机械论束缚所走出的必要一步,然而,法律如果真像现实主义法学所说的那样仅仅存在于具体判决之中,法律推理如果可以不遵循任何标准或因人而异,那么,受到挑战的就不仅是法律形式主义,而且还会殃及法治要求实现规则统治之根本原则,并动摇人工智能法律系统存在的基础。哈特在法律形式主义和法律现实主义的争论中采取了一种折中立场,他既承认逻辑的局限性又强调其重要性;既拒斥法官完全按自己的预感来随意判案的见解,又承认直觉的存在。这种折中立场在哈特“开放结构”的法律概念中得到了充分体现。法律概念既有“意义核心”又有“开放结构”,逻辑推理可以帮助法官发现问题的阳面,而根据社会政策、价值和后果对规则进行解释则有助于发现问题的阴面。开放结构的法律概念,使基于规则的法律推理模拟在受到概念封闭性的限制而对疑难案件无能为力时,找到了新的立足点。在此基础上,运用开放结构概念的疑难案件法律推理模型,通过逻辑程序工具和联想技术而建立起来。Gardner博士就疑难案件提出两种解决策略:一是将简易问题从疑难问题中筛选出来,运用基于规则的技术来解决;二是将疑难问题同“开放结构”的法律概念联系在一起,先用非范例知识如规则、控辩双方的陈述、常识来获得初步答案,再运用范例来澄清案件、检查答案的正确性。
第四,目的法学促进了价值推理的人工智能研究。目的法学是指一种所谓直接实现目的之“后法治”理想。美国法学家诺内特和塞尔兹尼克把法律分为三种类型。他们认为,以法治为标志的自治型法,过分强调手段或程序的正当性,有把手段当作目的的倾向。这说明法治社会并没有反映人类关于美好社会的最高理想,因为实质正义不是经过人们直接追求而实现的,而是通过追求形式正义而间接获得的。因此他们提出以回应型法取代自治型法的主张。在回应型法中,“目的为评判既定的做法设立了标准,从而也就开辟了变化的途径。同时,如果认真地对待目的,它们就能控制行政自由裁量权,从而减轻制度屈从的危险。反之,缺少目的既是僵硬的根源,又是机会主义的根源。”(注:(美)诺内特、塞尔兹尼克著:《转变中的法律与社会》,张志铭译,中国政法大学出版社1994年版,第60页。)美国批判法学家昂格尔对形式主义法律推理和目的型法律推理的特点进行了比较,他认为,前者要求使用内容明确、固定的规则,无视社会现实生活中不同价值观念的冲突,不能适应复杂情况和变化,追求形式正义;后者则要求放松对法律推理标准的严格限制,允许使用无固定内容的抽象标准,迫使人们在不同的价值观念之间做出选择,追求实质正义。与此相应,佩雷尔曼提出了新修辞学(NewRhetoric)的法律理论。他认为,形式逻辑只是根据演绎法或归纳法对问题加以说明或论证的技术,属于手段的逻辑;新修辞学要填补形式逻辑的不足,是关于目的的辩证逻辑,可以帮助法官论证其决定和选择,因而是进行价值判断的逻辑。他认为,在司法三段论思想支配下,法学的任务是将全部法律系统化并作为阐释法律的大前提,“明确性、一致性和完备性”就成为对法律的三个要求。而新修辞学的基本思想是价值判断的多元论,法官必须在某种价值判断的指示下履行义务,必须考虑哪些价值是“合理的、可接受的、社会上有效的公平的”。这些价值构成了判决的正当理由。(注:沈宗灵著:《现代西方法理学》,北京大学出版社1992年版,第443-446页。)制造人工智能法律系统最终需要解决价值推理的模拟问题,否则,就难以实现为判决提供正当理由的要求。为此,P.Wahlgren提出的与人工智能相关的5种知识表达途径中,明确地包括了以道义为基础的法律推理模型。(注:P.Wahlgren,AutomationofLegalReasoning:AStudyonArtificialIntelligenceandLaw,ComputerLawSeries11.KluwerLawandTaxationPublishers.DeventerBoston1992.Chapter7.)引入道义逻辑,或者说在机器中采用基于某种道义逻辑的推理程序,强调目的价值,也许是制造智能法律系统的关键。不过,即使把道义逻辑硬塞给计算机,钢铁之躯的机器没有生理需要,也很难产生价值观念和主观体验,没办法解决主观选择的问题。在这个问题上,波斯纳曾以法律家有七情六欲为由对法律家对法律的机械忠诚表示了强烈怀疑,并辩证地将其视为法律发展的动力之一。只有人才能够平衡相互冲突的利益,能够发现对人类生存和发展至关重要的价值。因此,关于价值推理的人工智能模拟究竟能取得什么成果,恐怕还是个未知数。
2.法理学对人工智能法律系统研制的理论指导作用
GoldandSusskind指出:“不争的事实是,所有的专家系统必须适应一些法理学理论,因为一切法律专家系统都需要提出关于法律和法律推理性质的假设。从更严格的意义上说,一切专家系统都必须体现一种结构理论和法律的个性,一种法律规范理论,一种描述法律科学的理论,一种法律推理理论”。(注:GoldandSusskind,ExpertSystemsinLaw:AJurisprudentialandFormalSpecificationApproach,pp.307-309.)人工智能法律系统的研究,不仅需要以法理学关于法律的一般理论为知识基础,还需要从法理学获得关于法律推理的完整理论,如法律推理实践和理论的发展历史,法律推理的标准、主体、过程、方法等等。人工智能对法律推理的模拟,主要是对法理学关于法律推理的知识进行人工智能方法的描述,建立数学模型并编制计算机应用程序,从而在智能机器上再现人类法律推理功能的过程。在这个过程中,人工智能专家的主要任务是研究如何吸收法理学关于法律推理的研究成果,包括法理学关于人工智能法律系统的研究成果。
随着人工智能法律系统研究从低级向高级目标的推进,人们越来越意识到,对法律推理的微观机制认识不足已成为人工智能模拟的严重障碍。P.Wahlgren指出,“许多人工智能技术在法律领域的开发项目之所以失败,就是因为许多潜在的法理学原则没有在系统开发的开始阶段被遵守或给予有效的注意。”“法理学对法律推理和方法论问题的关注已经有几百年,而人工智能的诞生只是本世纪50年代中期的事情,这个事实是人工智能通过考察法理学知识来丰富自己的一个有效动机。”(注:P.Wahlgren,AutomationofLegalReasoning:AStudyonArtificialIntelligenceandLaw,ComputerLawSeries11.KluwerLawandTaxationPublishers.DeventerBoston1992.Chapter7.)因此,研究法律推理自动化的目标,“一方面是用人工智能(通过把计算机的应用与分析模型相结合)来支撑法律推理的可能性;另一方面是应用法理学理论来解决作为法律推理支撑系统的以及一般的人工智能问题。”(注:P.Wahlgren,AutomationofLegalReasoning:AStudyonArtificialIntelligenceandLaw,ComputerLawSeries11.KluwerLawandTaxationPublishers.DeventerBoston1992.Chapter7.)在前一方面,是人工智能法律系统充当法律推理研究的思想实验手段以及辅助司法审判的问题。后一方面,则是法律推理的法律学研究成果直接为人工智能法律系统的研制所应用的问题。例如,20世纪70年代法理学在真实和假设案例的推理和分析方面所取得的成果,已为几种人工智能法律装置借鉴而成为其设计工作的理论基础。在运用模糊或开放结构概念的法律推理研究方面,以及在法庭辩论和法律解释的形式化等问题上,法理学的研究成果也已为人工智能法律系统的研究所借鉴。
四、人工智能法律系统研究的难点
人工智能法律系统的研究尽管在很短的时间内取得了许多令人振奋的成果,但它的发展也面临着许多困难。这些困难构成了研究工作需要进一步努力奋斗的目标。
第一,关于法律解释的模拟。在法理学的诸多研究成果中,法律解释的研究对人工智能法律系统的研制起着关键作用。法律知识表达的核心问题是法律解释。法律规范在一个法律论点上的效力,是由法律家按忠实原意和适合当时案件的原则通过法律解释予以确认的,其中包含着人类特有的价值和目的考虑,反映了法律家的知识表达具有主观能动性。所以,德沃金将解释过程看作是一种结合了法律知识、时代信息和思维方法而形成的,能够应变的思维策略。(注:Dworkin,TakingRightsSeriously,HarvardUniversityPressCambridge,Massachusetts1977.p.75.)目前的法律专家系统并未以知识表达为目的来解释法律,而是将法律整齐地“码放”在计算机记忆系统中仅供一般检索之用。然而,在法律知识工程系统中,法律知识必须被解释,以满足自动推理对法律知识进行重新建构的需要。麦卡锡说:“在开发智能信息系统的过程中,最关键的任务既不是文件的重建也不是专家意见的重建,而是建立有关法律领域的概念模型。”(注:McCarty,Intelligentlegalinformationsystems:problemsandprospects,op.cit.supra,note25,p.126.)建立法律概念模型必须以法律家对某一法律概念的共识为基础,但不同的法律家对同一法律概念往往有不同的解释策略。凯尔森甚至说:即使在国内法领域也难以形成一个“能够用来叙述一定法律共同体的实在法的基本概念”。(注:(奥)凯尔森著:《法与国家的一般理论》,沈宗灵译,中国大百科全书出版社1996年版,第1页。)尽管如此,法理学还是为法律概念模型的重建提供了一些方法。例如,德沃金认为,法官在“解释”阶段,要通过推理论证,为自己在“前解释”阶段所确定的大多数法官对模糊法律规范的“一致看法”提供“一些总的理由”。获取这些总的理由的过程分为两个步骤:首先,从现存的明确法律制度中抽象出一般的法律原则,用自我建立的一般法律理论来证明这种法律原则是其中的一部分,证明现存的明确法律制度是正当的。其次,再以法律原则为依据反向推出具体的法律结论,即用一般法律理论来证明某一法律原则存在的合理性,再用该法律原则来解释某一法律概念。TAXMAN等系统装置已吸收了这种方法,法律知识被计算机结构语言以语义网络的方式组成不同的规则系统,解释程序使计算机根据案件事实来执行某条法律规则,并在新案件事实输入时对法律规则作出新的解释后才加以调用。不过,法律知识表达的进展还依赖于法律解释研究取得更多的突破。
第二,关于启发式程序。目前的法律专家系统如果不能与启发式程序接口,不能运用判断性知识进行推理,只通过规则反馈来提供简单解释,就谈不上真正的智能性。启发式程序要解决智能机器如何模拟法律家推理的直觉性、经验性以及推理结果的不确定性等问题,即人可以有效地处理错误的或不完全的数据,在必要时作出猜测和假设,从而使问题的解决具有灵活性。在这方面,Gardner的混合推理模型,EdwinaL.Rissland运用联想程序对规则和判例推理的结果作集合处理的思路,以及Massachusetts大学研制的CABARET(基于判例的推理工具),在将启发式程序应用于系统开发方面都进行了有益的尝试。但是,法律问题往往没有唯一正确的答案,这是人工智能模拟法律推理的一个难题。选择哪一个答案,往往取决于法律推理的目的标准和推理主体的立场和价值观念。但智能机器没有自己的目的、利益和立场。这似乎从某种程度上划定了机器法律推理所能解决问题的范围。
第三,关于法律自然语言理解。在设计基于规则的程序时,设计者必须假定整套规则没有意义不明和冲突,程序必须消灭这些问题而使规则呈现出更多的一致性。就是说,尽管人们对法律概念的含义可以争论不休,但输入机器的法律语言却不能互相矛盾。机器语言具有很大的局限性,例如,LDS基于规则来模拟严格责任并计算实际损害时,表现出的最大弱点就是不能使用不精确的自然语言进行推理。然而,在实际的法律推理过程中,法律家对某个问题的任何一种回答都可根据上下文关系作多种解释,而且辩论双方总是寻求得出不同的结论。因此,智能法律专家系统的成功在很大程度上还依赖于自然语言理解研究工作的突破。牛津大学的一个程序组正在研究法律自然语言的理解问题,但是遇到了重重困难。原因是连法学家们自己目前也还没有建立起一套大家一致同意的专业术语规范。所以EdwinaL.Rissland认为,常识知识、意图和信仰类知识的模拟化,以及自然语言理解的模拟问题,迄今为止可能是人工智能面临的最困难的任务。对于语言模拟来说,像交际短语和短语概括的有限能力可能会在较窄的语境条件下取得成果,完全的功能模拟、一般“解决问题”能力的模拟则距离非常遥远,而像书面上诉意见的理解则是永远的终极幻想。(注:EdwinaL.Rissland,ArtificialIntelligenceandLaw:SteppingStonestoaModelofLegalReasoning,TheYaleLawJournal.(Vol.99:1957-1981).)
五、人工智能法律系统的开发策略和应用前景
我们能够制造出一台什么样的机器,可以证明它是人工智能法律系统?从检验标准上看,这主要是法律知识在机器中再现的判定问题。根据“图灵试验”原理,我们可将该检验标准概括如下:设两间隔开的屋子,一间坐着一位法律家,另一间“坐着”一台智能机器。一个人(也是法律家)向法律家和机器提出同样的法律问题,如果提问者不能从二者的回答中区分出谁是法律家、谁是机器,就不能怀疑机器具有法律知识表达的能力。
依“图灵试验”制定的智能法律系统检验标准,所看重的是功能。只要机器和法律家解决同样法律问题时所表现出来的功能相同,就不再苛求哪个是钢铁结构、哪个是血肉之躯。人工智能立足的基础,就是相同的功能可以通过不同的结构来实现之功能模拟理论。
从功能模拟的观点来确定人工智能法律系统的研究与开发策略,可作以下考虑:
第一,扩大人工智能法律系统的研发主体。现有人工法律系统的幼稚,暴露了仅仅依靠计算机和知识工程专家从事系统研发工作的局限性。因此,应该确立以法律家、逻辑学家和计算机专家三结合的研发群体。在系统研发初期,可组成由法学家、逻辑与认知专家、计算机和知识工程专家为主体的课题组,制定系统研发的整体战略和分阶段实施的研发规划。在系统研发中期,应通过网络等手段充分吸收初级产品用户(律师、检察官、法官)的意见,使研发工作在理论研究与实际应用之间形成反馈,将开发精英与广大用户的智慧结合起来,互相启发、群策群力,推动系统迅速升级。
第二,确定研究与应用相结合、以应用为主导的研发策略。目前国外人工智能法律系统的研究大多停留在实验室领域,还没有在司法实践中加以应用。但是,任何智能系统包括相对简单的软件系统,如果不经过用户的长期使用和反馈,是永远也不可能走向成熟的。从我国的实际情况看,如果不能将初期研究成果尽快地转化为产品,我们也难以为后续研究工作提供雄厚的资金支持。因此,人工智能法律系统的研究必须走产研结合的道路,坚持以应用开路,使智能法律系统尽快走出实验室,同时以研究为先导,促进不断更新升级。
第三,系统研发目标与初级产品功能定位。人工智能法律系统的研发目标是制造出能够满足多用户(律师、检察官、法官、立法者、法学家)多种需要的机型。初级产品的定位应考虑到,人的推理功能特别是价值推理的功能远远超过机器,但人的记忆功能、检索速度和准确性又远不如机器。同时还应该考虑到,我国目前有12万律师,23万检察官和21万法官,每年1.2万法学院本科毕业生,他们对法律知识的获取、表达和应用能力参差不齐。因此,初级产品的标准可适当降低,先研制推理功能薄弱、检索功能强大的法律专家系统。可与计算机厂商合作生产具有强大数据库功能的硬件,并确保最新法律、法规、司法解释和判例的网上及时更新;同时编制以案件为引导的高速检索软件。系统开发的先期目标应确定为:(1)替律师起草仅供参考的书和辩护词;(2)替法官起草仅供参考的判决书;(3)为法学院学生提供模拟法庭审判的通用系统软件,以辅助学生在、辩护和审判等诉讼的不同阶段巩固所学知识、获得审判经验。上述软件旨在提供一个初级平台,先解决有无和急需,再不断收集用户反馈意见,逐步改进完善。
第四,实验室研发应确定较高的起点或跟踪战略。国外以知识工程为主要技术手段的人工智能法律系统开发已经历了如下发展阶段:(1)主要适用于简单案件的规则推理;(2)运用开放结构概念的推理;(3)运用判例和假设的推理;(4)运用规则和判例的混合推理。我们如确定以简单案件的规则推理为初级市场产品,那么,实验室中第二代产品开发就应瞄准运用开放结构概念的推理。同时,跟踪运用假设的推理及混合推理,吸收国外先进的KBS和HYPO的设计思想,将功能子系统开发与联想式控制系统结合。HYPO判例法推理智能装置具有如下功能:(1)评价相关判例;(2)判定何方使用判例更加贴切;(3)分析并区分判例;(4)建立假设并用假设来推理;(5)为一种主张引用各种类型的反例;(6)建立判例的引证概要。HYPO以商业秘密法的判例推理为模拟对象,假设了完全自动化的法律推理过程中全部要素被建立起来的途径。值得注意的是,HYPO忽略了许多要素的存在,如商业秘密法背后的政策考虑,法律概念应用于实际情况时固有的模糊性,信息是否已被公开,被告是否使用了对方设计的产品,是否签署了让与协议,等等。一个系统设计的要素列表无论多长,好律师也总能再多想出一些。同样,律师对案件的分析,不可能仅限于商业秘密法判例,还可能援引侵权法或专利法的判例,这决定了缘由的多种可能性。Ashley还讨论了判例法推理模拟的其他困难:判例并不是概念的肯定的或否定的样本,因此,要通过要素等简单的法律术语使模糊的法律规则得到澄清十分困难,法律原则和类推推理之间的关系还不能以令人满意的方式加以描述。(注:EdwinaL.Rissland,ArtificialIntelligenceandLaw:SteppingStonestoaModelofLegalReasoning,TheYaleLawJournal.(Vol.99:1957-1981).)这说明,即使具有较高起点的实验室基础研究,也不宜确定过高的目标。因为,智能法律系统的研究不能脱离人工智能的整体发展水平。
第五,人-机系统解决方案。人和机器在解决法律问题时各有所长。人的优点是能作价值推理,使法律问题的解决适应社会的变化发展,从而具有灵活性。机器的长处是记忆和检索功能强,可以使法律问题的解决具有一贯性。人-机系统解决方案立足于人与机器的功能互补,目的是解放人的脑力劳动,服务于国家的法治建设。该方案的实施可以分为两个阶段:第一阶段以人为主,机器为人收集信息并作初步分析,提供决策参考。律师受理案件后,可以先用机器处理大批数据,并参考机器的和辩护方案,再做更加高级的推理论证工作。法官接触一个新案件,或新法官刚接触审判工作,也可以先看看“机器法官”的判决建议或者审判思路,作为参考。法院的监督部门可参照机器法官的判决,对法官的审判活动进行某种监督,如二者的判决结果差别太大,可以审查一下法官的判决理由。这也许可以在一定程度上制约司法腐败。在人-机系统开发的第二阶段,会有越来越多的简单案件的判决与电脑推理结果完全相同,因此,某些简单案件可以机器为主进行审判,例如,美国小额法庭的一些案件,我国法庭可用简易程序来审理的一些案件。法官可以作为“产品检验员”监督和修订机器的判决结果。这样,法官的判案效率将大大提高,法官队伍也可借此“消肿”,有可能大幅度提高法官薪水,吸引高素质法律人才进入法官队伍。
未来的计算机不会完全取代律师和法官,然而,律师和法官与智能机器统一体的出现则可能具有无限光明的前景。(注:Smith,J.C,MachineIntelligenceandLegalReasoning,Chicago-KentLawReview,1998,Vol.73,No.1,p277.)可以预见,人工智能将为法律工作的自动化提供越来越强有力的外脑支持。电脑律师或法官将在网络所及的范围内承担起诸如收债、税务、小额犯罪诉讼等职能。自动法律推理系统将对诉讼活动发挥越来越多的辅助作用,例如,通过严密的演绎逻辑使用户确信全部法律结论得出的正当性;在解决相互冲突的规则、判例和政策问题时提示可能出现的判决预测;等等。正如网络的出现打破了少数人对信息的垄断一样,电脑法律顾问的问世,将打破法官、律师对法律知识的垄断,极大地推动法律知识的普及,迅速提高广大人民群众的法律素质,使法律真正变为群众手中的锐利武器。
“由于最近出现了很多突破性的技术,导致人工智能发展得很快,同时也引发了公众的辩论。有一些人对人工智能感到恐惧,他们呼吁要采取紧急措施,以避免一个假想的‘反乌托邦’出现。
“但是我们对人工智能还是非常乐观的。从技术发展的历史可以看出,每个新技术的出现起初都会有很多怀疑和恐惧,但最终,这些新技术都改善了人类的生活。举个例子,柯达相机出现的时候,人们认为它会破坏艺术;电力出现时有人觉得它太危险了。但是,一旦这些技术应用在数以百万计的人手中,并且不断开放、发展、合作,所有的恐惧都会烟消云散。人工智能革命也是如此,它能将我们从琐碎的、重复的、盲目的工作中解脱出来。
“不要陷入恐惧之中,我们要努力工作,找到消除恐惧的解决方案。”
Speeches at a Glance
我们不是黑帽黑客,我们只是一个安全组织。我们的行为只是在告诉人们―在网络上没有谁是安全的。
―黑客组织OurMine的一位匿名成员在接受《连线》杂志的采访时表示。5月以来,这一黑客组织成功攻陷Facebook CEO马克・扎克伯格、Uber CEO特拉维斯・卡兰尼克等多位IT公司CEO的社交网络账号。
目前的技术还没为大规模生产做好准备。
―特斯拉自动驾驶汽车发生撞车事故后,宝马CEO克鲁格在慕尼黑媒体见面会上说。
尽管面临着当前全球地缘政治的不确定性、瞬息万变的市场和社会环境,受访的CEO仍然以企业业务的增长为重心,通过转型、高新技术和专业人才来增强企业的业务能力,以应对未来的挑战。中国CEO对自身业务的增长前景充满信心,同时也意识到创造“创新”文化和“合作”的重要性,这在中国表现得尤为突出。
―毕马威主席John Veihmeyer说。毕马威近日一份报告称,企业总部设在中国的CEO把创新推动增长作为首要战略任务,持此观点的CEO比例高于全球其他国家和地区。
关键词:智能科学基础;系列课程;国家级教学团队;改革;建设
在国家教育部质量工程的支持下,中南大学信息科学与工程学院对国家级精品课程人工智能[1-2]和智能控制[3]、全国双语教学示范课程人工智能和国家级智能科学基础系列课程教学团队[4]等进行持之以恒的改革与建设,取得一些成果。
“智能科学基础系列课程教学团队”的教学队伍是一支由国家级教学名师领衔[5],知识结构、梯队结构和年龄结构比较合理,具有明显的学科优势、课程优势、人才优势和教学科研优势的颇具特色与影响力的教学团队。该团队以中南大学智能科学研究中心为核心,主要承担人工智能基础、智能控制导论、机器人学、专家系统等本科基础和专业基础课程,硕士学位课程人工智能、智能控制和机器人控制技术以及留学生硕士学位课程Artificial Intelligence和博士生学位课程智能系统原理与应用的教学。
教学团队在建设过程中,注重教学改革,加大课程建设和教材建设力度,不断改进教学方法,在课程改革、教材建设、教学手段、队伍建设以及交流合作等方面取得一些进展。本文拟就教学团队的改革与建设的相关理念与实践问题加以总结,谈谈我们的见解。
1创新教学方法
教学是教师的本职和核心工作。本教学团队一直致力于教学方法与教学模式的改革与创新,虚心学习国内外先进教学经验和方法,积极探索教学新路,形成了“以趣导课、以疑启思、以法解惑、以律求知”的教学模式和教学方法[6-7]。充分激励学生的学习积极性和主动性,发挥独立思考和创新思维,多方位培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。我们在教学过程中应用了课堂演示、课堂互动、课堂辩论、课后网络教学、网络实验等一系列现代化全方位的教学新模式。此外,为提高学生的动手能力和理论水平,让学生直接参与部分教师课题,理论联系实际,为毕业后的工作学习打下良好基础。具体措施如下:
1) 举行课堂讨论会,营造自由探索氛围。
为调动学生的积极性,我们在授课过程中多次开展课堂讨论会和辩论会等活动,让学生自己查阅资料,分析整理,提出自己的观点,使学生全方位地接触所学课程,培养学生的研究能力,真正实现师生互动,并鼓励学生用英语讨论。学生对有些问题展开了激烈的争论,激发了学习潜能,明确了学习目标。课程中还经常请来在科研工作中担任主要任务的教授和博士生来给学生介绍最前沿的科学动态,激发学生们对所学知识和科学研究的兴趣。在研究生教学方面,我们更进一步通过举办课程课堂学术研讨会,让学生在一年级就开始接触学科前沿,自己查阅资料和动手写科技论文,并在研讨会上宣读讨论,培养独立工作能力和从事学科前沿研究的能力,为将来的高层次研究打下基础。
2) 倡导启发式教学,培养学生学习能力。
注意采用面向问题的启发式方法进行教学,启发学生求解问题能力,强化学生的参与意识,提高他们的学习积极性。教学中还注意采用了多种交互式策略,如课堂教师提问、鼓励或指定学生用英语提问、学生就某个知识点进行主题发言后老师点评等。此外,师生通过互联网进行交互,方式包括Email、BBS和QQ谈和交换文件等。
根据学生的兴趣和创新潜力,对有专业特长的本科生,在自愿情况下,挑选2~3名参与国家级项目研究工作,进行中长期培养试点,实现本科培养过程与硕士、博士研究生培养过程的衔接。
3) 增强课程实验教学环节,筹建智能专业实验室。
智能科学基础课程的概念性较强,初学者感到比较抽象,而实验教学又是薄弱环节。因此,结合学生实际情况,我们对实践教学环节十分重视,设计了一些新的实验项目,探索新颖的实验方法。新开实验项目包括人工智能实验、智能控制实验、专家系统实验、机器人学实验、人工智能课程设计等。对相关课程的原有实验,我们也进行了一些改革,增设了个性化的实验,使得学生的实验数据和实验结果分析既有格式要求,又给学生报告自己研究的过程和结果留有空间。这些做法能够鼓励学生进行独立性研究,满足他们学习的需求。通过实验教学,学生能够理论联系实际,验证所学理论知识和概念,加深理解,充分调动了学生的学习积极性,培养了他们的创造能力。
除课堂实验外,我们还充分发挥虚拟实验的优点,设计了网络虚拟实验,让学生在课外上网练习。通过虚拟实验,学生可以了解算法的具体运行过程,调整参数和过程,并进行验证以加深对知识的理解,提高学习兴趣,从而达到教学目的。
结合科研,购进和自制部分新设备、新系统,计划建设智能专业实验室,为教学提供更多的优良实验设备。例如,已研制“中南移动一号”和“中南移动二号”自主移动机器人共7台,已购进RCB-1型教学机器人20套等。
教学团队教师还指导学生参加全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛活动、大学生创新性实验计划及创新教育计划项目等,取得优秀成果。
2推进课程改革
教学改革是课程建设和学科发展的生命线。我们把国家级精品课程和全国双语教学示范课程放在优先建设的位置,并以它们带动其他课程建设,完善系列课程建设,同时新办了智能科学与技术专业。
2.1搞好精品课程建设,改进双语示范课程教学,稳步推进系列课程建设
本团队着力搞好已有的2门国家级精品课程、1门全国双语教学示范课程,更新精品课程网站,丰富课程内容。为了及时反映上述课程中相关科学技术的最新进展,我们调整了教学体系和教学内容,修订了教学大纲,并对教学内容进一步优化和更新,极大充实了各课程教学内容。同时,通过校际教学活动和网上资源共享对精品课程、双语教学示范课程进行交流和推广,起到较好的辐射作用[8-9]。
为加强精品课程建设,完善和拓展课程体系,在总结现有精品课程的建设经验的基础上,又建成省级精品课程1门,校级精品课程1门。
为提高学生的专业英语水平和学习兴趣,使得学生能够开拓眼界,追踪国际前沿科学研究,本团队长期对双语教学进行研究和实践。除改进人工智能双语教学示范课程外,团队承担的其他课程,如智能控制、机器人学、专家系统、数据结构等也实行了双语教学,并为该课程引进英文辅助教材。例如,对人工智能课程,我们先后采用Nilsson和Russell等编著的国外影响较大的英文原版教材作为主要教学参考书[10-11],供学生学习参考。在双语教学中,一般以汉语讲授为主,英语为辅,并对一些关键词同时用汉语和英语表示。对部分章节或某个专题,采用纯英语教学或以英语为主汉语为辅的教学。对PPT课件的编写分为纯汉语、纯英语和英汉混合几种方式。英语教学比例要根据教学内容和学生英语水平而定,其检验标准是学生的接受程度与学习效果,根据这一点来适时调整双语教学中英语对汉语的比例。
通过教改实践,我们承担的智能科学基础课程逐步形成为具有明显特色的课程体系。我们讲授的课程从智能科学的基础课程到专业基础课程,再到专业实践课程,形成了配置合理、特色鲜明、循序渐进、优势互补、协调发展的智能科学与技术学科从基础到应用的系列课程体系。
2.2新办智能科学与技术专业
智能科学与技术是当代科技发展的前沿学科和重要组成部分,其人才需求日益增加,超出了目前高校的培养能力[12]。我校的智能科学与技术学科方向经过近20年的发展,已形成了具有自身优势和特点的学科,在国内具有一定的知名度和优势。为了促进智能科学与技术学科的发展,经过多年积极准备,我们于2009年申报了智能科学与技术专业并获得教育部批准。通过向兄弟学校学习调研,了解该专业人才需求、专业建设规划,设定适应培养目标的教学计划与课程设置方案。虽然我们开办“智能科学与技术”专业较晚,但我们从2002年开始,就一直关注和积极参与国内智能科学的学科的讨论与新专业筹备工作[13]。
我校于2009年申报获准,在自动化专业增设了智能科学与技术专业方向,目前已招收2届学生共84人。我们为选读智能科学与技术本科专业方向的每个学生选定指导老师。每个学生都可以参加指导老师的课题,指导老师也可以利用自己的学识、经验和责任心来更好地管理呵护学生。这一做法取得明显效果,不仅受到同学们的普遍欢迎,也得到了学校的肯定。我们还多次召开师生见面会并通过指导老师走访宿舍,了解每个人的情况。为了消除代沟,努力融入同学当中,学习熟悉他们的语境和思维想法。我们的目标就是不让一个学生掉队。
创建与建设智能科学与技术新专业,将为智能科学基础系列课程教学建设提供一个更加宽广的平台,并对计算机、自动化和电子信息等学科的专业建设和课程建设提供一个新的增长点。我们将以智能科学与技术专业建设为契机,虚心学习兄弟学校的专业建设的做法和经验,进一步规范智能科学与技术的基础课程教学,让智能科学基础课程教学建设登上一个新的台阶。
3加强教材建设
教材是教学的重要工具和资源,其水平直接影响教学效果和教学质量。在教学过程中,我们与时俱进,对教学内容不断优化与更新,精益求精地编写反映学科发展的教材[14]。
我们对原有编写出版的教材进行修订,反映新世纪学科发展水平和发展趋向,以适应教改需要。把这些最新内容用于教学,使学生了解到国际前沿动态和本学科的最新成果。
以相关系列课程为平台,注重教材配套,服务因材施教,着眼长远教材建设。仅2007年以来我们已出版的相关教材及专著如下:
《智能控制原理与应用》,国家级精品课程配套教材,2007;《智能控制导论》,国家级精品课程配套教材,2007;《未知环境中移动机器人导航控制理论与方法》,2008;《机器人学》,第二版,国家级教学团队配套教材,2009;《机器人学基础》,国家级教学团队配套教材,2009;《人工智能及其应用》,第四版,国家级“十一五”规划教材,国家精品课程配套教材,2010;《人工智能基础》,第二版,国家级“十一五”规划教材,国家精品课程配套教材,2010;《移动机器人协同理论与技术》,2010。
4优化队伍结构
师资队伍建设是团队建设的源头,没有一流的教师队伍就没有一流的教学团队。在师资队伍建设上,我们一直采取引进优秀人才和在职培养相结合的做法。对于人才的引进主要通过办专业和办学科点等方式吸引人才,还通过创造教学和科研条件,稳定教师队伍,解决个人的发展问题。
采取有效措施,提高主讲教师的学术积累和教学水平。一是教研组教师,特别是中青年教师积极参加重要科研项目,提高学术水平。二是派中青年教师赴国外研修访问,了解和学习发达国家同类课程的先进教学经验、相关课程设置情况与发展趋势,将国外教学思想引入课程教学。
教学始终是教师的第一要务,为了提高青年教师的教学素质,我们实施并完善了一系列管理措施和制度。
1) 设立名师工作室,实现名师资源共享形成多元化的带教制度,安排高年资的教师对年轻教师进行传、帮、带,可以有业务方面的指导,也可以有认识方面的交流。通过老教师对年轻教师全方位的指导,使老教师的教学理念和经验得以继承,加快了年轻教师的成长。
2) 有计划地安排年轻教师虚心旁听有经验教师的讲课。通过听课,不仅使年轻教师进一步掌握课程的内容,更重要的是使年轻教师学到了老教师的教学方法和经验,对其今后从事教学工作起到了积极的指导作用。
3) 对于第一次上课和第一次上某门新课程的年轻教师,团队都要在课前组织他们试讲。试讲前,安排老教师进行指导,传授教学经验。试讲时,由团队的教师参加听课并对其进行讲评,肯定其优点,指出其不足,帮助青年教师尽快掌握课程的重点,找到更合适的讲授方法。此外,我们还备课,统一基本教案,帮助年轻教师成长。
近两年来本教学团队获得的主要教学奖励就有徐特立教育奖、茅以升教学专项奖等。
5扩大交流合作
我们在做好自身团队建设的同时,增进与全国相关高校和教学团队的交流,学习兄弟团队的建设经验,在课程示范、教材推广、网络资源辐射等方面发挥积极作用。我们还开展校内合作,联合不同院系进行教学和精品课程的申报与建设,在校内推广改革成果;发表了一系列教改论文;发起筹备《全国智能科学技术课程教学研讨会》;邀请企业界科技精英做本科生就业指导相关报告。
1) 增进校际交流,发挥辐射作用。
我们经常以讲座报告形式在许多兄弟院校进行教学与教改交流。例如,最近一年来就应邀先后到上海交通大学、同济大学、东华大学、东南大学、国防科技大学、中国矿业大学、北京科技大学、清华大学等校就智能科学技术课程的教学、教改和建设问题作专题报告,在兄弟院校师生中引起热烈反响。已有数以百计的高等院校采用我们编著的教材和网络课程进行教学,国内已有众多的从事人工智能课程和智能控制课程教学的教师,来信来函索取我们开发的课程教案、课程演示和网络课程相关资料等,我们一直尽力地搞好推广和服务工作。
2) 撰写课程改革论文,进行国内外交流。
本团队成员仅近一年多来,就在中国教育开放资源网、中国人工智能学会13届年会、计算机教育、高等理科教育、计算机与现代化等会议及刊物上发表10篇教改论文,在国内外进行交流,起到介绍情况,交流信息和经验的积极作用。
3) 筹备全国相关课程教学研讨会。
为了更好地交流经验,扩大影响和辐射作用,我们发起并联合中国人工智能学会教育工作委员会、中国计算机学会人工智能与模式识别专业委员会、中国人工智能学会智能机器人专业委员会、中国自动化学会智能自动化专业委员会、中国人工智能学会人工智能基础专业委员会,筹备召开了首届《全国智能科学技术课程教学研讨会》[15]。围绕各个学校在智能科学与技术本科专业的课程改革与建设、课程和专业教学计划制定和未来发展设想等方面进行交流研讨。通过交流研讨,认真学习兄弟学校的经验,并尽可能汇报我们的经验。我们相信,在与会全体代表的共同努力下,本次课程教学研讨会一定能够取得积极的成果。
注:本研究获得教育部国家级精品课程人工智能(2003年)和智能控制(2006年)、全国双语教学示范课程人工智能(2007年)、国家级智能科学基础系列课程教学团队(2008年)等项目支持。
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Construction of State Teaching Group of Series Course for Intelligence Science Basis in CSU
CAI Zi-xing, CHEN Bai-fan, LIU Li-jue
(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
根据张亚勤透露,微软正在进行多个人工智能研究项目,“小冰”则是云计算、机器学习、深度神经网络等课题的阶段性成果。不久的将来,机器就可以对主人察言观色。
如果人工智能研究不以解决具体问题,如诊断疾病、模态识别,而以超过人类为目标,那就应当先搞清两大根本性问题。
第一,搞清人类的思维方式。张亚勤承认“人类可能永远都不会知道大脑详细的构成和工作原理,也无法完全模仿大脑的运算,”但是他认为“由于海量数据、大量计算,以及结合合理的算法所达到的结果甚至是可能超越人脑的。”张亚勤的观点很有代表性,弊病是目标不明、路径不清。
目标不明,试图超越自己不能理解的东西,难免会出现颜回遇到的情况“仰之弥高,钻之弥坚,瞻之在前,忽焉在后。”
路径不清,沿二进制逻辑运算之路难以超越人类智慧。现有人工智能大厦是建立在二进制逻辑运算之上的。计算机归根结底只能认别0和1,就象小朋友,把电影里的角色分为“好人”和“坏人”。假如某星球的“世界杯”,每场比赛有三支球队同时上场,那里的生物一定比地球人更智慧。人类的思维是生化反应,不会象电脑一样只有“高电位”和“低电位”两种状态。生物芯片取代半导体硅片的生物计算机和量子计算或许能够超过人类,但希望不一定属于是微软、谷歌这些今日的巨头。
第二,决定赋予还是预先阻止机器获得“求生本能”。所谓求生本能就是对自己生命的爱,从这种爱可以衍生出贪婪、恐惧等情感。从小小孩童的好奇心到太空探索,根本的驱动力就是人类的求生本能。
关键词: 智能; 教学系统; 模型
智能辅助教学系统的开发是涉及人工智能、计算机科学、教育学、心理学和行为科学的综合性任务,其研究的最终目的是由计算机系统担负起教育、教学的相关责任,即赋予计算机系统以智能,由计算机系统在一定程度上代替教师实现最佳教学。
一、智能辅助教学系统的发展历程
智能辅助教学系统兴起于上世纪七十年代,Bolt Neranek Newman公司开发了Scholar系统,它被认为是最早出现的智能辅助教学系统。当时应用人工智能技术在计算机辅助教学系统中添加了学生的学习行为、能力以及训练策略。同时人工智能技术还被用于建立学习顾问之中,即存放所要教授课程的问题和技能,控制训练策略并给出适合学生的学习内容,使之产生根据学生的能力、弱点以及所喜爱的学习风格进行教学的软件系统。
随后又出现了Why 、Sophie、West、 Buggy、Neomycin等系统,并将知识表示、专家系统、问题求解、推理方法等人工智能技术用于智能辅助教学系统,取得了丰硕的成果。
我国智能辅助教学系统的研究起步较晚,开始的研究工作主要集中在少数大学和研究机构里断续进行,且多为研究和演示用的系统,经过严格评测的系统很少。最近几年则发展较快,一些计算机公司也投入其中,伴随着智能辅助教学系统的迅猛发展,必将对我国的教育改革起到积极的推动作用。
二、智能辅助教学系统的模型构建
智能辅助教学系统是以认知学为理论基础,将人工智能技术应用于CAI,是智能化的CAI。在智能辅助教学系统中,学生的学习也可以借助于智能化的推理机制对大量知识进行选择、判断与处理,使学习内容更有针对性,从而提高学习效果。
一般,智能辅助教学系统模型的构建包括以下几个模块:
1.知识库
作为智能辅助教学系统的重要组成部分,知识库主要提供一个指导性的、自适应的、开放的、可操作的框架和服务设施。为各个学科知识提供规范的知识输入和组织,其它教学资源,如题库、课件、素材等,均依据它来组织管理,这将使用户可以建立适用于自己的知识体系,使各类知识应用能够有一个好的开发和集成基础。另外,核心的教学领域知识将被分解为相互联系的知识点,形成知识树,提供可视化的、操作性好的知识树编辑界面,方便教师将教学领域的知识输入到知识库。
例如,有的智能辅助教学系统中的知识库,是从知识表示入手,在SC文法知识表示体系和知识树映射方法的基础上,提出了一个动态、实时、自适应、交互式知识库模型。模型包括基于SC文法的知识点表示方法、知识树结构、知识树映射、知识点学习循环等内容, 模型在智能辅助教学系统中经过实例化设计和运用,可以表现出动态教/学、领域无关、人机交互、自适应、个别化、可扩展等智能特点。
2.学生模型
学生模型就是用于表示学生实际认知状况,并通过解释学生的活动得出他对领域知识和技能的掌握情况。系统中每个学生有唯一的ID标识,建立唯一的学习资源、学习信息和特征数据库,系统智能功能的实现在于如何动态地、正确地提取学生的主题特征。
一般,系统可以采用领域知识树模型来表示学生对领域知识的掌握情况。例如,可以设学习中的整个领域知识树为DKT;学生已学习过的知识树为SKT,未学过的知识树为SNKT;学生已掌握的知识树为GKT,未掌握的知识树为GNKT。则{SNKT}={DKT}-{SKT}、{GNKT}={SKT}-{GKT},如果SNKT和GNKT皆为空时,则表示学生达到了学习的要求。其中,如果GNKT不为空,则学生不能进入下一阶段的学习,只能进行重复学习和补充练习,直到GNKT为空时,才进入下一阶段的学习。
3.专家决策机制
该模块可以看作智能辅助教学系统中的推理机,它一般采用两级推理相结合的方法,即基于语义网络的推理和基于产生式规则的推理,其中基于语义网络的推理用于确定教学内容,而基于产生式规则的推理用于确定教学策略。
也有观点认为基于规则的推理是容易健忘的,即基于规则的推理对于每一个问题的求解都是从头开始,而不管类似的问题以前是否遇到过。但日常的智力行为则不同,人们往往迅速地把事件或问题同以前的经验相联系。与基于规则的推理不同,基于范例的推理被认为是基于以前经验的推理。因此,在有的智能辅助教学系统中采用的是基于范例的推理。
基于范例推理的工作过程为:分析输入,确定范例的索引,根据索引从范例库中取出相近的范例,改善范例的问题求解方法并使之适应于需要求解的新问题。如果成功,则创建索引、形成新范例并存储;若不成功,则首先分析失败的原因,修正解法,重新测试,或转至重新指定索引进行范例检索。
4.智能接口模块
该模块实际上是作为系统与用户交互作用的部件,它除了提供学生信息的输入与注册外,还实现了学生与系统之间的通信功能。与之相关的技术有自然语言处理、人机对话内部处理、知识库系统化维护、学生模型初始化、教师模型自适应调整等。该模块为实现协商、辩论、会话等教学形式的应用提供了一个良好的环境。
三、智能辅助教学系统的未来趋势
智能辅助教学系统的发展不是孤立、单一的,它的发展要涉及计算机科学、教育学、认知科学和人工智能等多门学科,就目前而言,其表现为以下几方面的发展趋势。
1.智能技术的应用
智能技术是能自动执行用户委托任务的计算实体,从技术的角度来看,智能技术应当是由各种技术支撑着的,许多实用的应用特性的集合,开发者正是使用这些应用特性来扩展应用的功能和价值, 从而达到能自动执行用户委托任务的目的。在智能辅助教学系统中,学生可以使用智能技术进行搜索、导引来查询有效知识。由于它具备学习的功能,能够主动、高效地从网络信息空间中发现和收集用户所需要的信息,因此有助于解决使用单一关键字匹配查询、搜索引擎引起的大量无关信息的涌现、信息检索的精确度较低等问题,使得教师和学生在教与学的过程中,提高知识选取效率,加强交互学习和自主能动性学习。
2.自然语言处理技术的应用
自然语言处理属于高技术学科,是知识信息处理中的核心课题。长期以来人们对计算机理解自然语言颇感兴趣,计算机专家采用人工智能的理论和技术,将设定的自然语言机理用计算机程序表达出来,构造能够理解自然语言的系统。他们从系统功能的角度出发,把输出对输入文本的反映作为衡量计算机理解语言的判别标准。在智能辅助教学系统的研究开发中,特别是智能人机接口方面,可以结合运用多种自然语言处理技术的研究成果,提高系统的智能。例如,通过自然语言人机接口,可以实现更加方便的人机交互功能;利用语义网络技术,可以充分实现知识点之间的层次关系和语义联系;通过智能模糊查询技术,可以实现系统知识库的知识查找和知识利用;利用机器翻译技术,可以开展跨语言的知识学习。
3.虚拟现实技术的应用
虚拟现实技术是由多媒体技术、仿真技术以及计算机技术相结合而生成的一种交互式人工世界,它的根本目标就是达到真实体验和基于自然技能的人机交互。而教学是一个传授知识的过程,通过亲身经历能加速这一过程和巩固所传授的知识,在智能辅助教学系统中,使用创建的虚拟环境,可以在一般人所不能亲身体验的情景中,达到演示、操作的教学目的。它允许学生与现有的各种信息发生交互作用,学生可以在仿真过程中经历不同的时间和空间,可以与各种仿真物体接触,还可以与虚拟境界的各个部分接触,为增强学生的学习实践提供了方便的途径。
4.现代学习理论的应用
现代学习理论认为,学习不是一个被动地记录外界信息的过程,而是一个主动建构的过程。它要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。学生在学习过程中,主动地选择一些信息,忽视一些信息,并运用原有的经验和具体情况去理解新的信息。现代学习理论在智能辅助教学系统中的应用,能为学生建构知识提供充足的信息,容易激发学生的学习兴趣和学习主动性,更能满足学生的个性化要求。
在当今教育改革的大环境下,智能辅助教学系统将显示出越来越重要的作用。目前,我国在这方面的成果还不多,真正能投入教学实践的系统则更少,这个有着诱人发展前景的领域,值得我们进一步研究和设计。
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在这场庭审辩论过程中提及的快播公司的Qvod播放器,实际上采用的是一种P2P视频点播技术,通过点对点的传输和强大的网络协议,能够穿透防火墙将个人或者缓存服务器上的视频文件通过互联网或者传播,为网络用户提供视频播放服务。
P2P在之前已经受到业内关注,但只是在一些发烧友和爱好者中间流传,和后来形成的广泛影响不可同日而语。由于这种技术具备可以实现多点传输、传输速率高、兼容多种媒体格式的优势,在新媒体行业逐渐成为一项颠覆性科技,并将一些视频软件逐渐淘汰,在网民数量上拥有绝对优势。
作为一项黑科技(指的是一项可以产生颠覆性创新的科技发明或技术),P2P的技术优势很明显,但在内容版权、产业化等方面存在先天缺陷,因此一些视频领域的巨头大佬对此不屑一顾,而之前一些专注于P2P领域创业的互联网公司也逐渐销声匿迹。就这样,黑科技变成了坏科技,直到快播软件的出现,将P2P引向了万劫不复的深渊。
在人类的发展历史上,不乏明星般的黑科技。蒸汽机、汽车、火药的发明,都属此类。随着信息时代的来临,大型计算机、磁盘机为代表的信息产品逐渐被刀片服务器、一体机、智能手机等替代,而过去的单机时代也被互联网、移动互联网接管,出现了今天以云计算、大数据、物联网、人工智能为代表的网络新时代。
仅在2015年,全世界的信息技术创新层出不穷。在人机交互方面,微软了全息眼镜“Hololens”;麻省理工学院教授用一种人体肠道中的细菌发明了一系列基本的计算机元件,为精准医疗的明天提供了技术支撑;同样,IBM在芯片制造方面完成了首个完整集成的单片硅光子芯片,并宣布研制出首个7nm制程的测试芯片,其计算能力超过当前最强芯片的4倍,突破了半导体行业的瓶颈。
一方面,信息技术有助于提升律师职业的市场竞争力。对于律师业而言,其市场竞争力的体现主要有以下三个要素:一是本所律师的职业水平,即迅速发现争议焦点、寻求解决路径并寻找证据和法律支持的能力;二是律师事务所的行政管理水平,即是否能保证律师事务所工作有条不紊地进行、是否有能力筛选出优秀的年轻律师、是否能够合理地实施奖惩制度;三是招揽客户的能力,即是否能够对客户进行合理定位、是否能够满足客户个性化的需求。而上述三个要素的提升与发展,都在很大程度上有赖于信息技术的提高。就律师的职业水平而言,各类数据库的建立能够帮助律师更好地检索法条与案例,从而提供更多样的论证方式和更充实的论证内容;就律师事务所的管理水平而言,人才库和案例库能帮助律师事务所建立更完善的人才管理制度和案例规整制度;从招揽客户的角度而言,人工智能的运用、新型服务方式的推出能够帮助律师事务所更及时地了解客户的动态和想法,并为客户提供更多个性化的服务。另一方面,信息技术的发展也会对传统律师职业的组织形式和行为模式产生冲击。
由此,当下,信息技术正在改变着律师职业的方方面面;未来,信息技术将会对法律服务业产生更为深远的影响。
智能法律检索系统
智能法律检索系统包括法律、法规的检索、案例的检索及法学期刊的检索,相比传统的检索模式,智能法律检索系统能够帮助律师在最短的时间内检索到较为完善的资料。
法律、法规的智能检索主要表现为通过对关键词的搜索在数据库中检索相关法律法规,并由此了解其相关条文内容。无论对于诉讼律师还是非诉讼律师而言,法律检索都是其从业的基本功。运用数据库查询法律法规的方式在律师从业过程中十分常见,例如,通过北大法宝的法律、法规检索数据库,律师不仅能够迅速、准确、清晰地定位到其所需要的条文,还能在页面中查询到该条文的有效性、起废止时间、颁布机关、法律解释甚至是其在相关判决中的适用等内容。而通过对Westlaw的搜索,律师可以更加方便快捷地了解域外法律。
案例的检索主要表现为通过关键词对生效裁判文书进行检索,以了解相关法院对于类似案件的解读及法律条文在司法实践中的理解与适用。例如,律师可以在中国司法裁判文书网中输入案由、审级、审判时间、适用法律等关键词,对已经生效的裁判文书进行检索,从而了解审判机关对于类似案件的论证逻辑,并以此为基础制订最佳的辩护策略。而LexisNexis在美国甚至已经做到了对诉讼过程的实时记录,从案件的前期讨论到法庭记录,再到最终案件的调解、和解都能得到追踪,对诉讼策略和非诉讼业务模式都带来了巨大的改变。
法学期刊的检索主要表现于通过关键词对法学期刊中的学术论文进行检索,其主要适用于审判机关对于案件理解差异较大,或者审判机关未就类似案件作出过判决,或者理论界对于现有司法适用方式存在批判,而这种批判意见对于律师而言更为有利的情形。当然,其同样可以适用于律师用于自我充电的情形。例如,通过对于中国知网、万方、维普等期刊数据库的搜索,律师可以迅速地了解到国内学者甚至是一些司法实践人员对于法律适用、法律解释等问题的深入观点及论证方式。而通过HeinOnline,律师可以了解国外学者对于某些法学观点的具体阐述。尽管法学家的论述并非为我国的正式法源,但实践中,其仍对于审判机关具有重要的参照意义。
在未来的律师执业中,随着业务量的增大和律师工作饱和度的上升,法律检索的功能将会进一步智能化,其使用频率将会进一步增加,而律师将通过这种方式更有效地提升工作效率。
在线法律指导
在线法律指导是指通过网络获取法律咨询、法律实践甚至是法律建议,其主要表现为课程指导和业务指导两种方式。
在线课程指导主要表现为律师通过远程教育的方式对法律课知识进行再学习,从而有助于形成一个体系化的知识架构。一般而言,各大高校的法学院、法学研究会甚至部分律师事务所都会依托网络平台开展一些面对公众的课程活动或演讲活动。例如,在Coursera平台上,包括宾夕法尼亚大学、伦敦大学、北京大学等国内外知名大学的法学院均有自己的法学课程平台,用户可以通过网上注册参与课程学习,并通过听课、回答课后问题、提交作业、完成测试的方式获得学分。
在线业务指导是指通过在线咨询的方式询问其从业过程中所遇到的具体业务问题,并获得专业指导机构的解答,从而提高其工作效率和准确性。例如,美国的Legalzoom公司,其主营业务就是为难以支付高昂律师费用的中小企业提供法律文书服务,这项业务的收入占到了公司总收入的78%。2012年该公司已在纽交所上市,成为最受瞩目的法律服务公司之一,而根据此成功经验,相信未来,类似的法律服务电商将会有更广阔的发展空间。
在线法律指导对于未来律师职业而言是一把双刃剑:一方面,律师自身可以通过在线法律指导更快捷地获取专业知识,提高业务水平,这也是近年来,律所将在线学习纳入律师培养体系的原因之一;另一方面,客户也能够通过在线法律指导获取法律知识,从而减少其在法律服务上的开支,而这对于初级法律服务提供者而言,是极具冲击性的。
电子化的法律服务市场评价体系
电子化的法律市场法律服务市场评价体系是客户通过网络化的方式对律所进行评价的公示平台。客户在获得律师或律师事务所的法律服务后,可以对其服务质量进行量化的考量,包括对其服务进行评分或者作出具体的评价,而这种评价将被以电子化的形式记录并公开,以作为其他客户在选择律师或律师事务所时的重要参考标准。
这种技术的实现极具可行性,事实上,类似的评价体系业已出现在对于餐饮行业的评价中,例如我国的大众点评网、美国的Yelp等。而在目前的法律领域,除去个别法律类论坛对于律所的讨论专题和一些官方机构或社会团体组织对律所或律师的排名活动外,似乎并未形成一个成形的评价体系。但这种评价体系的存在确有必要性,因为对于客户而言,筛选律师或者律所是一件十分耗费成本且具有风险的事情。这是因为,律所数量众多,且侧重领域不同,而对于客户而言,在短时间内了解一家律所的业务能力并不现实。而电子化的法律服务市场评价体系的建立,能够使客户迅速地对律所进行分类定位,并通过同类客户的历史评价对律所进行筛选。
而对未来的律师职业而言,电子化法律服务市场的建立无疑对律师提出了更高的要求。这是因为,对于客户而言,纵然业务能力的高低、法律素养的好坏应当是其评价律所的标准之一,但缺乏法律知识的客户对于这一点恰恰欠缺鉴别能力。因此,其更关注于是否帮其解决了实际问题,解决问题的速度是否迅速,回答问题的态度是否良好等多个方面,并以此作为对于律师的评价标准。由此,一旦这种评价体系建立,未来律师不仅需要提升自己的业务能力,更需要提高自身的沟通能力和交际能力。
封闭性的法律社群
所谓封闭性的法律社群是指部分兴趣相同或专业领域相同的律师在一个封闭的社交群内进行专业性的业务交流,以促进业务能力的增长。目前,律师参与法律社群的情形在国内外都较为常见。
其中,最为典型的是LinkedIn,这是一个作为“舶来品”的社群,国外的一些律师或律师事务所都习惯于建立个人主页,以为同行业人员和潜在客户提供一个了解其发展动态的平台。此外,还有Quora的平台,这是一个问答类的社交平台,律师能够通过这个平台在网络上就其所关注的问题进行发问和回答。另一个较为成功的例子是Legal OnRamp,这是一个促进企业律师间交流合作的平台,目前已成功吸引了四十多个来自不同国家的律师。企业律师可以通过这个平台分享学术论文、法律文件、会议纪要等文件,并借此获得更多的专业知识。事实上,法律社群对于从事非诉讼业务的企业律师而言更具有吸引力。这是因为,相较诉讼律师面临的纷繁复杂的个案,非诉讼律师所面对的事务更加程序化和模板化,因此,书面文件的分享对其而言也更有实际意义。
对于未来的律师职业而言,法律社群的出现不仅为律师提供了一个同类服务的比价平台,也增进了律所间相互合作的可能性,这也给了中小律所一个通过联合的方式与大型律所争夺市场的机会。
人工智能的运用
人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟,通过人工智能技术的运用,律师事务所能够更快捷地判断客户所遇到的法律问题,或者,能够直接通过人工智能的方式对客户常见问题进行一个初步的解答。
事实上在产品领域,人工智能的运用已经较为成熟。典型的例子如苹果产品网站,其会根据其产品的性能、外观、容量等参数设计一系列的问题对使用者进行发问,并通过使用者的回答为客户挑选合适的产品。而人工智能在法律领域的应用却受到了行业内许多人的怀疑,这种怀疑大抵是因为具体案件的复杂性并非计算机语言所能处理。但事实上,通过大数据的支持和对自然语言中关键词的提取,现有的人工智能技术已经能够做到将客户的自然语言转化为计算机语言并进一步转换为法律语言,从而对案件类型作出一个基本的划分,方便客户选择相关领域的律师为其提供法律服务。这一技术的实现将在极大程度上减少客户筛选律师的时间和成本。
当然,也有人认为,当人工智能发展到一定程度,其能够具备解决一些初级法律问题的能力。例如,提供合同模板、提供相关法律条文等,由此,初级律师市场将受到极大的冲击,我们对于法律程序的普遍认知也将被改变。
电子化办公及人才库建设
高效的工作流程涉及有利于律师事务所工作的良好发展,而合理的人才管理及人才培养机制有利于律师事务所更好地建立其律师队伍,以提高其核心竞争力。
在工作流程方面,尽管目前律师大多还习惯于依赖纸质文件,但高效、快捷且更易保存的无纸化工作流程应当会是未来律师事务所发展的趋势。具体而言:首先,由初级律师对案件所涉争议点及相关条文进行梳理,形成初步的意见书并抄送同组律师;其次,由高级律师对案件的辩论逻辑提出建设性建议,并将该意见与同组律师共享;最后,在案件完成后,对所有的案件材料进行电子归档以便日后查询。这种技术的实现能够促进律师工作的规范化,而共享、公开的工作方式则更能够促进律师在工作中的谨言慎行。
就人才管理而言,人才库的建设应当是未来律师事务所人才管理的重点。通过这一技术的实现,律所将为每一个参与过该所考核、实习、工作过的法律人建立人才档案,其中包括笔试成绩、面试表现、性格特征、合伙人评价等内容,以便律所合伙人能够更快地了解有意于服务于本所的法律工作者,并更有针对性地对其进行个性化辅导。事实上,人才库的建设在部分大型律所已经得到了实现。