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不拼资源和人脉,AI能颠覆数千年来的教育模式吗?

| 作者 陈利鑫 关注 1 他的粉丝 发布于 2018年4月17日. 估计阅读时间: 15 分钟 | GMTC大前端的下一站,PWA、Web框架、Node等最新最热的大前端话题邀你一起共同探讨。

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导读:AI教育的浪潮已经席卷国内外,资本也慷慨地对AI教育投出了橄榄枝。《2016年中国在线教育产业蓝皮书》公布的数据显示,2016年中国在线教育市场规模达到1560.2亿元,同比增长速度为27.3%,预计之后几年将继续保持20%左右的速度增长,到2019年达2692.6亿元。2017年7月,国务院出台的《新一代人工智能发展规划》提到,2030年中国人工智能核心产业规模将超过1万亿元,带动相关产业规模超过10万亿元。其中,教育领域成为AI技术的重要应用场景之一,“AI教育”成了教育行业未来的发展方向。而很多投资者在考察项目时,都将是否应用了AI技术作为重要的考核标准。

为深入了解AI+教育市场和技术现状,AI前线与在AI教育领域深耕多年的乂学教育创始人栗浩洋进行了交流,探讨AI教育的现状、对传统教育的影响和存在的瓶颈问题等。在此前的两篇采访(先声教育学霸君)中,AI前线也从不同的角度对AI教育市场进行分析,感兴趣的朋友可以参考链接。

教育资源分配不均,AI教育应运而生

在中国,教育资源分配不均衡的问题是阻碍教育普及发展的重要原因之一,而这个问题不是近代才有,而是自古以来就是一个棘手的问题。

自隋唐科举制实行以来,书院是古时读书人接受教育最普遍的场所,寒门子弟想要鲤跃龙门,只能在书院“十年窗前勤苦读”,幸运儿通过科举考试之后便能“一举成名天下知”,踏入仕途。

从上面两张图片中我们可以看到,明朝一代从科举考试中脱颖而出的状元籍贯,大致与上图中书院的地理分布位置重合,在书院众多的江苏、浙江、福建、江西等省份,也是出状元最多的地方。

以上只是举个简单的例子,说明一下教育资源对于古时读书人的一生来说多么重要。

时隔千年,科举制演变成当代的升学考试制度。在最新的教育体制中,虽然中国的义务教育虽然得到普及,偏远地区的学生也享有一部分教育资源,但分配不均衡、教育资源稀缺的问题仍然根深蒂固,是个棘手的问题,无论是教育产业比较发达的江苏、上海等重点学校,还是在青海、西藏偏远的山村地区,一名经验丰富的教师常常是千金难求。

这时,很多从事AI教育研究的企业和机构应运而生,打出“人工智能将会颠覆传统教育模式”,“取代特级教师”的口号。他们采用当前前沿的人工智能技术,希望依靠科技的力量,代替老师,改变传统的知识传授方法,让每个学生都拥有高质量的教育资源。

当然,这是一个美好的愿景,是一个敢于挑战数千年来没人能解决的问题的创新之举。但是,AI在教育行业的应用究竟能对教育行业产生多大的影响?对于提高教育水平和教育普及推广起到了多大的效果?AI教育的现状是怎样的,是否真的具有颠覆教育行业的巨大能量呢?

AI教育目前能做什么?

据调查显示,目前来说,AI+教育的应用主要体现在以下几个方面:(1)个性化学习,因材施教,包括内容分析,构建知识图谱,自适应学习,实现智能化推荐;(2)自动化辅导与答疑,如助教聊天机器人;(3)智能测评,如科大讯飞的英语自动测评、手写文字识别、机器翻译、作文自动评阅技术等已通过教育部鉴定并应用于全国多个省市的高考、中考、学业水平的口语和作文自动阅卷;(4)模拟和游戏化教学平台;(5)教育决策;(6)幼儿早期机器人,如猎豹移动发布的家庭机器人豹豹龙。

当前AI在教育领域的应用场景则主要在于语言学习和自适应学习、学情管理与辅助教学等,如《英语流利说》自主研发因与口语和写作自动评测引擎;《清睿口语100》推出AI口语教练Aryn,进行1对1辅导;《Duolingo》这款多语言学习软件则推出聊天机器人帮助用户练习对话;国内领先的中小学智能化在线教育公司学霸君app专注于1对1在线答疑与辅导,提供个性化解决方案,并推出高考智能机器人;被称为“学生的救星,作业的克星”的《猿题库》这款手机智能做题软件,则是通过智能算法对学生数据进行分析。

乂学教育做的事情有什么不一样?

乂学教育是2014年建立的一家人工智能自适应教育公司,乂学教育创始人栗浩洋告诉AI前线,他在创建这家公司之初就致力于用AI改变中国上千年来教育的现状,对每个学生因材施教,在智适应系统的帮助下给予学生宝贵的,相当于特级教师的资源。

这是乂学教育的理想,也是其对于AI将改变教育现状的自信。

在去年一年,乂学教育已经与500家学校进行了合作,并证明这种采用AI系统进行高质量教学的模式可以在全国快速复制。

栗浩洋讲到,过去我们的老祖宗所说的“因材施教”,实际上就是一种最早的“自适应学习”。美国的走班制也一样的道理,这种制度下学科教室和教师固定,学生可以根据自己的能力水平和兴趣愿望选择自身发展的层次班级上课,高一的学生甚至可以上大学课程,这其实就是“自适应”。而反观中国普遍存在的“一刀切”式样的教育,是对孩子的不尊重。

过去由于教师资源的稀缺,不可能每个人家中都请一个“太子太傅”,栗浩洋笑称。

“而人工智能的出现适应了这一需求,智适应系统就像一个集合了各种资源和教学经验的老教师,带来教育方法上的颠覆和复兴。”

事实上,目前市场上已经有不少在线教育公司推出了AI+教育的解决方案,那乂学教育目前的重点项目平台,和市场上其他同类产品相比,有哪些独特的优势和技术壁垒?在采用的技术方案上,与其他竞争产品有何不同?

“中国有40多家AI+教育公司,但本质上到底是不是AI公司,是加多少的问题,可能有些宣称AI教育的公司实际上AI的部分仅有1%,但乂学教育骨子里就是一家AI公司(技术);产品上来说,市场上只有不超过4家公司能提供自适应学习的产品,在完全不介入老师的情况下完成所有的测、学、教、练过程,乂学教育的
学科、年级、知识覆盖最全面,基本上90%都是AI测评、AI题库、AI语音识别。”在他看来,竞争对手与之差距过大,真正的AI+教育是用教学机器人来代替老师,而不是起辅助作用。

松鼠AI“智适应学习引擎”

乂学教育自研了特级虚拟教师松鼠AI,拥有完整的自主知识产权。这是一个以高级算法为核心的人工智能自适应学习引擎,简称“智适应学习引擎”。

据公开资料显示,智适应学习产品框架包括三个部分:用户交互,学习系统,自适应引擎。其重点的智适应引擎包括内容推荐、学情分析、内容分析等。松鼠AI针对不同的学段和学科构建了不同的学习模型,可以推荐给学生适合的学习方式,做题或者测试。在学生学习过程中,松鼠AI可以记录和分析学生的学习情况,通过搭建的知识谱图了解学生哪些内容掌握了哪些没有掌握,进而推荐合适的习题。

松鼠AI区别于其他平台的核心技术在于:

  • 采用了知识图谱、图论用于描述和表示学科知识体系;

  • 使用贝叶斯网络和概率图模型用于学生画像的刻画,表示出学生整体的知识掌握情况,采用贝叶斯知识追踪理论:用于学生对知识点掌握程度达标的判定;

  • 在获得一定数据之后,乂学教育采用分类树和模糊逻辑用于最优学习内容推荐,采用遗传算法和进化论用于推荐最佳的学习路径,并且将加强学习、深度学习用于推荐对学生最合适的教学模式。

在算法上,栗浩洋再次使用了“颠覆”这个词。

“我们在教育测量学、知识地图结构进行了更深入的纳米级拆分,提出重构知识地图的理论,并进行了更深入的心理学和认知学研究,同时对于如何计算非关联性的知识点之间的概率关系,以了解每个学生学习速度和认知能力,这是乂学教育独创性的算法。”

除了算法上的研发之外,乂学教育还在探究如何教会学生学习方法,因为在栗浩洋看来,掌握学习方法和获得学习能力才是教育的本质,这不仅包括知识点,也包括学生终身学习的能力。他表示,未来三四年,乂学教育将在学生创造性思维培养和想象力扩张方面做出投资和努力,“如果做到这一点,这家公司可以称得上是一家伟大的公司了。”他说道。

而关于广为诟病的中国应试,乂学教育认为其本身并不是一无是处。英国和美国其实也有应试教育,应试也是一种选拔人才的必然方式。事实证明,应试教育确实可以选拔出具备吃苦忍耐、有专注力的人才。

而对于应试教育,乂学教育的应对方法是减负,用AI系统检测出学生知识掌握的薄弱点,哪里不会学哪里,让学生更轻松,用更少的时间学更多的知识,并教会学生学习方法和能力的培养。

商业模式

乂学教育目前的商业模式主要有两个方向:1)以线上教育为核心,此模式与51talk等公司类似,但不同在于普通在线教育机构的真人教师直播,乂学教育是采用自适应教学系统松鼠AI来上课,而老师辅助只占30%的时间,因此,虽然多了研发上的投入,但节省大量的教师成本;2)线下模式,也称之为“教育新零售”。他表示,乂学教育现在在全国已经有500家线下店,也都采用了AI教学系统,节省了教师成本。栗浩洋称,这些乂学教育开设的线下店能达到70-80%的续课率,半年时间内30-40%的学生成绩平均能提高10-20分。“这在传统的教育方法下是几乎是不可能实现的。”栗浩洋说道。

3-5年人机对话将有重大突破

当前AI+教育还存在着局限和挑战,有一些业务场景问题是当前AI技术无法解决的。

栗浩洋认为,AI的优势在于广泛性,AI更擅长用户画像。而现在AI+教育最大的障碍是于人机对话还远未达到人与人面对面交流的水平,人机对话带来的不适感还没有消除。他预言,未来3-5年人机对话方面将会有巨大的突破,乂学教育也将与斯坦福国际研究院开发Siri的研发团队合作,借助他们在人机交互方面的丰富经验来完善自己的产品。栗浩洋说道,像微软小冰这样的产品实际上是无限级人机对话,这在技术实现上是非常困难的,但在教育领域的人机对话常常是有限性的,这大大降低了技术开发的难度,因此,AI+教育的人机交互技术非常有可能在3-5年内取得突破。

应用前景

虽然AI在教育领域还有很多业务场景难以发挥作用,但是应用前景还是非常广阔的。

图文识别:

目前的图文识别技术已经可以把手写的中文和英文进行准确的识别,如科大讯飞英文和中文字符的识别率以达到96-97%。在教育领域中,图文识别技术还要求识别数学、物理中一些复杂的公式,目前讯飞技术研究院混合图文识别的准确成果已经达到92%。

自然语言理解:

自然语言的理解未来在教育领域的应用前景包括作文评估、批改,更好地解答数学、物理题等题目。2017年,讯飞的机器参加了部分省份的作文阅卷,在高考和研究生考试结束后,机器同步阅卷,然后通过和人阅卷的对比, 把有问题的提取出来,这样可以大幅度减少阅卷中的问题,以提升公平性。

而对于中国教育资源不均衡引起的对中国教育体制的思考,栗浩洋认为,中国教育的症结并不在于信息的传播,最大的问题是教学质量和优秀教师资源稀缺。

对这家公司来说,第一重要的是科学技术,技术是生命线和核心,用AI技术让更多人拥有高质量的教育资源是该公司的愿望。栗浩洋说道,教育其实是AI很晚才进入的领域,但是最近机会来了。其股东学而思、新东方都在对自适应技术进行投资,这反映出他们对AI+教育这个方向的认可,也坚定了乂学教育对AI+教育的信息。

栗浩洋称,乂学教育今年计划将合作院校扩展到1600家,并将其AI系统免费给合作方试用。另外,乂学教育还透露其已获得中科院旗下基金的投资,有望成立AI实验室,并计划开设人工智能小学。

“中国的各种教育问题根深蒂固,AI+教育的理念还需要时间来转变和普及,这是一条漫长的路,它一定会带来不一样的未来,在这条路上,先行者先得利。”栗浩洋以这句话结束了采访。

用人工智能来颠覆数千年的教育模式,这是一个大胆而富有创新的举动,它究竟是否有如此巨大的能量还要打上一个问号,但我们期待,栗浩洋所说的“让每个学生身边都有一位苏格拉底+达芬奇+爱因斯坦合体的AI老师”这一天能够早日到来,解决当前教育领域的一些难题。

采访嘉宾

栗浩洋

上海交大国际经济法专业学士,曾担任大型教育集团全国少儿事业部的CEO,2014年创办了国内第一家人工智能自适应教育公司:乂学教育。栗浩洋曾被评为“中国人工智能创业领军30人”,先后受邀在CCF-GAIR全球人工智能与机器人大会、第十届全球CSEDU大会等峰会演讲,被CCTV-2、美国CNBC卫视、日本NHK电视台、福布斯等100多家媒体采访报道。


感谢蔡芳芳对本文的审校。

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