如何從一個創客網站計算它的民科程度

-----語義與本體

最近這個事件很民科

中科院物理所的歷任所長被前來上門挑戰的民科搞得不厭其煩,總是有人聲稱發現了相對論的漏洞等等。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,讓門口看門的高中文化程度的老大爺學會,遇到前來挑戰的民科,只要連續做會5道題就可以到辦公室挑戰,自從25道數學題出了以后,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,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,中學數學要優異。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分一個主頁君到底是科學家還是民科呢?

1984年,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作系統。蒂姆端著杯咖啡在紫丁香花叢沉思,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:人腦可以透過互相聯貫的神經傳遞信息(咖啡香和紫丁香),為什么不可以經由電腦文件互相連接形成"超文本"呢?1989年12月,建立在超文本標記語言基礎上的國際互聯網誕生了。不同的用戶通過統一的數據顯示成網頁,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,蒂姆把網頁反過來,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,這個事情就可以傳輸和分析了。把網頁再抽象成數據形成的標準叫XML,與網頁語言很象,作用卻不同。

XML和RDF以及本體論結合在一起,誕生了語義網絡,今天語義網絡成為了網絡人工智能的基石之一。打個比方,蒂姆的個人網頁上如果寫著他父母是數學家,曾經供職于世界上第一臺計算機,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,他畢業于牛津大學物理系,如果會給出這個網頁的主人是科學家的結論,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,那么這個系統就通過了圖靈測試,具備了人工智能。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。

那么,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。最近特別流傳的一個帖子:重磅,中國科學家發現電荷并不存在,將改寫教科書,我們把這篇文章轉成XML語言,利用其文章中關鍵的語義描述RDF屬性:中國科學家、重磅、改寫、教科書、真理、電荷、諾貝爾獎、勝利、院士、第二作者,等這些詞的強度值相當大。最后,我們利用本體論的邏輯判斷,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,就可以認為這個網頁給一個語義的定義:民科。

其實,如果大家仍有興趣,可以試著將業余科學家和發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。

從哲學上來說,科學家、發明家和民科的嚴格定義確實不純在或者有極大的爭議,因此才會不斷地各種思潮暗流涌動。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。

例如,目前創客這個詞匯,如果從本體上考慮,我們一般來講,是STEM,科學、技術、工程、數學,科學比較清晰,我們有很多辦法,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、化學、生物、地理、天文等;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,但不一定非得把科學搞清楚;工程是組織技術的優化和管理能力,數學是超脫科學的科學的科學的形而上的能力。創新和創客教育,從信息本體來講,就是要對比聲稱的創造與既有人類的科學、技術、工程、數學上單項或者綜合的核心進展。創客教育可以是引發學生的STEM的興趣地一種活動,但是如果舍本逐末,就會遠離創新的本體,走向科學的反向:民科。

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,二是來源于伽利略時代的實證。所謂民科,就是不關心和不面對人類的科技積累和進展,拒絕和科學家對話,不遵守科學工作者共同范式(形式邏輯),其經常混搭科學與宗教、文化、藝術、哲學以及概念體系,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,且以下形容詞頻度很高:重大、顛覆性、陰謀、愛國、民族、貧困、堅守;

2、動詞的豐富度不夠,喜歡使用極度的動詞:挑戰、叫板、破解、顛覆、打壓;

3、學科名詞相當集中:哥德巴赫、量子力學、相對論、光速不變、羅倫斯變換、絕對時空觀、永動機、萬有引力、哥德巴赫猜想、費馬大定律、四色定律、黎曼假設、進化論、轉基因、免疫、酶;

4、愿意使用權威名詞和新名詞,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、諾貝爾、教授、愛因斯坦、牛頓、中科院、戰書、學術難題;

雖然在哲學概念上區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,很快就能區分科學或者民科,我原先參加或一些中小學老師或者企業組辦的創客群,經常發言的人轉的文章,經常讓我很快判斷這個人的民科傾向。按照蒂姆的語義網絡技術框架,我們深的可以用人工智能,淺的可以用模式匹配,在本體這個層面可以建立一種邏輯模型后,利用XML協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。好的和正確的教育應該是直指創新的STEM的特征值的。

值得指出的是,確實存在嚴謹的科學家被當作民科,以及民科披著嚴謹的科學的外衣進行行騙的。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,喜愛科普和跨界,喜歡在媒體上出現,即使他身為著名的物理學教授,他的合作伙伴是著名的生物學教授,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,而很長時間被指責為民科。科學精神和民科最大的不同不在于是否被誤解,而是后面的做法。艾利利一方面遵守標準的學術范式發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。如果是一個民科在量子力學的表現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,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,是一種能夠驗證的科學現象。作為哲學提出者的哲學概念,比如孔子的格物致知、古希臘的德謨克里特,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,道爾頓是科學。正如楊振寧所說,中國之所以沒有發展出現代科學,是因為有兩樣西方沒有的東西:易經和陰陽五行。作為一種哲學上的陰陽五行和易經無可厚非,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象,但是那是民科。

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,效果很實證

打著嚴謹的科學的幌子,卻做著民科的事,是另外一種難以辨別的民科現象。有些是有意,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。例如著名的物理學鮑林和化學家泡利,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,但是并不因為這樣,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,然而用光合作用來證明畝產的理論值這件事,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,還有一種很長的灰色地帶,我們姑且稱為:業余科學家層次。電視節目《我愛發明》,是一種比較典型的業余科學家。發明家、工匠與科學研究有很大的不同,發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,有了發明,而科學研究必須在掌握系統科學理論和基礎知識基礎上才能做新的發現。業余科學家與民科最大的區別在于是否接受科學的范式和專業評議。《我愛發明》欄目由一個很有意思的設計,就是讓一個行業很資深的教授當作評委對發明進行審計和點評,這一點很重要,是避免創業成為民科的關鍵一環。有時候,業余科學家在專業的指導下,甚至可以成為頂級的專業科學家。1961年,剛剛從物理系畢業的中學老師陸家羲投稿給《數學通信》,“寇克滿系列與斯坦納系列的構造方法”,編輯部非常耐心地給出了指導,給這個業余科學家一些文獻,希望他能夠參考最新的進展再作發現,有過有能夠證明的新的成果,可以發表。陸家羲一年后再次將修改稿給出來,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常可惜的錯誤,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,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,一些人受到鼓舞成為科學家,一些人成為著名的民科。1978年我哥哥16歲的魏飛開始研究數論,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,魏飛完全自學完成了幾乎大學的數學,當年的父親也沒有把握,大哥到底是民科還是科學,會不會走火入魔。1980年全市數學競賽,魏飛幾乎答案都是對的,但是評卷老師發現這個孩子用的是高等數學方法解決初等數學問題。今天的魏飛已經成為著名的化學家,清華大學教授。1988年,父親到大學看我檢查我數學期中成績,我把37分說成73分,被父親訓斥一番說數學怎么能那么差。非常窘迫的我找到上博士的魏飛出主意。大哥對我說,沒有什么訣竅,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,數學從此過關。我學著大哥的做法,用2年的時間將6本習題集的題全部做了一遍,從此數學不再害怕。從歌德巴赫猜想有人走向了科學,有人走向了民科,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,最后的結果是教育走了誤區,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),卻說明另外一個問題:科學除了訓練沒有什么捷徑。

我在想,今天到處在談創新,談創客,那么如果我們有一個數據收集系統點擊這個人的主頁,看他的經歷和所做的事、所宣傳的觀點,什么是真正創新的,什么是忽悠和民科呢?我們的教育,又有哪些在誘導民科,而不是專業精神呢?

每年的5月,我總是接受上海市科委和經信委委托,評審大學生創業和創業孵化器以及信息類科學技術資助項目的評審,我發現越來越不安的一個現象:人們越來越以激情而不是科學精神、評判創新以表面現象而不是深度邏輯,以至于創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,而所謂動輒數千萬的風險投入的科技創業項目,無論是在科學、技術、工程還是數學上均無任何前沿性。桃李春風一壺酒,江湖夜雨十年燈,作為教師的專家,我深深為這個創新時代的浮躁感到一絲擔憂。

此類充斥的創客空間,又傳遞的什么教育信號?

中小學創客教育的導向也在出現有些迷失。機器人教育、3D打印教育、航模教育,很多中小學的創客教室動不動花費數百萬,然而錢是花了,如果觸發的是學生的“靈感思維”、“娛樂思維”、“表層思維”、“大賽思維”,而不是背后的“學科思維”、“計算思維”、“邏輯思維”,那么,今后的孩子很可能成為的是民科、業余科學家、是與創新思維訓練背道而馳的。

一個學校的創客網站就很能代表這個學校的“民科指數”,教什么課、什么老師教、語言模式是什么樣的、注重什么、學科背景是什么樣的,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,就會得出是忽悠,還是教育。

本文為<中國信息技術教育>雜志云梯專欄文章,轉載請注明出處

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