世界教育机器人大赛主席Jake Mendelssohn:AI正在成就未来教育
6月24日,由天津市教育委员会、天津市南开区人民政府主办,一起教育科技、中国信息化周报承办的第四届世界智能大会“新基建新教育新经济高峰论坛”正式在线上开启。论坛邀请到了世界教育机器人大赛主席Jake Mendelssohn,围绕“AI教育的今天和明天”进行精彩分享。
对于未来,人类共同面临的问题是:“明天会发生什么?”Jake Mendelssohn认为,预测未来的最好办法是看看我们身后的下一代在做什么。
Jake Mendelssohn介绍了一项伟大的机器人大赛。在Abilix机器人大赛中,机器人将完成若干现实世界中的任务。这不仅需要机器人具有真正的智慧,对学生而言也需要相当的智慧。学生们可以在AS-M机器人的空白电路板上添加自己的元件、马达,完成不同的指令。他认为,这才是机器人的魅力所在。而教育的意义同样是教会孩子们同样的事情,要具有创造力。
以下为Jake Mendelssohn演讲实录:
各位朋友,大家好!我是杰克·门德尔松,很高兴今天能和你们相聚在这里。
今天我的演讲主题是《AI教育的今天和明天》。首先,我要介绍一下我自己。我是一名工程师,我拥有宾夕法尼亚大学沃顿商学院的MBA学位。在我职业生涯中,我创办了许多电子和机器人公司。后来,我意识到我真正喜欢做的是教书,向下一代展示他们的世界将会是什么,他们将会做什么。所以我开始教电子学和光子学,物理学、法医学,以及机器人技术。此后,我还在全世界各地参加了许多STEM项目之外的课外活动。
今天,你们聚集在这里是因为你是人工智能的领导者。我们都有的问题是“明天会发生什么”。预测未来的最好办法是看看我们身后的下一代在做什么。我将向你们展示他们正在做的一些事情。我想让你们注意两件事:首先,他们在做什么?其次,他们多大了?
机器人是一种能自己做事的机器。起初,机器人由风或流动的水提供动力,非常聪明的装置但他们做不了太多。
这是一个来自中国的非常聪明的机械装置。无论马车朝哪个方向移动或转向,它都指向北方,非常聪明。
在20世纪50年代左右,我们开始用晶体管和继电器制造机电设备。突然之间,机器人可以更加自主了,它们基本可以开始做一些事情了。
现在我们有着可以控制数量的制造业,这在世界范围内是一个很大项目,我们大部分的制造都是如此。当然,现在我们有数字编程的微控制器,Roomba就是一个很好的例子。它不仅是一个程序,实际上还有一些智能。它执行了一个真正的功能,并且不是在典型的工厂生产模式之下,而是在现实世界中。人们对此都很兴奋。
在1996年,恽为民博士创立了Abilix。Abilix是世界上第一家教育类机器人公司。现在,也有许多其他公司也制造出了可以用于教育的机器人。但Abilix机器人的全部重点在于教育。他们的机器人,不起实际作用,它们不会给你的地毯吸尘,它们不会打扫你的房子,但它们会教育你的孩子。
Abilix创造了一大堆真正令人兴奋的机器人和软件,其中之一就是AS-M机器人,一个非常强大的机器。你可以用它做很多事情。这个项目很有趣,事实上,这是一张我在美国的一些学生使用AS-M机器人的照片,实际上是在为机器人编程。而且还要学习如何使它在现实世界中运转和发挥作用。
但恽博士对此并不满足,他希望将机器人技术作为一种教育工具引入现实世界。所以在2000年,他发起了Abilix机器人大赛。他想指定一个现实世界中可以完成的目标。这不仅仅包括建造一个机器人并让它捡起一个球或把它带到某个地方,并不是这样,他想做一些实际的事情。所以,他的竞赛就是在一间房子里找到火,然后把它扑灭。机器人要做的是,在房子里实现导航,找到火焰(一支蜡烛),然后熄灭它。
这一切不仅需要机器人具有真正的智慧,坦率地说,在学生层面,也需要相当的智慧。预先编程是远远不够的,机器人必须能够导航到一间房子,找到墙壁,穿过那些门,识别火焰,想办法把它扑灭。在看到火熄灭后,它可以回到自己的基地。这是一个非常精密复杂的比赛,也是一场根植于现实世界的竞赛。
使得AS-M机器人变得如此奇妙的是,它的可拆卸组装能力。在这里,你可以看到一些学生的照片,他们把机器人拆开,并给它添加了其他功能。AS-M有一块空白电路板,学生可以在上面添加自己的元件,添加自己的马达。这就是这种机器人的魅力所在。教育不仅是教孩子们做同样的事情,还需要加入自己的创造力。改变它,让它以你需要的方式工作。
Abilix并咩有止步于AS-M机器人。多年来,他们创造了一系列不同类型的设备和机器人,超过120种不同类型的工具和机器人,因为他们是一个教育机构。他们还制作了一百多种课程材料和教学计划,这些内容被翻译成11种不同的语言。
我想再次强调,Abilix的目标是尽可能让一切以真实世界为中心,所以它们所有的结构部件不只是上下组合在一起,就像一些建筑工具一样。Abilix的工具、零件,是所有六个方向上配合在一起的,顶部、底部、左边、右边、前部、后部,就像在现实世界中一样。它们不仅有齿轮,也有齿轮系。整个齿轮系已经放在一起供学生使用。当然,它们有一块可编程的积木。这块可编程的积木比起市场上的其他积木拥有更多的功能,更多输出接口,更多内存。所有的软件都可以在任何平台上运行,从笔记本电脑到平板电脑再到手机。
Abilix一直在发展壮大,并在机械套件上创建了套件结构组合,具有不同传感器和制动器的部件,以及不同类型的马达。虽然不是顶级马达,但是它拥有大小不同的马达,努力地给予学生们在现实世界中做事的能力,并且是在很早期的阶段。他们不需要知道如何焊接,因为所有的零件都可以组装在一起。
我谈到的竞赛本身也在不断发展,它逐渐发展成为世界机器人大赛。现在,这是全世界的一大盛会,涉及50多个国家,21000多所中小学,千余所大学。每年世界各地都有超过一百万的学生参加。因为这是一个全球性的活动,学生可以在当地学校或当地城镇参加。他们可能会继续参加地区性活动,再参加全国性活动,最终来到全球的国际竞赛。
去年的世界教育机器人大赛在12月14日至15日于上海举办,共有1万多名幼儿园至12年级的学生参加了本次比赛。这些学生来自30多个国家。现在,真正让我兴奋的是,参赛选手不仅来自大国,你可能会认为大国会出席是因为它们很大,但也有非常小的国家的学生前来参加。你可能会想到有很多来自亚洲的国家,也许来自北美,这都正确,但其实参赛者们来自全球各地,并不只是世界的一小部分。这完全是一个全球性的盛会。其中不仅有富裕国家,坦白说,有一些不富裕的国家,一些面临着经济挑战的国家,他们的参会是因为他们意识到这种智慧、这类活动对他们学生的未来十分重要。因此他们将此作为教育系统的优先事项。这就是去年12月在上海举办的活动照片,这次盛会是非常大规模的,有10000名学生,还有成千上万的家长和老师支持并陪同他们前往并参与到这场精彩的盛会中。
我一直在说这个竞赛,但实际上这样的竞赛不止一个。首先,这些是真正的自主机器人。它们不是无线电控制的,它们是经过编程的,是人工智能生物,它们正在执行现实世界的任务。不仅仅是捡起一个球或者找到那张红色的纸,实际上做一些在现实世界中可以解决的事情。有挑战,有任务,有不同的环境。在这场大规模的竞赛中,还有其他比赛。例如,水下竞赛,飞行比赛,会走路的机器人大赛,机器人走迷宫的竞赛,很多不同类型的环境,学生们被挑战尽可能多地参加比赛。
关于这些挑战,它们并不简单。但在最后,当机器人最终到达它必须去的地方时,它必须执行一系列任务。这些任务很复杂,可能是向左转动旋钮三次,然后向右转两次,把它捡起来,翻过来,把这部分从这里拿过来放在那里;或者聚焦在有颜色的光点上,根据被点亮的颜色执行不同的任务……这些就是比赛的环节,学生们带着机器人到一定的地方,并在那里执行一定的任务。比赛试图模仿真实世界的情况。
比赛的另一部分是制作你自己的功能设备,制作一个可以执行任务的人工智能装置。学生们可以展示他们的创造力、创新力,来创造他们自己的设备。这是一个年轻小女孩的视频,她创造了一些东西,坦白说我不知道这个东西是做什么的,而且我也不在乎,重要的是这是她自己建造、自己编程的,并去执行了某种功能。你可以看到她的其他同学在那里看着她,也等待着展示他们所做的一切。给我留下深刻印象的是,这个装置的复杂程度,以及她多么年轻,这是相当大的成就。
这是一段来自墨西哥国家大赛的视频。这是一个练习环节。我不想在实际比赛中进行任何拍摄,因为我不想干扰对手,他们对此都很认真。但我想向你们展示机器人必须执行的任务,来回移动杠杆,你会在左边看到,这个年轻人得到了某种末端执行器。他试图找出如何让他的机器人转动它需要的曲柄。这是相当复杂的测试,他们必须建造机器人,然后对其进行编程,以执行这些不同的任务。
这是一个非常真实且灵敏的模拟工厂的场景,机器人必须从仓库的一边拾起材料,并把它带到工厂的另一边。我猜测,应该是带到流水线的下一个步骤去。有几个环节给我留下了深刻印象:首先,机器人必须能够找到从一个地方到另一个地方的路,当它到达存储区时,它必须知道它要拾取什么色块。因为它要把红色色块放在红色块上,白色块放在白色块上,所以它必须能够做到这一点。当它终于拿到一个红色方块后,它将穿到红色区域。它看了看,那里已经有两个红色的方块了。所以它抬得更高一点,放下了第三个红色块。
我想说,行动中的人工智能,它正在审视自己的环境,并根据它看到情况调整自己的行为。令我印象深刻的是学生的多样性和持续令人兴奋的氛围,有来自罗马尼亚的学生,有来自英国的学生,有来自土耳其的学生,有来自埃塞俄比亚的学生,当然还有来自中国的学生,所有这些学生都在竞争,但他们也都在一起竞争,分享他们的方法、思想,看看他们如何在这个新世界里合作。
这些是英国的中学生,他们正在运用从传统机器人课上学到人工智能技术,创造和编程设备,以执行尿液样本的医学分析。在这个项目里,这些学生实际上是要建造一个拿起试管的装置,对尿液分析进行编程,然后做分析,并将试管换回。他们现在所做的就是校准传感器,这样他们就知道会得到什么样的读书,然后他们将建造这个装置来执行自动功能。
现在世界各地的学生都在做非常令人兴奋的事情,不仅在机器人领域,其中涉及许多其他领域,所以我们建造了全球创新性领域大会(GIFT)。它是一个让世界各地学生展示他们成就的平台,不一定与机器人相关,可以是任何领域。创新,发明,创造力,给他们一个机会展示他们的成就。在5月的赛事中,参赛学生的年龄从5岁到18岁不等,共有81个专题介绍,来自15个不同国家的103名参赛者,真的很令人兴奋。我们也有一些成年人参加,他们是帮助学生完成任务的老师。如果您或者您的任何学生能够参与进来,我们将感到十分高兴。下一届GIFT(全球创新性领域大会)将在7月9日和10日举行,我们希望您能加入我们,并做出展示。
很多事情正在进行,还有另一个项目叫做全球未来发明大会,它可以帮助学生做他们需要做的事情,没有太多编程和构建方面的内容,但你需要用一个新的设备或一个新的想法,来取得成功,所以我们给学生一个机会来学习如何做展示,如何创建演示文稿,如何与群体对话,如何与人交谈,整个项目就是发明与创新。它是全球性的,涉及线下面对面和线上直播面向幼儿园到12年级的所有学生,他们有夏季挑战赛。他们10月在杭州有一个发明大会,11月将会有全球大会,我很期待您,或者您的一些学生能够参与进来,请登录全球未来发明大会网站。
现在,我有个问题要与大家互动:你第一次用计算机编程是什么时候?大学毕业,大学还是高中?你是什么时候第一次参与到人工智能项目中来?你第一次获得人工智能设备是什么时候?认真想想,你什么时候开始的,而你正在做什么,再看看这些学生是什么时候开始的,看看他们现在在做什么。你能想象他们到了你这个年龄会知道什么,能做什么吗?这对他们的职业生涯,对他们的国家,对整个世界和未来会有什么影响?
答案是令人振奋的。他们将会达成一些不可思议的成就,未来可期。
谢谢大家。