麻省理工学院(MIT)校长拉斐尔·赖夫(Rafael Reif)在 MIT 官网的讣告文里总结说,西摩尔·帕普特至少给三个领域带来了革命,分别是儿童发展、人工智能,以及科技与教育之融合。能够在上述任何一个领域做出一点成绩都不容易了,而帕普特则横跨三个领域,而且对这三个领域的发展都带来了极为深远的影响。
我第一次知道西摩尔·帕普特是2006年看了 Nicholas Negreponte 的一个TED演讲,他当时介绍的是 One Laptop Per Child 这个教育项目,后来 Negreponte 回忆说,每一台 OLPC 电脑里其实都印刻着帕普特的思想。后来 2015 年我开始搞教育培训,于是从亚马逊书店买了帕普特写的 Mindstorms,拿到书之后,花了两个月逐行逐字细细阅读了两次。这次才真正领悟到帕普特的思想是多么的超前。
Seymour Papert 留给我们的思想遗产
这里先简单介绍一下帕普特的生平。帕普特 1928 年出生于南非,年轻的时候曾参与反对种族隔离的运动。他 24 岁就拿到了数学博士学位,30 岁的时候拿到了第二个数学博士学位。其后他去到瑞士日内瓦,追随著名心理学家皮亚杰(Jean Piaget)学习儿童发展的理论。后来帕普特在一次学术会议上与人工智能研究的先驱马文·明斯基(Marvin Minsky)相识,而且非常有趣的是,当时两人提交了几乎一模一样的论文。明斯基邀请帕普特来到 MIT,开启了帕普特在美国的学术生涯。帕普特参与创办了 MIT 人工智能实验室,也是后来成立的 MIT 媒体实验室的创始教员。他曾与明斯基合著 Perceptrons 一书。Facebook 的人工智能研究主管伊恩·勒坤(Yann LeCun)在读大学的时候听说了「perceptron」的概念后,激发了对学习型机器的热情,虽然业界普遍认为这本书是让刚诞生的神经网络胎死腹中,但勒坤说,他一直都是帕普特的粉丝。
为了让孩子也能用使用电脑做点有意义的事情,帕普特发明了 LOGO 编程语言,这一语言非常简单,任何一个小孩一天就能学会。在 LOGO 的世界里有一只小海龟,你可以通过输入指令,让海龟在画面上走动,可以向上下左右,或者是按照你指定的角度移动。你还可以让小海龟以加速或减速移动,也可以让小海龟重复某一个动作。这些指令看似简单,但假如能将其进行合理的组合和排序,你就可以创造出各种东西,包括人、房子、汽车、动物、抽象图案,甚至有人还专门写了一本 600 多页的书(书名就是 Turtle Geometry,乌龟几何),发掘 LOGO 带给人们的无限可能(这本书会告诉你,用 LOGO 来学习包括微积分在内的各种高等数学知识也不是不可能的)。
其实小孩真正感兴趣的是理解他身处的世界,而微积分则是已知的认识这个物理世界最好的数学工具之一。在帕普特开发的 LOGO 语言环境里,孩子们可以创作任何图案,他们一开始通常会想到画正方形、三角形,然后自然就会想到去画圆形,画花瓣。要画圆形的话,就需要指挥小海龟往北走一小段路,然后左转,再走一小段路,再往北,然后往左,如是反复上千次之后,你就能画出一个比较接近圆的图案了。而这个过程本身,跟微积分的思维本质上就是一致的。所以小孩在画圆的时候,就不知不觉地学习到微积分了。
Seymour Papert 留给我们的思想遗产
实体版的小海龟。图:cyberneticzoo.com
再举一个例子,如果孩子对汽车怎么移动这一现象感兴趣,那我们完全可以用电脑对此进行模拟(用最简单的 LOGO 就能做出这样的模拟),孩子可以观察电脑模拟,在老师的引导之下,自己找到汽车加速的规律。他们可以一边玩玩具,一边掌握加速度这样的物理概念。
You can’t think about thinking without thinking about thinking about something.
帕普特的这句话流传甚广,翻译成中文,大致意思是,我们不能只是思考思考本身,除非我们有一个思考的对象,否则我们只是在那里思考就会一无所获。这个想法第一次出现,是在帕普特给神经网络早期研究者沃伦·麦卡洛(Warren McCullough)的 Embodiments of Mind 一书所写的序言里,其后,帕普特在另一篇同题论文里对此有展开论述(强烈建议大家下载阅读原文)。
MIT 媒体实验室创始人尼古拉斯·尼葛洛庞蒂(Nicholas Negroponte)在一次研讨会上说这句话对他影响深远。他因此而改变了思考所有问题的方式。比如,当同事跟他讨论如何为媒体实验室筹款时,尼葛洛庞蒂就会说,我们应该讨论的是,我们该如何思考为媒体实验室筹款这件事本身。这一法则适用于其他任何场景,它能帮助你找到问题的本质。因此,尼葛洛庞蒂认为,我们向帕普特学习,最重要一点,就是要理解帕普特的思维方式。