-----語義與本體
中科院物理所的歷任所長被前來上門挑戰(zhàn)的民科搞得不厭其煩,總是有人聲稱發(fā)現(xiàn)了相對論的漏洞等等徘公。據說有一任所長苦思終于找到了一個好辦法:所長讓人出了25道比較難的高中程度的數學題末患,讓門口看門的高中文化程度的老大爺學會研叫,遇到前來挑戰(zhàn)的民科,只要連續(xù)做會5道題就可以到辦公室挑戰(zhàn)璧针,自從25道數學題出了以后嚷炉,沒有一個民科成功地走進過辦公室。
當我們說民科這個概念的時候探橱,物理所的所長已經有了可測量的模型:所長的模型是研究物理學需要一個基本假設而民科不具備:需要至少高等數學的知識申屹,中學數學要優(yōu)異绘证。所長當然可以讓門口的老大爺用數學題來篩選民科,然而門戶網站我們如何區(qū)分一個主頁君到底是科學家還是民科呢哗讥?
1984年嚷那,29歲的工程師蒂姆·伯納·李進入李政道領導的歐洲原子核研究所工作,他接受一項極具挑戰(zhàn)的工作:為歐洲不同國家的科學家建立遠程計算機的一個協(xié)作系統(tǒng)杆煞。蒂姆端著杯咖啡在紫丁香花叢沉思魏宽,盛夏幽雅的花香伴隨著醇香的咖啡味飄入實驗室,霎那間里蒂姆腦中靈感迸發(fā):人腦可以透過互相聯(lián)貫的神經傳遞信息(咖啡香和紫丁香)决乎,為什么不可以經由電腦文件互相連接形成"超文本"呢队询?1989年12月,建立在超文本標記語言基礎上的國際互聯(lián)網誕生了构诚。不同的用戶通過統(tǒng)一的數據顯示成網頁蚌斩,如今已經讓人類進入了一個新的時代。蒂姆領導的國際組織并沒有停止范嘱,蒂姆把網頁反過來送膳,再高度抽象成標準的可擴展的數據格式,再變成可經數學計算和分析的東西的話丑蛤,這個事情就可以傳輸和分析了肠缨。把網頁再抽象成數據形成的標準叫XML,與網頁語言很象盏阶,作用卻不同晒奕。
XML和RDF以及本體論結合在一起,誕生了語義網絡名斟,今天語義網絡成為了網絡人工智能的基石之一脑慧。打個比方,蒂姆的個人網頁上如果寫著他父母是數學家砰盐,曾經供職于世界上第一臺計算機闷袒,蒂姆小時候就跟隨父母用電絡鐵和微處理器和舊電視機制作電腦并非法闖入敏感系統(tǒng),他畢業(yè)于牛津大學物理系岩梳,如果會給出這個網頁的主人是科學家的結論囊骤,得出這個結論你不知道背后是一個人看了網頁還是計算機自動給出的,那么這個系統(tǒng)就通過了圖靈測試冀值,具備了人工智能也物。萬維網和語義網技術不僅通過了圖靈測試,還得到了2016年計算機的最高獎圖靈獎列疗。
那么滑蚯,如果我們把科學家這個結論的另外一個反向的詞匯:民科做一個測試,就更能說明問題告材。最近特別流傳的一個帖子:重磅坤次,中國科學家發(fā)現(xiàn)電荷并不存在,將改寫教科書斥赋,我們把這篇文章轉成XML語言缰猴,利用其文章中關鍵的語義描述RDF屬性:中國科學家、重磅疤剑、改寫滑绒、教科書、真理骚露、電荷蹬挤、諾貝爾獎缚窿、勝利棘幸、院士、第二作者倦零,等這些詞的強度值相當大误续。最后,我們利用本體論的邏輯判斷扫茅,例如我們可以假設一個網頁中RDF頻度和強度均高于正常的網頁的8倍蹋嵌,就可以認為這個網頁給一個語義的定義:民科。
其實葫隙,如果大家仍有興趣栽烂,可以試著將業(yè)余科學家和發(fā)明家及其工匠進行語義定義,大概處于科學家與民科的中間值恋脚。
從哲學上來說腺办,科學家、發(fā)明家和民科的嚴格定義確實不純在或者有極大的爭議糟描,因此才會不斷地各種思潮暗流涌動怀喉。但是對于信息學界,我們可以基本第通過大數據與人工智能方法基本判斷一個人的各種信息得出他的語義指數船响。
例如躬拢,目前創(chuàng)客這個詞匯,如果從本體上考慮见间,我們一般來講聊闯,是STEM,科學米诉、技術馅袁、工程、數學荒辕,科學比較清晰汗销,我們有很多辦法犹褒,從元學科再到二級學科最后到知識點構成科學的知識體系,例如物理弛针、化學叠骑、生物、地理削茁、天文等宙枷;技術是使用工具提高人類效率和精度的能力,與科學密切相關茧跋,但不一定非得把科學搞清楚慰丛;工程是組織技術的優(yōu)化和管理能力,數學是超脫科學的科學的科學的形而上的能力瘾杭。創(chuàng)新和創(chuàng)客教育诅病,從信息本體來講,就是要對比聲稱的創(chuàng)造與既有人類的科學粥烁、技術贤笆、工程、數學上單項或者綜合的核心進展讨阻。創(chuàng)客教育可以是引發(fā)學生的STEM的興趣地一種活動芥永,但是如果舍本逐末,就會遠離創(chuàng)新的本體钝吮,走向科學的反向:民科埋涧。
科學是用證據證明,愛因斯坦說人類的科學的產生一是來源于古希臘的形式邏輯奇瘦,二是來源于伽利略時代的實證棘催。所謂民科,就是不關心和不面對人類的科技積累和進展链患,拒絕和科學家對話巧鸭,不遵守科學工作者共同范式(形式邏輯),其經陈槟恚混搭科學與宗教纲仍、文化、藝術贸毕、哲學以及概念體系郑叠,在文本表示的語言中的資源屬性有以下特點:
1、特別喜歡使用形容詞和情緒化詞匯明棍,且以下形容詞頻度很高:重大乡革、顛覆性、陰謀、愛國沸版、民族嘁傀、貧困、堅守视粮;
2细办、動詞的豐富度不夠,喜歡使用極度的動詞:挑戰(zhàn)蕾殴、叫板笑撞、破解、顛覆钓觉、打壓茴肥;
3、學科名詞相當集中:哥德巴赫荡灾、量子力學瓤狐、相對論、光速不變卧晓、羅倫斯變換芬首、絕對時空觀赴捞、永動機逼裆、萬有引力、哥德巴赫猜想赦政、費馬大定律胜宇、四色定律、黎曼假設恢着、進化論桐愉、轉基因、免疫掰派、酶从诲;
4、愿意使用權威名詞和新名詞靡羡,且容易和著學心理學以及不同學科有歧義或者不同理解的名詞:院士系洛、諾貝爾、教授略步、愛因斯坦描扯、牛頓、中科院趟薄、戰(zhàn)書绽诚、學術難題;
雖然在哲學概念上區(qū)分民科和科學并不是一件容易的事,但是訓練有素的人基本上按照語義以上的語義邏輯恩够,很快就能區(qū)分科學或者民科卒落,我原先參加或一些中小學老師或者企業(yè)組辦的創(chuàng)客群,經常發(fā)言的人轉的文章蜂桶,經常讓我很快判斷這個人的民科傾向导绷。按照蒂姆的語義網絡技術框架,我們深的可以用人工智能屎飘,淺的可以用模式匹配妥曲,在本體這個層面可以建立一種邏輯模型后,利用XML協(xié)議很快就可以對研究對象的資源屬性進行分析并得出結論钦购。好的和正確的教育應該是直指創(chuàng)新的STEM的特征值的檐盟。
值得指出的是,確實存在嚴謹的科學家被當作民科押桃,以及民科披著嚴謹的科學的外衣進行行騙的葵萎。前者最典型的例子是著名量子生命科學家,英國的薩里大學的艾利利教授唱凯,喜愛科普和跨界羡忘,喜歡在媒體上出現(xiàn),即使他身為著名的物理學教授磕昼,他的合作伙伴是著名的生物學教授卷雕,他們還拿到英國政府的嚴肅高層次的科學基金,但是由于他們提出的理論太過顛覆票从,而很長時間被指責為民科漫雕。科學精神和民科最大的不同不在于是否被誤解峰鄙,而是后面的做法浸间。艾利利一方面遵守標準的學術范式發(fā)表嚴肅的學術文章進行形式邏輯的驗證,另外一方面不斷尋找證據證明自己的觀點吟榴。如果是一個民科在量子力學的表現(xiàn)就是將量子力學的科學與佛學和心理感應以及王陽明的哲學混搭魁蒜,而艾利利在他的《奇妙的量子生命》一書中,一再強調量子生命的超距作用和心理感性或者哲學毫無關系吩翻,是一種能夠驗證的科學現(xiàn)象兜看。作為哲學提出者的哲學概念,比如孔子的格物致知仿野、古希臘的德謨克里特铣减,似乎提出了和后面道爾頓一模一樣的原子理論,但是在原子論角度德謨克里特是民科脚作,道爾頓是科學葫哗。正如楊振寧所說缔刹,中國之所以沒有發(fā)展出現(xiàn)代科學,是因為有兩樣西方沒有的東西:易經和陰陽五行劣针。作為一種哲學上的陰陽五行和易經無可厚非校镐,但作為一種科學上的哲學,確實陰陽五行可以解釋通似乎一切物理現(xiàn)象捺典,但是那是民科鸟廓。
楊振寧的陰陽五行反科學的論述得罪了很多民科,民科的后果很嚴重襟己,效果很實證
打著嚴謹的科學的幌子引谜,卻做著民科的事,是另外一種難以辨別的民科現(xiàn)象擎浴。有些是有意员咽,有些是無意被卷入,很多著名的科學家也作過非常多民科甚至偽科學的事情贮预。例如著名的物理學鮑林和化學家泡利贝室,就是非常典型的跨行民科,雖說后面證明他們所說的理論并非完全沒有道理仿吞,但是并不因為這樣滑频,他們的東西就是科學。錢學森用光合作用證明畝產萬斤糧事后被證明是有所冤枉和被迫卷入唤冈,然而用光合作用來證明畝產的理論值這件事峡迷,本身在那個年代就屬于典型的民科也不會有疑義。
在民科和科學之間务傲,還有一種很長的灰色地帶凉当,我們姑且稱為:業(yè)余科學家層次枣申。電視節(jié)目《我愛發(fā)明》售葡,是一種比較典型的業(yè)余科學家。發(fā)明家忠藤、工匠與科學研究有很大的不同挟伙,發(fā)明家和工匠可以在一個很熟悉的領域浸淫很長時間,熟能生巧模孩,有了發(fā)明尖阔,而科學研究必須在掌握系統(tǒng)科學理論和基礎知識基礎上才能做新的發(fā)現(xiàn)。業(yè)余科學家與民科最大的區(qū)別在于是否接受科學的范式和專業(yè)評議榨咐〗槿矗《我愛發(fā)明》欄目由一個很有意思的設計,就是讓一個行業(yè)很資深的教授當作評委對發(fā)明進行審計和點評块茁,這一點很重要齿坷,是避免創(chuàng)業(yè)成為民科的關鍵一環(huán)桂肌。有時候,業(yè)余科學家在專業(yè)的指導下永淌,甚至可以成為頂級的專業(yè)科學家崎场。1961年,剛剛從物理系畢業(yè)的中學老師陸家羲投稿給《數學通信》遂蛀,“寇克滿系列與斯坦納系列的構造方法”谭跨,編輯部非常耐心地給出了指導,給這個業(yè)余科學家一些文獻李滴,希望他能夠參考最新的進展再作發(fā)現(xiàn)螃宙,有過有能夠證明的新的成果,可以發(fā)表所坯。陸家羲一年后再次將修改稿給出來污呼,這次雜志社給出了拒絕信,雖然后面的事實證明了這是一個非嘲瘢可惜的錯誤燕酷,但陸家曦在這些指導下最終成為一個世紀頂級的數學家。
1978年周瞎,一篇介紹陳景潤的文章《歌德巴赫猜想》火爆了那個時候的青年苗缩,一些人受到鼓舞成為科學家,一些人成為著名的民科声诸。1978年我哥哥16歲的魏飛開始研究數論酱讶,我爸爸因勢利導將自己30年前的從高中到大學的數學書給了魏飛,2年時間彼乌,魏飛完全自學完成了幾乎大學的數學泻肯,當年的父親也沒有把握,大哥到底是民科還是科學慰照,會不會走火入魔灶挟。1980年全市數學競賽,魏飛幾乎答案都是對的毒租,但是評卷老師發(fā)現(xiàn)這個孩子用的是高等數學方法解決初等數學問題稚铣。今天的魏飛已經成為著名的化學家,清華大學教授墅垮。1988年惕医,父親到大學看我檢查我數學期中成績,我把37分說成73分算色,被父親訓斥一番說數學怎么能那么差抬伺。非常窘迫的我找到上博士的魏飛出主意。大哥對我說灾梦,沒有什么訣竅峡钓,高中就學過高等數學的魏飛將基米多維奇的《數學分析習題集》全部做完齐鲤,數學從此過關。我學著大哥的做法椒楣,用2年的時間將6本習題集的題全部做了一遍给郊,從此數學不再害怕。從歌德巴赫猜想有人走向了科學捧灰,有人走向了民科淆九,而從牛頓的蘋果砸中的謊言中,更多的人以為一個靈戈忿就能走向科學毛俏,最后的結果是教育走了誤區(qū)炭庙,而父親對大哥的影響,大哥對我和弟弟的影響(先后拿到博士學位)煌寇,卻說明另外一個問題:科學除了訓練沒有什么捷徑焕蹄。
我在想,今天到處在談創(chuàng)新阀溶,談創(chuàng)客腻脏,那么如果我們有一個數據收集系統(tǒng)點擊這個人的主頁,看他的經歷和所做的事银锻、所宣傳的觀點永品,什么是真正創(chuàng)新的,什么是忽悠和民科呢击纬?我們的教育鼎姐,又有哪些在誘導民科,而不是專業(yè)精神呢更振?
每年的5月炕桨,我總是接受上海市科委和經信委委托,評審大學生創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)業(yè)孵化器以及信息類科學技術資助項目的評審肯腕,我發(fā)現(xiàn)越來越不安的一個現(xiàn)象:人們越來越以激情而不是科學精神献宫、評判創(chuàng)新以表面現(xiàn)象而不是深度邏輯,以至于創(chuàng)新孵化器基本上已經淪落成資不抵債靠政府資助活著的寄生蟲乎芳,而所謂動輒數千萬的風險投入的科技創(chuàng)業(yè)項目遵蚜,無論是在科學、技術奈惑、工程還是數學上均無任何前沿性。桃李春風一壺酒睡汹,江湖夜雨十年燈肴甸,作為教師的專家,我深深為這個創(chuàng)新時代的浮躁感到一絲擔憂囚巴。
中小學創(chuàng)客教育的導向也在出現(xiàn)有些迷失原在。機器人教育友扰、3D打印教育、航模教育庶柿,很多中小學的創(chuàng)客教室動不動花費數百萬村怪,然而錢是花了,如果觸發(fā)的是學生的“靈感思維”浮庐、“娛樂思維”甚负、“表層思維”、“大賽思維”审残,而不是背后的“學科思維”梭域、“計算思維”、“邏輯思維”搅轿,那么病涨,今后的孩子很可能成為的是民科、業(yè)余科學家璧坟、是與創(chuàng)新思維訓練背道而馳的既穆。
一個學校的創(chuàng)客網站就很能代表這個學校的“民科指數”,教什么課雀鹃、什么老師教循衰、語言模式是什么樣的、注重什么褐澎、學科背景是什么樣的会钝,如果麻煩一點可以用語義網絡去評價,簡單一點用雙眼一看工三,就會得出是忽悠迁酸,還是教育。
本文為<中國信息技術教育>雜志云梯專欄文章俭正,轉載請注明出處