隨著以 ChatGPT 為代表的 AIGC（AI-Generated Content）技術(shù)的極速普及、以及 AI4S（AI for Science）從愿景走向流行，不同領(lǐng)域、不同背景的人們以一種前所未有的方式連接在了一起，共同經(jīng)歷著知識結(jié)構(gòu)、技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)格局等方方面面的大重構(gòu)。很多人開始問我們發(fā)起 NBHub 的初衷和整體思考、進而問如何更好地促進合作與碰撞，希望本篇能給出一個系統(tǒng)但依舊初步的答案。

簡短版答案

AI4S 與 AIGC 將給整個人類社會的教學(xué)與科研體系帶來巨大的變革；在這場變革中，知識的承載形式及交流分享方式、技術(shù)從底層算法創(chuàng)新到應(yīng)用落地的過程，都將發(fā)生巨大的改變；進而，AIGC 將深刻影響社會生活的方方面面，而 AI4S 將推動科學(xué)研究與工業(yè)研發(fā)的持續(xù)革新、從而深刻改變世界；在此背景下，NBHub 希望以云上 Notebook 及進一步衍生出來的一系列文中被稱為“代謝通路”的“發(fā)表體系”為載體，推動解決教學(xué)與科研體系革新過程中的瓶頸問題，進而推動形成一個鼓勵開放的技術(shù)交流與分享、將拓展個人能力邊界和人類認(rèn)知邊界融為一體的社區(qū)共同體。

NBHub 的口號是“讓知識跑起來”。這里的“跑”既指知識以云上 Notebook 的形式一鍵運行、快速上手，又指知識在一個跨領(lǐng)域的開放共建的社區(qū)中充分、自由地傳播與分享。

中長版答案

我們將通過以下四個部分進行討論：

1. AI4S 與 AIGC 時代，知識體系的更新迭代在加速、從底層創(chuàng)新到應(yīng)用落地的過程在加速；
2. 教學(xué)的新痛點、新需求、新實踐——云上 Notebook 如何革新知識的傳播、分享、與學(xué)習(xí)方式；
3. 科研的新痛點、新需求、新實踐——云上 Notebook 如何革新跨學(xué)科科研過程及廣義的學(xué)術(shù)發(fā)表體系；
4. 綜合上述討論，NBHub 希望做什么。

AI4S 與 AIGC 時代，知識體系的更新迭代在加速、從底層創(chuàng)新到應(yīng)用落地的過程在加速

自工業(yè)革命以來，人類社會已經(jīng)不再擁有所謂的“通才”。進入信息時代，信息爆炸伴隨著知識爆炸，關(guān)于“學(xué)什么、怎么學(xué)、為什么學(xué)”等問題，任何具體的回答似乎都已不再能跟得上時代的節(jié)奏。進入AI時代，這一切又進一步需要被審視。如果說信息時代的“數(shù)字知識體系”尚屬零散的網(wǎng)頁索引和模擬器體系，那么AI時代的“知識體系”將在更大程度上被大模型融會貫通。

知識體系的更新和迭代正不斷加速，而且，知識體系呈現(xiàn)出的是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而非被學(xué)科門類劃分的樹狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的演變有可能是連續(xù)的，但投影到樹狀結(jié)構(gòu)卻充滿著相變。這將帶來哪些變化呢？最突出的變化可能是對許多具體技能的需求迭代速度的顯著提高。試想一下，還有哪些具體學(xué)科專業(yè)能夠保持至少 5-10 年的就業(yè)優(yōu)勢呢？再想一下，我們可以說“ AI 可能是未來最需要學(xué)習(xí)的知識體系”，但關(guān)于“學(xué)什么、怎么學(xué)、誰來教”的問題，每年又在以多快的速度在發(fā)展和變化？

與此同時，從底層創(chuàng)新到應(yīng)用落地的過程也在加速。上一代工業(yè)軟件從最基礎(chǔ)的計算機結(jié)合數(shù)值模擬的算法突破，到成為成熟解決方案與行業(yè)深度結(jié)合，用了 30 年；而從 Transformer 這樣的最基礎(chǔ)模型架構(gòu)創(chuàng)新到 ChatGPT 這樣的殺手級應(yīng)用，僅用了5年。這種加速過程背后的原因是復(fù)雜多元的——這在本篇討論的范疇之外。但是，這個過程越來越指向一個特征時間尺度的變化——從 20-30 年縮短到 3-5 年、甚至更短。

3-5 年意味著什么呢？它意味著一個學(xué)生從本科入學(xué)到畢業(yè)的時間、一個博士生從選擇研究方向到畢業(yè)的時間；它意味著任何一個花足夠長時間習(xí)得的具體技能體系本身都可能不再被需要；當(dāng)然，它也意味著對更根本、更深層次的通識能力和人文關(guān)懷的需求。

這是我們當(dāng)下所處時代的大背景。

我們與?ChatGPT?討論了更多問題，感興趣的讀者可以點擊鏈接查看：AI4S 與 AIGC 時代，云上 Notebook 將如何革新教學(xué)與科研體系NBHubhttps://nb.bohrium.dp.tech/detail/1320?utm_source=csdn

教學(xué)的新痛點、新需求、新實踐——云上 Notebook 如何革新知識的傳播、分享、與學(xué)習(xí)方式

教什么？學(xué)什么？誰在教？誰在學(xué)？啥時候教？啥時候?qū)W？在 AI4S 與 AIGC 時代，這些問題變成了靈魂問題。知識體系更新速度與教學(xué)體系適應(yīng)和教學(xué)資源供應(yīng)之間存在著難以調(diào)和的矛盾。傳統(tǒng)的課本、教材和教學(xué)方法很難滿足學(xué)生對最新知識的需求；教師也面臨著如何在有限的時間內(nèi)學(xué)新技術(shù)、以及向?qū)W生傳授更多、更有效的知識的壓力；甚至，對于大學(xué)和研究生教育來說，很大比例上充當(dāng)主力的青年教師群體同時也面臨著下一部分將討論的科研壓力，從而加劇了上述痛點痛的程度。

在這種背景下，自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)以及持續(xù)定義問題、解決問題的能力顯得尤為重要。然而，這樣的能力體系該如何系統(tǒng)地發(fā)展起來呢？我們發(fā)現(xiàn)，在跨學(xué)科碰撞與協(xié)作需求旺盛的當(dāng)下，一個顯著的缺失是能夠快速上手、快速建立手感的“新技術(shù)入門體系”。

在信息爆炸與技術(shù)爆炸的時代，我們了解新技術(shù)進展的渠道和方式在快速變化。文獻與技術(shù) blog 的規(guī)模在擴大、平均質(zhì)量在降低；技術(shù)博客或社交媒體的宣傳更加簡短、快速，但也難以深入。更關(guān)鍵的是，在很多跨領(lǐng)域的需求中，如何真正快速上手、嘗試（例如花看一篇微信公眾號的時間來探索?SAM 這樣的圖像預(yù)訓(xùn)練模型對材料圖像表征需求的效果和進一步方案），并基于真正的“手感”來判斷如何逐層深入，正在成為領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸點。這已經(jīng)催生了 Hugging Face Space 等實踐，但更廣泛的切入方式仍有待進一步探索，特別是考慮到 AI4S 的場景需求，知識結(jié)構(gòu)往往更深、數(shù)據(jù)更少、軟件/流程等歷史包袱更重。

為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，我們認(rèn)為，滿足個性化和靈活化學(xué)習(xí)需求的云上 Notebook 體系是最關(guān)鍵的切入點。在傳統(tǒng)的教育模式中，云上 Notebook 作為一種基于云計算的在線編程環(huán)境，能夠輕松實現(xiàn)知識的生產(chǎn)、傳播和學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中，教師可以通過云上 Notebook 創(chuàng)建實時的教學(xué)示例和練習(xí)，學(xué)生則可以在線完成作業(yè)并獲取即時反饋。此外，利用云上 Notebook，教師能夠輕松地為學(xué)生提供最新的教學(xué)資源，使得知識的傳播更加迅速。同時，學(xué)生可以根據(jù)自己的需求選擇感興趣的課程和項目，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。

云上 Notebook 還為教師和學(xué)生提供了一個共享的在線空間，方便雙方進行實時交流和協(xié)作。更關(guān)鍵的是，在此基礎(chǔ)上，“教師”與“學(xué)生”將不再是對立的、單向的關(guān)系，而是可以有非常多樣化的組合——試想，當(dāng)一個同學(xué)嘗鮮、學(xué)習(xí)完一個新技術(shù)后，不只是寫了一個技術(shù) blog，而是寫了一個優(yōu)秀的云上 Notebook（我們將在后續(xù)文章中結(jié)合我們的實踐來給出關(guān)于“優(yōu)秀的云上 Notebook”的思考），然后馬上所有人就可以連接云上機器進行實戰(zhàn)式學(xué)習(xí)、優(yōu)秀的案例也能無縫進入教學(xué)課堂，甚至大家可以相互評論、更新、改進、沉淀這個 Notebook。這樣的模式豈不恰好是解決上述挑戰(zhàn)問題的關(guān)鍵？

最后，為什么強調(diào)“云上”？核心原因是運維部署和彈性擴展等方面的能力需求是統(tǒng)一的、且具有規(guī)模效應(yīng)的，很難以教學(xué)科研相對習(xí)慣的“小作坊”模式做起來。而恰恰是這些能力也讓不同時間地點、不同形式組合、不同規(guī)模的靈活的、交互式的教與學(xué)成為可能。

科研的新痛點、新需求、新實踐——云上 Notebook 如何革新跨學(xué)科科研過程及廣義的學(xué)術(shù)發(fā)表體系

在 AI4S 和 AIGC 領(lǐng)域的快速發(fā)展背景下，科研體系在信息時代伊始就面臨的挑戰(zhàn)被進一步放大。以跨學(xué)科合作為例，不同領(lǐng)域的研究者在語言、方法和工具上的差異，使得跨學(xué)科合作在技術(shù)層面上變得非常困難。更雪上加霜的是，不同領(lǐng)域背景的人們所受到的激勵也各不相同，這至少反映在他們所認(rèn)可的學(xué)術(shù)期刊及相應(yīng)的評審依據(jù)上，這使得大家即便關(guān)注同一問題，也容易因為關(guān)注的角度、希望項目推進的方式方向不同而難以取得有效進展。

那么，我們期待云上 Notebook 能做些什么呢？

我們需要從對廣義的發(fā)表體系的討論開始。實際上，學(xué)術(shù)論文體系、開源社區(qū)、微信公眾號等，本身都可以被視為廣義的發(fā)表體系。它們在載體與呈現(xiàn)形式、評審機制與評價體系、各方激勵等方面均有所不同，因此適用于不同類型的情況。我們將不同的發(fā)表體系類比為不同類型的“代謝通路”，因為它們代表了不同類型的知識體系的吸收、分解、消化、合成、進化過程。

在當(dāng)下這個 AI4S 和 AIGC 時代，我們發(fā)現(xiàn)：一方面，科研人員是在前沿創(chuàng)新和探索人類認(rèn)知邊界的一線群體；另一方面，本質(zhì)上在承擔(dān)推動科研體系運轉(zhuǎn)核心作用的學(xué)術(shù)發(fā)表體系正在變得臃腫、笨重、僵化、從而反過來束縛了科研人員的生產(chǎn)力和創(chuàng)造力。在資源有限、學(xué)術(shù)群體規(guī)模持續(xù)增長的情況下，良性競爭正逐漸演變?yōu)椤熬怼钡母窬帧Ｔ绞恰熬怼?，人們就越容易被現(xiàn)有指標(biāo)綁架，越容易浪費時間或投機取巧，從而越難以產(chǎn)出有意義的工作。

對相關(guān)問題的討論已經(jīng)有很多，這里我們僅就呈現(xiàn)形式、評審與迭代機制來針對云上 Notebook 略作探討。

就“呈現(xiàn)形式”而言，學(xué)術(shù)文章的呈現(xiàn)形式是文字、圖表等；開源軟件的呈現(xiàn)形式基本上是代碼和文檔；而云上 Notebook 的呈現(xiàn)形式則綜合兩者，本身能很方便地搭載文檔和代碼，且在良好的后端支持下，還可以有模型/數(shù)據(jù)/算力穩(wěn)定可擴展的系統(tǒng)環(huán)境，并保障學(xué)術(shù)成果或技術(shù)探索的可重復(fù)性。當(dāng)下正在有越來越多的學(xué)術(shù)期刊探索 Notebook 的形式。例如，2022 年末，流體力學(xué)頂刊 Journal of Fluid Mechanics (JFM) 發(fā)布了其 Notebook 系列。我們直接引用其發(fā)刊詞《Introducing JFM Notebooks》的首段作為對這里討論的補充：

    Source: J. Fluid Mech. (2022), vol. 952, E1, doi:10.1017/jfm.2022.903

就評審與迭代機制而言，學(xué)術(shù)論文體系依賴的是“同行評審”。當(dāng)下面臨兩個問題：

1. 在跨學(xué)科語境下“同行”是否容易被定義和歸類；
2. “卷”的局面及文章和期刊日益泛濫的情況下“同行”是否有足夠多的時間來做高質(zhì)量、負(fù)責(zé)任的評審。而從對知識體系的迭代推動方式來看，對學(xué)術(shù)論文來說，新的進展往往意味著需要通過新的一篇文章來呈現(xiàn)。也是因此，越來越多的文章的越來越大比例的部分正在成為八股文——這會成為大語言模型更擅長的事情。

相比較而言，開源社區(qū)的“評審”是分布式、用腳投票的——一個東西解決問題就有人用、有人用且有問題就會持續(xù)反饋與解決，于是用戶的規(guī)模和一系列反饋便起到了評審的作用。開源體系的迭代，無論是開源代碼，還是開源的數(shù)據(jù)、模型，乃至像 wikipedia 這樣的開源文檔體系，都有較為成熟的 CI（continuous integration 持續(xù)集成）機制來更新迭代。云上 Notebook 作為一種新的呈現(xiàn)形式，評審與迭代機制可以較為靈活，可以參考學(xué)術(shù)論文、也可以參考技術(shù) blog 或者 wikipedia，但其核心在于帶著 code block 以及包含數(shù)據(jù)模型算力的云上環(huán)境。

對很多創(chuàng)新成果來說，開源+云上 Notebook 可能是一種比發(fā)表文章反饋迭代快且廣泛很多的形式。我們相信，會有越來越多的 Paper with Notebook、甚至 Paper as Notebook 的實踐出現(xiàn)，這也更能順應(yīng)“知識體系更新迭代加速、從底層創(chuàng)新到應(yīng)用落地過程加速”的大背景。

值得注意的是，對云上 Notebook 的支持不意味著對現(xiàn)有發(fā)表體系的“替代”，而意味著為創(chuàng)新成果找到新的“出口”、新的“代謝通路”。我們也在積極探索各種類型的“代謝通路”，例如發(fā)起?DeepModeling 開源社區(qū)并逐漸體系化，也例如結(jié)合 MLOPS 技術(shù)的算法解決方案快速上線也在新一輪的嘗試中（一個參考是結(jié)合 Uni-Mol 技術(shù)的?Bohrium APP Uni-QSAR)。這些嘗試正在很大程度地解放生產(chǎn)力和創(chuàng)造力。我們會發(fā)現(xiàn)，對于大量真正有意義的算法來說，快速解決問題、得到反饋比使勁憋文章、跟審稿人干架來得更關(guān)鍵——當(dāng)這里的“大量”真的“量夠大”時，革新也自然就會發(fā)生。此外，這些本質(zhì)上在提升創(chuàng)新效能的手段也能最大程度地減緩與“卷”的邏輯的矛盾。

同樣值得注意的是，無論是這里的 Notebook、還是 APP，與純粹的開源代碼或 Wiki 體系很大的區(qū)別在于對后端環(huán)境的需求。算力/數(shù)據(jù)/軟件等系統(tǒng)環(huán)境是任何類型的計算解決方案所必須的，在這些方面哪怕開發(fā)成本是固定的，更大的成本——且是邊際成本——也會發(fā)生在規(guī)?；褂煤统掷m(xù)迭代維護上。對于任何一個 AI 模型體系也同樣如此。因此，我們需要一個運行足夠良好的經(jīng)濟模型和協(xié)同體系來支撐這個體系的運轉(zhuǎn)，這是需要根據(jù)實際情況尋求最佳方案的、也是需要持續(xù)探索的。

綜合上述討論，NBHub 希望做什么

NBHub 希望推動形成一個在 AI4S 與 AIGC 時代讓知識“跑”起來的社區(qū)。這里的“跑”既指以云上 Notebook 的形式一鍵運行、快速上手，又指在一個跨領(lǐng)域的開放共建的社區(qū)中充分、自由地傳播與分享。這種靈活的社區(qū)形式將作為教學(xué)與科研體系的有效補充，并終將推動現(xiàn)有教學(xué)與科研體系的革新。

NBHub 目前主要通過微信公眾號的形式運營，我們也將探索更為豐富的形式。我們希望 NBHub 的內(nèi)容覆蓋 AI4S 與 AIGC 領(lǐng)域那些適合不只“看”、還得“跑”的知識，包括經(jīng)典的技術(shù)體系、也包括前沿的技術(shù)進展，以及好玩、有用的新鮮內(nèi)容，和對先進實踐的推廣介紹，等等。對于那些痛點鮮明、共振強烈的群體（例如我們最近發(fā)現(xiàn)的 AI for Bioinformatics 群體）我們將進一步通過靈活的社區(qū)教學(xué)交流等形式的活動組織起來。對于任何對 NBHub 的想法、建議，都?xì)g迎提出；也歡迎以任何形式加入我們。

令人驚喜的是，在我們推出一系列優(yōu)質(zhì) Notebook 內(nèi)容的同時，其集散地——?Notebook 案例廣場，正在被越來越多地關(guān)注起來。有一天，我們發(fā)現(xiàn)有一位朋友在他的朋友圈熱情地推薦案例廣場。當(dāng)我們問他是什么激起他的分享欲時，他說：“……我順著這個 Uni-mol 相關(guān)的教程摸到了整個案例廣場，發(fā)現(xiàn)里面已經(jīng)有很多高質(zhì)量的 Notebook 了；想起以前學(xué)東西的時候都是全網(wǎng)搜（可能尤其在 CSDN 上），然后質(zhì)量和版本都參差不齊，在學(xué)習(xí)之前還得先解決很多的配置問題，不同版本的指令可能還不太一樣；然后驚奇地案例廣場上的 Notebook 的數(shù)量和覆蓋面已經(jīng)很廣了，還有包括像 Python 作圖類的教程，Notebook 有審核、能跑通；我覺得這對新手或者想了解這個領(lǐng)域的人是很激動的，甚至可能很少會有人的知識面是覆蓋案例廣場上所有案例的；所以從這個角度上我覺得是個“寶藏庫”，一定程度上，新手入門最高效的方式之一是在有標(biāo)準(zhǔn)答案或者指導(dǎo)的情況下“做作業(yè)”，這個層面上，案例廣場降低了我獲取知識的成本，提高了學(xué)習(xí)效率”。對此我們感到激動——這正是我們希望推動做好的。

最后，One More Thing。通過 NBHub，我們最希望倡導(dǎo)的，還是回歸好奇心與責(zé)任心驅(qū)動下最樸素的價值追求。技術(shù)在飛快地發(fā)展，但“科技向善”永不過時。如 DeepModeling 社區(qū)宣言所言，“那些希望通過計算建模突破科學(xué)邊界、解決困難問題的人們正在以前所未有的新方式集結(jié)起來。他們需要新的基礎(chǔ)設(shè)施——新的協(xié)作平臺，新的代碼框架，新的數(shù)據(jù)處理手段，新的算力使用方式；他們需要新的文化——追求通力協(xié)作、惠及大眾；追求知識與工具的自由交流與分享；追求尊重并欣賞相互的成就、和而不同。”我們希望推動的，是讓那些志同道合者，能在這里，成為更好的自己。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-560270.html

到了這里，關(guān)于AI4S 與 AIGC 時代，云上 Notebook 將如何革新教學(xué)與科研體系的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！