2015-09-24

未來可否預測?, 顛覆知識網路即大學

人能不能預測未來?我想大多數人都曾有過預測未來的願望:我的考試會不會通過?升職能不能獲准?擁有的股票應當何時脫手?支持的球隊會不會贏球?可是歷來人們似乎都認為沒有人能預知未來。《魯拜集》(The Rubaiyat)的詩人在詩裡嘆息:「這是一扇沒有人能打開的門,這是一張沒有人能透視的簾幕。」
我們在飛馳的時間旅程上,似乎每一個人都被固定在面向後方的座位上。每人都只能看到過去的情景,不能扭轉身子看到前方。古來更有人認為,預知是神的專利。如有人妄想一覷天機,必定招致不祥後果。公元前547年利底亞(Lydia)王國的克羅伊斯王(Croesus),想要出征波斯,據說他向德爾斐(Delphi)神殿的女祭司卜問此行結果。所得到的回答是:「你此次出兵會摧毀一個偉大的王朝。」於是克羅伊斯王欣然出兵,沒想到他摧毀的是他自己的王朝。


可是人真的無法預測未來?其實也不盡然。自十七世紀起,人就建立起一套很客觀嚴密的理論來掌握未來。這套理論就是或然率(或稱為「概率」)的理論,以及由這理論衍生的統計學的方法。這套理論可說是現代人賴以預測未來的一套最可靠的方法。我們用這套方法,可以知道未來幾天的天氣變化,一項新研發藥品的有效率,一種商品的市場走向,甚至於一個國家未來幾個月的經濟情況。保險行業所依據的就是這套方法。如果沒有保險,我們的社會會增加多少不安定?投資的團體也靠這套方法來決定他們的投資。如果沒有投資者在後面支持,我們又如何能有現代的一些大公司?一個政府的決策者,也需要這套方法來決定未來的財經政策。近代物理,尤其是量子力學,更大量使用或然率的方法。這套方法使用的範圍真是太廣了。
我們生活上處處都有不確定的因素。最精密的科學儀器和最小心的產品,都免不了含有誤差。而或然率就是幫助我們,如何在這些不確定的因素裡找出規律。一架噴射客機裡的構造非常複雜。飛機的動力、導航、艙壓、溫度、供氧、各有各自的控制系統。無論這飛機已飛過多少次,沒有人能擔保這飛機在下一次飛行絕對不會出事。可是設計飛機的工程師已很仔細地計算過,在這飛機的安全維護期間,出事的或然率非常之低。坐飛機旅行要比開車遠為安全,因此大家也就安心坐飛機了。我們讀舊小說常讀到一富家子,因家中失火,燒得片瓦無存,一下子變為赤貧。可是現代人無需有此憂慮,保險公司根據或然率算出合理的保險值,屋主投保後他的房屋就受到保護。屋主若須添置設備,銀行也可以用或然率算出合理利息的貸款,屋主因而能用分期付款的方式,享受到生活上的便利。至於市場調查、性向測驗、產品質量的控制、以及罪犯的追蹤,無一不用到或然率,或然率對現代人生活的影響真是大極了。
記得有位朋友曾和我提過,我們中國文化裡歷來似乎缺少或然率的觀念。其實或然率在西方建立成為一個理論系統也是很偶然的。十六世紀義大利的數學家卡達諾(Cardano)嗜賭如命,他從賭博中歸納出了一些計算或然率的經驗公式,可是人們只認為這是些賭錢的方法。或然率本身的理論,卻要等到十七世紀的兩位大數學家,巴斯卡(Pascal)和費瑪(Fermat)才建立起來。在16547月,巴斯卡寫了封信給費瑪,提出了個問題,如果兩個人講好擲四把骰子,用賭單雙的方式來贏一筆錢。但是兩人只擲了兩把,就被人打斷。這時是否能用數學的方式來預測未擲的兩把骰子,而據以判斷這兩人應如何公平地分這一筆錢?這間題引起了費瑪的興趣。於是兩人開始研究這問題。經過四個月的反覆討論,兩人不但圓滿地解決了這問題,並且建立了或然率的基本理論。有人認為兩人在這四個月中往返的信件,是一組改變了歷史的數學文件。(見“The Unfinished Game,”by Keith Devlin, Basic Books, 2008)。
因為這問題涉及到還未擲的兩把骰子,他們開始時不知道應該怎麼處理。兩人討論之下覺得必須用一套嶄新的方法。過去的數學是用肯定的方式求必然;於未來他們只能用估量的方式求或然。但他們並不滿足於模稜兩可的估量,他們要求一種精確的度量,來看未來一件事的發生到底有幾分可能。可是他們心中很是惶恐,因為這涉及到預測未來,他們不知道人們會不會認為他們離經叛道、妄自奢談計量還未發生的事。這在巴斯卡824日這天寫的信裡,可以看到他的心情:「……我寫這封信時心裡很猶疑,不知道它會不會影響到我們之間和諧的友誼,而這友誼又對我如此之重要。我現在把我的想法寫下來,如果你覺得我做得不對,請你指正我。如果你覺得我做得對,也請你給我支持。我這樣寫,因為我確實不知道關於這問題,你是不是會站在我這一邊 ……
然後他用客觀的方式把未來可能的變化一一列舉,然後根據這些變化來分析當前的問題。兩人反覆討論之後,終於建立起或然率的基本理論。我想這給了我們一個很好的示範;我們面對未知總免不了有些惶恐,但如能處處都用理性客觀的方式分析處理,而不去捕風捉影,才是明智的做法。 (作者何崇武, January 28, 2012美國加州) 


顛覆知識網路即大學   余曉惠                 May 26, 2014

十年後的大學樣貌,可能和現在相差無幾,但運作會有顛覆傳統的轉變,學習的形態將突破時間與空間的限制。在未來大學裡,大學生不必攜帶厚重教科書到學校,只需在家上網透過多媒體平台上課;外國學生可以在家修習美國或英國名師的課程,同學間透過網路及視訊討論與研究問題;教授則利用巨量資料技術,掌握學生的學習進度、指導同學的討論和作業。

★數位互動取代教室
不久後,老師上課時將透過數位平台,掌握學生的學習進度,例如觀察學生花多少時間計算習題,了解哪些人需要幫助。
這些數位平台最初是針對大規模網路免費公開課程(MOOCs)設計,現在愈來愈多大學把這些平台應用於傳統教學,更容易分享內容、主持討論和追蹤學生的作業。

★巨量資料追蹤進度
十年後的大學樣貌,可能和現在相差無幾,但運作方式會有顛覆傳統的轉變,學習的形態將突破時間與空間的限制。

在未來大學裡,大學生不必攜帶厚重教科書到學校,只需在家上網透過多媒體平台上課;外國學生可以在家修習美國或英國名師的課程,同學間透過網路及視訊討論與研究問題;教授則利用巨量資料技術,掌握學生的學習進度、指導同學的討論和作業。
數位互動取代教室不久後,老師上課時將透過數位平台,掌握學生的學習進度,例如觀察學生花多少時間計算習題,了解哪些人需要幫助。

這些數位平台最初是針對大規模網路免費公開課程(MOOCs )設計,現在愈來愈多大學把這些平台應用於傳統教學,更容易分享內容、主持討論和追蹤學生的作業。

巨量資料追蹤進度企業也看見未來教室的商機,IBM打算結合個人認知系統和數位學習,由裝置長期紀錄與分析數據,讓老師掌握學生的學習狀況。未來老師還是會在教室授課,但主要會透過網路互動,以往對著滿堂學生開講的畫面可能不復見。師生在實體教室碰面,可能只是為了審閱教材內容、解答問題或深入討論某個主題。

由於學生上網就能取得課程內容,學校將不再需要統一規定開學與放假的時間,學生將能自行決定學期長短。學校把內容傳上網路後,部分學生能在數周內學完整個學期的課程,然後再學新課程。有人可能兩年就拿到學士學位,想念四年的人更可能拿到三個主修學位。

學生也將能運用網路打破地域疆界限制,學習地球另一端學校的課程。學校爭搶優秀學生的範圍也不再僅限本國,而擴大至全球。學生也能透過網路和同學、甚至其他學校的學生分享筆記或討論課程主題。

學習場域從教室轉移到網路,教授將不再擔任知識主要來源的教練角色,逐漸轉為鼓勵學生分享資訊,擔任顧問。

過去人們要擠進名校,才能接觸到傑出的教授和同學,但隨著名校把課程放上網路平台,學校的界線也將模糊。哈佛、史丹福大學等名校都把課程放到Coursera等網路平台。

大學恐爆智財戰爭學校也能節省不少資源。未來大學可能只開發認為自己最有優勢的課程,其他便採納他校已經開發好的一流課程,學校只負責出作業、和學生討論,供師生互動。

大學將成為分享自身資源的場所,因為大家都不想推出一樣的內容,因此開放課堂內容也將引發大學間的知識產權戰爭。聖母大學(UND)資訊與數位長克雷默說,如果某教授推出的課程風靡全國,誰該獲得報酬?教授還是大學?一如音樂和出版業的前例,明星教授是否將紛紛自立門戶?

儘管如此,克雷默認為開放各校課程,將有助改善學習體驗,這將營造公平的競爭環境,拓寬學生取得教材的管道,所有學校都得提高教育品質。

「心理學基礎」或「地理學概論」等沉甸甸的厚重教科書可能走入歷史。未來大學的教授們將挑出偏好的章節,組合成自己的教材,這些教科書將被拆成好幾個部分販售。生產這些教科書的出版業者也將消失,教授再也不必指定買整本教科書,每堂課都有專屬教材。

未來的教科書不再是實體紙張,而是結合文字、影音和電腦模擬程序的數位互動內容。某些情況下,教科書的內容將整合到網路教學平台,學生能上網上課並完成作業。

有些人認為網路教學平台漸受歡迎,大學就能增開課程、減輕學費負擔。這在部分學校確實可能出現,但網路教學平台並未改變大學的成本架構-多數學費都用於擴大行政體系等非學術層面,因此學費不會減少。


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