小孩和人工智能，誰更聰明？
來源：一席
Stella Christie，清華大學長聘副教授。作爲一名教授，她習慣在課堂上提問，所以在這裡問大家一個問題：孩子和人工智能，哪個更聰明？
可能大多數人會說，兩歲的孩子什麼都不懂，肯定是人工智能比孩子聰明。但是事實上，研究人工智能的科學家，非常希望人工智能能夠像孩子一樣聰明。大家會不會驚訝，孩子到底哪裡更聰明呢？
爲什麼孩子比人工智能聰明？
很多人以爲我研究兒童認知因爲我特別喜歡小孩，其實也沒那麼喜歡。雖然我有自己的小孩，我更感興趣的是人的智能是從哪來的。如果我們想知道這個問題，我們必須回到孩子的身上。
我們來看一下孩子和人工智能的三個重要差別。第一點，大家肯定聽說過，阿爾法狗人工智能打敗了圍棋的冠軍，阿爾法狗是不是很聰明？是的。
但是現在，如果我們讓小孩和人工智能玩新的遊戲，不要玩圍棋，玩五子棋，規則變了，阿爾法狗就不會了，而小孩一學就會。我們可以說小孩比人工智能的適應性更強。
第二點，我們在世界裡需要識別各種各樣的東西，如果你不可以識別狗、貓和人，這會很麻煩。孩子需要識別，我們也非常希望人工智能做得到很好的識別。
孩子看幾個球就可以認出什麼是球，什麼不是球，就是說孩子是從小數據中學習的。我們再看一下著名的人臉識別，人工智能仍然需要幾億張人臉的學習，才能學會認出一張人臉。就是人工智能是依靠大數據，不像小孩子依靠小數據。
但即便是這麼大的數據量，人工智能還是會出錯。去年有一個很有意思的新聞，在一場足球比賽中，球進了，但是比分是0：0。
爲什麼？因爲負責計分的人工智能把光頭裁判的頭識別爲了足球，而我們的孩子永遠不會出這樣的錯誤。
第三點，孩子識別不明確的模式的能力比人工智能更強。我給大家舉一個看起來很簡單的例子，大家可能還記得教你的孩子說“謝謝”的時候，是不是教他幾遍，他就知道了在什麼情況下需要說“謝謝”，在什麼情況下需要說“不客氣”或者“再見”。
其實到今天人工智能還學不會說“謝謝”，你可以通過編程讓人工智能說“謝謝”，但是人工智能是不知道什麼情況需要說“謝謝”的，因爲這個說“謝謝”的規則不明確。而孩子是可以學習的，人工智能到今天還是不可以。
所以孩子比人工智能聰明，因爲他的適應性強，能夠利用小數據很快識別各種模式。對比完孩子和人工智能，我們知道了孩子的最大優勢就是識別模式，那識別後的下一步是什麼呢？
類比思維
把識別出的模式應用到一個新的情況解決新的問題，這個能力叫做類比思維。世界上很多偉大的發現都來自於類比思維。比如說玻爾獲得諾貝爾獎，因爲他把已知的太陽系模式建立到了原子結構問題上。
類比思維非常重要，從那兒有了創新，有了發現。我是一位科學家，我想知道類比思維是從哪兒來的，要弄清楚這個問題，我們必須回到孩子身上。所以我們請孩子們來到我們的實驗室——清華大學腦與智能實驗室兒童認知研究中心。
我們有各種各樣的實驗，針對0到8歲的孩子。爸爸媽媽在外邊可以通過電視觀看我們的實驗過程，孩子獨自參加實驗。對孩子來說，參加我們的實驗是非常好玩的，相當於遊戲一樣。那麼今天我們看一下我們其中一個實驗，是怎麼研究小孩的類比思維的。
我給兩歲和三歲的小孩看這張圖片，是相同模式的圖形。
然後我問孩子們，你覺得下面這兩張圖片，哪一張跟上面的圖片更匹配呢？實驗就是這樣，我們做8次就結束了，很快，10分鐘左右。
可能成人會說A更匹配，因爲A有相似的模式，但是結果顯示，兩歲和三歲的小孩，他們的答案是隨機的，有時候他們選A，有時候他們選B，就是說他們看不出相似的模式。
但是大家可能會想，是不是因爲兩歲和三歲的孩子太小了，他們還聽不明白這個問題？
不是的，因爲如果B改變了一點點，在這樣的情況下，孩子們的選擇就不是隨機的，他們都選擇了B。
這個說明什麼呢？第一，孩子聽懂了問題；第二，他們可以認出圖形的匹配，但是看不出模式的匹配。
不僅是小孩，其實我們成年人有時候也像孩子一樣，很容易看出匹配的東西，卻看不出匹配的模式。
在這個實驗中，成人被邀請對物理問題進行歸類。初學者是這樣歸類的：他們用相似的外形來歸類問題。但是物理學專家是用相似的模式來歸類問題。所以類比思維是不簡單的，一開始還是很難的。
如何提高類比思維？對比
在我的研究中，我想知道如何提高孩子的類比思維。在進一步的研究中發現，如果先給孩子們對比，結果會有很大的變化。
大家看看，在這之前只有一張圖片，現在我給孩子們兩張圖片，讓他們對比一下，再問他們下面哪一個更匹配。
這是跟第一次實驗的選擇一模一樣的，沒有長方形，沒有匹配的形狀，只有匹配的模式，以前他們看不出來匹配的模式，現在有對比後，大多數孩子選擇了A，就是說有對比以後，他們能看出匹配的模式。唯一的差別是這一次他們在最初的觀察時使用了對比。
對比促進類比思維的研究非常豐富，今天就跟大家分享三個方面。
第二個方面是社交，有時候小孩很難理解別人的想法，特別是當別人的想法和自己想法不一樣的時候，但是通過對比，他們能更容易理解別人的想法。
第三，對比對數學學習非常有幫助。有一個有名的數學家，叫吉波雅，他寫了一本書叫《數學中的類比思維》。數學的本質就是各種各樣的數學模式，孩子們如果看不出來相似的模式，學習數學就會有困難，而對比可以幫助他們看出數學模式。
科學已經證明，一旦有對比的機會，類比思維就會提高。
大家可能覺得這些都是在實驗室裡做的，在日常生活中我們要怎麼培養類比思維呢？按照剛剛看到的科學邏輯，就是要提高對比的機會，那麼怎麼提高對比的機會呢？其實很簡單——玩。因爲在玩的時候，孩子們經常有對比的機會。
比方說這個小孩他在玩攀爬架，他可能會想一想誰能爬更高呢？還有，是上面的層數比較多，還是下面的層數比較多？
上星期我的孩子玩吹泡泡，然後他突然問，爲什麼有一些泡泡不一樣，是奇奇怪怪貼在一起的？他爸爸是物理學家，聽到這個問題很興奮，跟孩子說：這個問題很不簡單，其實我也研究過泡泡的形狀，用來解決一個宇宙學的問題，我還寫過兩篇文章。
從這個文章中，你可以看到是真的像泡泡的結構。所以大家可以發現，小孩玩的問題和物理學家研究的問題也可以是一樣的問題，對比一下，可以給出一樣結構的問題。
玩的機會和環境
國外有一個研究，在實驗中，他們請三歲的孩子玩一個遊戲，孩子需要想辦法讓這個機器發出聲音。其中一半的孩子是由大人教，一半的孩子是自己玩，沒有大人教他。
然後所有的孩子都會拿到新的機器，他們需要自己想辦法讓新機器發出聲音，就是說他們要把在實驗中學習到的模式應用到新的情況，結果發現，大人教的那組孩子和自己玩的那組孩子表現是一樣好的。
但是這個研究是在國外做的，我非常想知道在中國我們的孩子們是怎麼樣的，所以我的實驗室也做了一樣的研究，也是三歲的孩子，一半的孩子由大人教，一半是孩子自己玩，結果很不一樣。
在大人教孩子的情況下，我們的孩子和國外的孩子表現一致，都很棒。但是孩子自己玩的情況，在5分鐘以內，我們的孩子探索的次數比國外孩子探索的次數低。
大家可以想一下，爲什麼？我覺得最大的可能性是，因爲我們的孩子玩的機會比較少。我們的孩子很忙，忙着做作業，上興趣班，即使有時間玩，有時候也找不到合適的玩的地方。
我的孩子兩歲的時候，有一次他突然很興奮地跟我說，“媽媽，有遊樂園！”就是這個。
結果他玩了一會兒，馬上出現了一位老奶奶抓着他說，“不安全，不可以玩的”。我知道奶奶的出發點是很好的，是的，確實不安全，但是結果是我們的孩子也不可以玩。
另外一次，我和孩子準備去一個公園放風箏、玩滑板車，然後我們到公園的門口看到入園的須知後，感覺傻眼了，放風箏不可以，滑板車也不可以，大聲說話也不可以，什麼都不可以。
其實在中國，早就有一個人提出了玩耍的重要性，這個人就是魯迅先生，他在《風箏》裡面寫了，小的時候他不讓他弟弟玩風箏，後來非常後悔。
所以我有一個大夢想，我想用科學創造一個可以自由探索的環境，一個可以玩耍、對比，提高類比思維的環境。
第一步，我和北大設計學院的韓西麗老師合作，用認知科學來制定良好學習環境的設計指南，因爲設計可以塑造環境，使其更高效地激發兒童學習的能力。我們認爲學習可以在任何地方，不一定是在學校，在戶外也是可以學習的。
其實要設計良好的學習環境，可以不佔用新的空間，只需要簡單改變已有的空間就很好了，比如在老年人的健身區域加上一些孩子們玩的設施，特別是在中國，我們的老人和小孩是經常在一起的，這樣爺爺奶奶可以運動，小孩也可以玩。
我們在家裡也可以創造適合學習的環境。大家已經知道，對比對類比思維非常有幫助，所以我們在家跟孩子聊天也是可以用對比的。
如果你的孩子問你，爲什麼車會開？除了跟他說因爲車有發動機，你也可以用對比反問他，還有哪些東西也有發動機呢，或者有哪些交通工具不需要發動機呢？這樣的聊天也能幫助他們形成類比思維。
因爲我是研究兒童認知的，所以我常常收到來自家長的問題，比如我的孩子應該報什麼補習班呢？需要報幾門補習班？
我的答案是，看你的孩子的興趣和需要，因爲科學不可以教我們如何培養孩子，但它可以幫助我們找到最合適自己的培養方式。
我的孩子現在4歲了，但是他一門補習班都沒有上，不是因爲補習班不好，是因爲他在日常中已經有很豐富的對比學習的機會。我是印尼人，他爸爸是波蘭人，我們住在中國，所以每天我的孩子需要用印尼語、波蘭語和漢語這三門語言，當他用三門語言的時候，他對比的機會就已經非常多了。
可能大家覺得小孩說三門語言是很難的，其實不一定的，在中國，方言也是語言的，如果你們在家裡，爺爺奶奶說方言，你們也可以讓你的孩子學老家的方言，這樣對他們類比思維的形成也是非常有幫助的。 我剛剛說我的孩子一門補習班也沒有，其實也不太對，因爲他有很大的一門補習班，就是學習中國文化，學習中國文化給了他很多很多的對比機會。
有一段時間他每天是這樣穿衣服的，他非常非常喜歡孫悟空。
在我們印尼文化裡也有美猴王，這個美猴王叫Hanuman。Hanuman不是從石頭裡蹦出來的，他有媽媽爸爸。雖然兩個都是美猴王，但是他們的故事不一樣，我的孩子非常喜歡把兩個美猴王放在一起比較。
這個是我家庭的情況，我相信每一個家庭都有非常豐富的對比的機會。創新、發明，最終來自人的心智，來自類比思維，而不是來自人工智能。我們不可以直接教他創新和類比思維，我們只能幫助他，激發他。剛剛大家看到了，激發的方法有對比、有玩耍、有聊天，這些不僅僅是實驗室的科學，更是每個家庭在家裡能夠做到的事情。
這一次疫情讓我們看到世界充滿了不確定性，誰能夠知道20年後的孩子們會面對什麼樣的世界？你今天讓孩子學習英語，有沒有可能20年後中文比英語更重要？這也是爲什麼我很努力學習中文的原因。今天你雞娃，你怎麼能夠確定20年後這些知識還是很重要的？但是擁有類比思維，你的孩子可以將他今天學的知識應用到20年後解決新的問題。
爲了讓我的孩子能夠面對不確定的未來，我要培養他的類比思維，讓他玩、跟他玩、跟他聊天，我希望20年後他像這個風箏一樣，依然跟我有聯繫，但是能擁有自己的一片天空。