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執教10年46枚美國IMO金牌!對話前總教練羅博深:不看好AI教育

網易科技 2024-08-31 14:39:20 21

白交 夢晨 發自 凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI

在中國奧數隊歷史性五連冠被美國隊終結後,一個名字被反覆談起。

羅博深(Po-shen Loh)



他是前美國奧數功勳教練,執教十年間四次帶隊獲得團隊冠軍,隊員們累計獲得 46 枚 IMO金牌。

此前他被媒體評價為帶領美國奧數隊伍重回巔峰,迎現在「黃金時期」。



儘管去年已從領隊職位卸任,今年美國隊的奪金,他同樣功不可沒。

應美國數學協會MAA之邀,羅博深在今夏最後一次主持主辦了MOP夏訓,並和其他負責人一起,選出了代表美國隊參加IMO的六名隊員。

在學術生涯上,羅博深專注於組合數學、機率論和電腦科學領域,自2010年在普林斯頓大學取得博士學位後,便加入卡內基梅隆大學任職數學教授,並在2013年至2023年期間擔任美國IMO教練。

如今,他也向我們透露了他下一段旅程,一個創業新專案:

還是與教育有關,但不止數學教育,與AI也可以說不無關係。

“AI註定超越奧賽選手,不建議用AI來學數學”

就拿最近這次「谷歌AI斬獲IMO銀牌」的表現來說,羅博深坦言就受到了不小的衝擊,甚至表示過不了多久AI註定會超越人類選手。

谷歌AI成功解出四道IMO題目,總分直接差一分就達到金牌標準,這成績超越了當年羅博深參加IMO的競賽成績(剛好銀牌標準超一分)。



年初,谷歌DeepMind的Alpha Geometry解出IMO幾何題,許多數學家們並不十分意外。因為理論上來說,幾何類題目涵蓋的定理內容確實相對有限,讓AI足以透過題庫搜尋呼叫定理來解題。

令羅博深意外的是,最新AI已經能解決數學證明題,尤其是今年IMO比賽中最難的第六題,這並非依靠簡單的題庫搜尋就能解決。

來看看這道題,它有個特別的“與”/“or”,跟以往題型只包含一個等式很不一樣,難倒了不少學生,最僅有五位選手拿下滿分。



他告訴我們,當時題目一出來,他就認為 AI 肯定做不了。

結果出乎意料,AI 不僅解出了這道題,甚至還拿到了滿分。再結合IMO一貫的選題特點,他甚至將這一突破與1957 年第一次人造衛星相提並論。

在訪談中,羅博深也提到了 IMO 出題人的一個永遠的執念:奧賽題,應該是集思廣益創造出的、人們從沒見過的題目。

一般來說,在 IMO 開始前三天,所有國家隊領隊都會聚在一起參加會議。他們的任務是從眾多候選題目中彙總篩選出最終的題目。

具體怎麼選呢?

羅教授提到,每年的IMO候選題目名單包含大約30到40道有趣且新奇數學題目,經過探討和論證,各國領隊會從這個名單中確定最終的6題。

在評選過程中,一個非常重要的標準是:

如果一道題目與過去某次競賽中出現的題目過於相似,那這道題目就會被排除。

因此經常會出現這樣一種情況,一些經驗豐富的領隊會發現,某道題目在15年前曾在某個不太知名的數學競賽中出現過,所以我們不能再用它。

IMO題目通常不會著重於大量計算,也並非如大家所想的那樣需要運用極為高深的數學知識。實際上,IMO所運用的數學知識主要還是高中階段所涉及的內容,甚至都未涉及到微積分,很多時候,其難度在於別具一格的形式和獨具匠心的解題思路。

羅教授覺得,過去,AI大模型本質上是個機率盒子,透過計算單詞出現的機率來進行輸出,所以很難有辦法解決人類從未找到解法的問題。

“人類文明需要進入高度戒備狀態”

如今,AI模型已經能夠解決IMO數學題,這意味著AI已經能夠處理那些以往人們認為難以處理的問題,這是一個極其重大的進步

羅博深對於人類的處境並不樂觀,他覺得,隨著AI的進一步發展,人類需要高度警惕在教育上對AI的使用。

在這個時代,我們需要保護人類,需要透過人的教育,而非AI的教育,讓人性與文明得以傳承。

與其依賴人工智慧來教育出更多的“機器人”,我們應該更加重視培養優秀的人類老師和教練來助力我們的下一代,因為這些人類老師,不僅能夠教授學術知識,還能夠教導人性。

AI的發展,也的確推動了對傳統教育模式的思考

具體到數學教育的變革,羅博深認為,在孩子的思維培養訓練方式方面,我們或許應沿用傳統方法。我們依然期望孩子們能認同獨立思考以及與他人思維碰撞的價值,持續激發並鼓勵孩子的好奇心與求知慾,使孩子喜歡上透過自身努力和與他人協作,以創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,當前許多教培機構或者科技教育平臺都在嘗試利用 AI 來培養人才。它們的模式大體上是由 AI 出題、提供解題思路,然後讓學生不斷練習。對於這些公司而言,使用 AI 能夠降低成本並提高效率,然而其教育理念仍延續傳統的練題刷題模式,並未有本質的改變。這是極不可取的。

在他四處講學過程中,他發現要想真正教好一個學生,第一最重要的就是讓學生想學。如果學生不想學,那麼用什麼樣的工具,什麼樣的AI都沒有用。

因此在被問到給學生用AI來學數學、學奧數的一些建議時,羅博深直截了當地回答:

我認為我們並不需要依賴人工智慧來輔助學習。現有的學習方法已經到足夠。
更重要的是,隨著人工智慧的出現,我們現在面臨的一個核心挑戰是,所有人都必須學習如何解決問題——特別是那些從未見過的問題。

過去,可能只有準備參加高難度、複雜數學競賽的人會花時間去培養這種能力,他們投入大量時間來學習如何解決具有挑戰性的問題。

而其他學生在學校裡往往只是照本宣科地去學習,比如,這種題目應該這樣解,那種題目應該那樣解……

學生依靠記憶力,記住各種題目的解法,以期在考試過程中遇到類似題目時能夠快速解答。

這是大家準備考試的普遍方式,但羅博深認為,現在這種方式實際上是在浪費資源,人們不應該在寶貴的學習期間僅僅做這樣的練習。

尤其現在,對於重複性解題,AI無疑可以完成的更快更好。

羅博深一直都在強調,數學最根本的意義在於思考和邏輯。教育的本質是使人學會思考、學會探索,而不是為了準備考試,考試永遠只是一種手段,而非最終目的。這也是他一直推崇競賽數學的緣由。

因為在他眼中,數學競賽絕不是升學途中的點綴,除了能讓孩子接觸到更復雜、更有趣的數學題目,更為重要的是在解題過程中培養孩子思考和解決問題的膽量。

解答競賽數學題目,需要孩子切實學會調動自身的積極性,不斷去嘗試,運用不同的知識,從不同的角度和思路與問題進行碰撞,而競賽成績,或許是最微不足道的附加值。

讓“人類智慧”在AI時代茁壯成長

也正是基於對 AI 與教育的思考,在 IMO 競賽教練生涯的後期,羅博深開展了一個新穎的教育專案:

讓頂尖高中生為更小的學生(9 - 13 歲)直播講授數學課。

其最為獨特的地方在於,每一位高中生“講師”,不僅數學能力出眾,還都接受了專業影視演員、喜劇演員和戲劇演員的表達與表演訓練。

相較於常規的數學課,LIVE 的教學風格更像是一種即興表演,注重交流討論、實時反饋,再加上游戲直播間般專業的燈光佈置,以及線上的各種視覺特效,使得數學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線上課堂。



讓數學課變成孩子愛看的B站、小紅書(在國外對應Twitch和Instagram)那樣。

這些高中小講師對於聽課的更小學生來說,更像是身邊的一種榜樣。

當然也不是光有娛樂性,課程難度其實也不低,覆蓋MATHCOUNTS、AMC 8-12和AIME競賽內容。



那麼參與專案的高中生獲得了什麼呢?

LIVE 不僅為選中的高中生老師們提供免費且專業的表演、演講輔導,還能接受來自羅博深教授的指導。同時,能夠被選中加入這個社羣,也從側面反映了老師在學術、表達、人際交往,甚至責任感等許多方面能力的優秀。今年專案裡剛剛畢業的 30 名高中生中,就有 6 人獲得哈佛的 offer。

在羅博深建立這個社羣時,他最看重的是對學生情商和人性的培養:讓這些學術上十分優秀的孩子,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,並積極主動參與組織活動,成為整個新生Discord頻道管理員(類似於新生群群主)的人。之所以印象深刻,是因為羅博深非常認可這位同學,其能主動抓住機會,成為新一屆學生中影響力最大的人。

LIVE就是希望培養老師們這樣的能力,讓孩子們一進大學,就能成為最會說話的人,成為同年齡段中最有影響力的人。

所以總結一下,羅博深認為自己實際上是發明了一個生態系統,在這之中教、學兩方得到雙贏:

9 - 13 歲的學生因興趣而踏入數學競賽的大門,學好數學;高中生無需參與無意義的內卷,也能升入心儀的學校,還能獲得更出色的表達能力和共情能力,透過成就他人,進而成就自己。

此外,為老師們進行表演和表達訓練的演員們也能得到一份兼職工作機會。羅博深期望這樣一種有機的生態,能夠助力學生和老師,數理和藝術,相互成就,達成多贏的局面。

這也是他從博弈論的理論出發,設計這個“非零和遊戲”系統的目的。相比只能助力少數精英成長的“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秀的人。

他所建立的這個系統,也如同 AI 系統一般擁有令人驚歎的“Scaling Power”(規模化能力):

每一個演員能培訓出20個高中生講師,每一個高中生給20個初中生講課。

如果能夠達成階段性目標,使全美國高中生中的 1%,也就是十萬名高中生參與其中,相應地,就能助力 15 至 20 倍數量的初中生獲得更優質的教育。

而這些初中生長大後,或許有一部分會再次以高中生講師的身份加入 LIVE,真正實現“初初高高”的無窮迴圈。

對於整個教育系統來說,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在提升到了4年。



那麼,是什麼驅使羅博深開創這樣一個專案?

在當他還擔任國際數學奧林匹克(IMO)教練時,就看到不少學生,數學能力超群,情商表達不足。

他知道,這些數學天才們未來往往會進入非常頂尖的企業,成為管理者,領導者,甚至成為創始人。而羅博深希望,除了讓這些聰穎的腦袋能發揮才智,也要讓這些孩子學會關注世界,關心旁人,關愛人類,這樣,當這些孩子成長為能夠獨當一面的人,也會從事對人類有益的事業。

尤其AI大模型的時代,羅博深感到這個任務更加緊迫了。

如果AI研究員都不關心人類,訓練出來的AI就更不會幫助人類了。

其實在AI研究界,也有不少與他持相似觀點的人,曾有人提出“要是OpenAI、Anthropic這些前沿機構的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,發現了自己的另一個使命:

把有潛力成為未來學術精英和商業領袖的人,儘量培養成關心人類的人。

LIVE專案自2021年啟動以來,最早的一批高中生老師如今已經踏入大學校門,許多人目前是高校大一大二的學生。這樣的教育模式,能否如羅博深所期望的那樣,培養出更加傑出的人才?我們拭目以待。