11 月 23 日，在以「AI 產(chǎn)業(yè)技術(shù)的滲透與融合」為主題的 NIUDAY 北京站中，好未來 SEG 智慧教育事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)謝華亮為大家?guī)砹岁P(guān)于「AI 在教育行業(yè)中的應(yīng)用」的分享。
本文是對分享內(nèi)容的實錄整理。
大家好，特別感謝七牛云邀請我來做這個分享，我今天要給大家?guī)淼氖?AI 在整個教育領(lǐng)域的應(yīng)用。
我今天的主題是新時代、新技術(shù)、新教育。
我們過去老師的模式是在黑板上講，學(xué)生在下面聽，現(xiàn)在時代已經(jīng)不一樣了。我們現(xiàn)在面臨的時代，由于 AI 、新技術(shù)的普及，對過去的教育方式是一種顛覆。我將就這些方面，把整個過程和大家進行分享。
首先簡單科普一下，今年中興事件為什么會愈演愈烈？其實最關(guān)鍵的邏輯，是核心技術(shù)層面上的中美競爭。在 AI 技術(shù)上面也是一樣，比如我們在 2017 年樹立的四個領(lǐng)頭羊企業(yè)，包括 BAT 和科大訊飛，還有美國的 Facebook 以及最近準(zhǔn)備推無人駕駛的蘋果，這背后所呈現(xiàn)出來的，最終是 AI 熱度席卷全球的趨勢。
在 AI 里面有一個全球的競賽叫 Kaggle 競賽，Kaggle 競賽中會給你出題目、提供數(shù)據(jù)，讓你用算法和模型做相應(yīng)的處理。Kaggle 競賽里有很多的實際場景題目，比如說機場安檢、房價預(yù)測、肺癌預(yù)測、航線優(yōu)化。
以機場安檢為例，如果你去北京 T2 航站樓最旁邊的安檢口，就會發(fā)現(xiàn)那里不是人工而是全智能的。每個放行李的地方會有一個攝像頭，每個攝像頭對應(yīng)人和行李，然后整個安檢過程都是半自動的，不像 T3 或者 T1 必須要人工手檢很麻煩，如果有機會去 T2 航站樓的話可以體驗一下。
Kaggle 競賽中，比較優(yōu)秀的還有肺癌預(yù)測。因為總體來說，現(xiàn)在醫(yī)療資源非常不豐富，通過好的算法，能通過大數(shù)據(jù)判斷肺癌機率，把片子給它，它就能識別出來肺癌的幾率。
接下來是航線優(yōu)化。可能大家平常都坐飛機，卻不知道飛機里最麻煩的就是航班排次。舉個例子，我上周從南昌回來，每周每天從北京到南昌的飛機大概只有八趟左右，但比如到上海或者深圳，每天可能大概有五十多趟，區(qū)別在哪里？要通過每天人流的動態(tài)，來預(yù)測多少人坐這個航班。如果手工排的話會非常痛苦，全國每天要排兩千多趟航線，必須通過機器來完成操作。
西班牙有一個應(yīng)用叫做 Pay Per Laugh，也就是「按笑容付費劇場」。每個人的前面裝一個屏幕，你笑一次他就按照一次給你計費，比如一個觀眾笑了 38 次，他就需要支付 11.4 歐。這是人臉識別一個非常典型的應(yīng)用，在歐洲一些劇場在做這個實踐。按笑容付費以后，觀眾數(shù)提升 35%，客單價增加 6 歐元，每場總收入 28000 歐元。這相當(dāng)于是 AI 對生活場景的一個使用。
下面再簡單說一下 AI 這個行業(yè)的發(fā)展，比如說像數(shù)據(jù)、算法、算例這些問題。這幾年我們從搜索、電商、社交、虛擬助理等公司，還有自動駕駛、教育等領(lǐng)域來看，AI 是全球范圍內(nèi)比較大的趨勢。
所有 AI 落地有四個要素，首先是落地的場景，就是方向盤。比如今天我們七牛云，可以降低人力成本，否則有無數(shù)優(yōu)秀的算法也沒有價值。第二就是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)就類似于我們的汽油，車的核心如果沒有數(shù)據(jù)就沒法跑，至少現(xiàn)在 AI 的方向還是基于大數(shù)據(jù)的邏輯。第三就是算法，像汽車發(fā)動機一樣。好的算法能夠讓效率大幅度提升。最后是算例，相當(dāng)于輪子。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也好，普通的機器學(xué)習(xí)也好，深度學(xué)習(xí)也好，最核心就是依賴于 GPU，現(xiàn)在都是 TPU，最早的 CPU 在這個時代已經(jīng)跟不上了，現(xiàn)在都需要 TPU，用大批量變形計算的運行單元做處理。
教育對我們來講，是傳統(tǒng)的一個方向，但是如果 AI 加上教育會產(chǎn)生什么效果？
我先簡單科普一下整個教育發(fā)展的情況。最早的教育是精英的教育，比如說像我國的科舉制度，西方貴族的精英教育。現(xiàn)在為什么說社會主義制度要優(yōu)于資本主義制度？最核心的就是社會主義制度提供了集體化的大眾教育，而資本主義制度最核心的邏輯仍是個性化的精英教育。歐美的電視劇會用無數(shù)的娛樂內(nèi)容來沖擊你的視野，來宣導(dǎo)大家不要學(xué)習(xí)，其實本質(zhì)是在做社會分層，這就是「奶頭樂理論」。導(dǎo)致優(yōu)秀的人，也就是精英群體繼續(xù)控制西方國家，而普通人你不想學(xué)習(xí)就往下走。
但是對我國來講，社會主義制度是集體性的大眾教育，每個人都要接受九年義務(wù)教育，或者十二年制的教育。九年義務(wù)教育是國家強制的，給了更多普通人機會。教育和醫(yī)療是一個國家的底線，可能若干年后，在歐美站在國家的金字塔頂端的還是以前那一幫人，而在中國，則給每一個普通人通過學(xué)習(xí)就能夠改變命運的機會，這是本質(zhì)社會主義優(yōu)越性的體現(xiàn)。
然而這種情況已經(jīng)是過去，未來的需求已經(jīng)發(fā)生了變化。今年四月份，國家提出來教育信息化 2.0 ，它要求除了信息化的升級，更多在技術(shù)素養(yǎng)轉(zhuǎn)變，要構(gòu)建「互聯(lián)網(wǎng)+教育」大平臺，要個性化教育，大規(guī)模因材施教。2018年開始全國變化的新高考改革政策也反映出這一點。現(xiàn)在新高考是 3+3，除了語數(shù)外三門課以外，剩下三門課由你選擇，比如未來想當(dāng)記者就學(xué)文科，就是地理、歷史、政治，如果未來想當(dāng)程序員那你可能學(xué)的就是物理、化學(xué)、生物。從 2018 年新高考改革以后，未來的考試會比以前更適合每個人，每個人都是獨一無二的，這是整個中國目前的教育改革。在大的目標(biāo)和方向下，意味著在未來核心一定是個性化，個性化的底層一定要依靠人工智能做支撐。新高考的核心是整個國家戰(zhàn)略的變化，希望在未來 15 年或 25 年后，我們國家的人才能夠跟美國有正面競爭，我們不再是每個人都念一樣的內(nèi)容，而是要更創(chuàng)新，培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才。
在日常教育的方向里，常規(guī)至少有四個環(huán)節(jié)：教學(xué)、學(xué)習(xí)、考試和管理。前面三部分都是老師和學(xué)生共同來進行的，管理一般是學(xué)校對老師和學(xué)生的關(guān)系。下面我們一起來了解，現(xiàn)在做了哪些應(yīng)用來支撐前面說的這些情況。
01 AI 語音識別
語音識別比較常見，但與教育學(xué)習(xí)有什么結(jié)合點？比如念一個單詞：desk，按照標(biāo)準(zhǔn)音復(fù)述這一段英文，軟件會給我一個評分。我們知道日常背單詞是非常辛苦的事情，特別厲害的人一天可能背一千個，普通人大概就背一百個。如果做這個發(fā)音訓(xùn)練，如果讓老師教我就非常痛苦，不可能老師天天聽你一個單詞背十遍。而通過不厭其煩的機器進行語音識別，就可以用機器通過發(fā)音打分，來判斷我的發(fā)音。如果我是一個小朋友，可以進行 A 到 Z 的階段劃分，就可以不斷地訓(xùn)練，而且口音不會偏，避免 chinglish 的情況。這就是語音識別的一個場景，屬于自學(xué)的環(huán)節(jié)。
02 魔鏡系統(tǒng)
我一句話來解釋魔鏡系統(tǒng)：它是一個視覺系統(tǒng)，把學(xué)生的實時狀態(tài)收集以后進行呈現(xiàn)，最后做數(shù)據(jù)匯總，反向推動老師教學(xué)，推動學(xué)生自律過程。
我們在「雙師課堂」上推出了一個場景，叫「專注之星」。先解釋一下「雙師課堂」：「雙師」是現(xiàn)在教育一種新的模式，比如在海淀的人大附中，有非常優(yōu)秀的老師，而一些教育資源相對匱乏的地區(qū)，想要吸收優(yōu)質(zhì)的教育資源。在這種情況下，就可以讓北京的老師通過攝像頭，以錄像直播的形式，以真人大小被其他地區(qū)看見。現(xiàn)場還有線下老師，只負(fù)責(zé)現(xiàn)場收作業(yè)、糾正大家的課堂紀(jì)律等工作。這樣的兩個老師結(jié)合就叫「雙師」。但是這樣一來有個弊端，因為老師不在現(xiàn)場，意味著現(xiàn)場學(xué)生聽著會無聊開小差，于是我們就借助這個「專注之星」來解決。在過程中教室里有一個攝像頭，可以把所有人都拍下來，根據(jù)坐姿表情給大家做積分。這是一個非常小的改進，算是 AI 的一個應(yīng)用場景。
還有一個應(yīng)用場景是我們的線下培訓(xùn)機構(gòu)學(xué)而思的小班授課，每個班大概 15 個人。教育焦慮大家可能都有，特別是做了父母之后，面對這樣的問題，學(xué)而思的小朋友身上會有一個「框」，它可以識別小朋友在課堂的動作，比如他是不是舉手了，表情怎么樣，是轉(zhuǎn)筆還是跟旁邊的小朋友聊天，都可以記錄的非常清楚。而且可以生成統(tǒng)計報表。這樣一來，可以督促家長和小朋友針對問題及時交流，另外也可以根據(jù)課堂效果督促老師。這和「專注之星」一樣，可以讓整個課堂要趣味化。
以上兩個產(chǎn)品對于我之前講到的三個點——學(xué)生的狀態(tài)、老師的狀態(tài)、學(xué)生課堂狀態(tài)的自主提升——都非常重要。這些人工智能的產(chǎn)品，我們有個專業(yè)術(shù)語叫「學(xué)業(yè)測評」，它用以觀察整個學(xué)生的狀況。除此之外最核心的就是學(xué)習(xí)過程，學(xué)習(xí)的過程如果不能人工智能化，就沒有意義。
首先是自學(xué)，然后是學(xué)業(yè)測評，都是日常行為的監(jiān)測。在這個環(huán)境里面會涉及到很具體的人工智能實現(xiàn)方法。
03 知識圖譜
在我們過去上學(xué)的過程中，其實你認(rèn)真看教育部的綱要，會發(fā)現(xiàn)無論什么教材版本，最終都是把相應(yīng)的知識梳理出來的。比如我們比如說整個高中數(shù)學(xué)，可以拆解成大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個小點里面形成哪些知識內(nèi)容，可以對應(yīng)哪些知識點，知識點下面有哪些考題，這就相當(dāng)于一個非常大的庫，這個大庫就是我們最終的知識圖譜，每個知識圖譜上面有無數(shù)延展的內(nèi)容。
那它的作用是什么呢？比如說，我們可以自動出題，如果按照日常學(xué)習(xí)習(xí)慣，發(fā)現(xiàn)某個同學(xué)的某個知識點掌握的不牢靠，就完全可以依賴于知識圖譜給他們推薦相應(yīng)經(jīng)常錯誤的題目。另外場景就是可以按照人工智能，按照知識的難易度自動組卷，定義好難度系數(shù)，就可以很快速的生成相應(yīng)的試卷，都能夠大大的減輕老師的負(fù)擔(dān)，增加效率。符合整個國家提倡的「增效、減負(fù)」的大教育方針。
用科技推動教育進步，是我們好未來的使命，我們不只是一家教育公司，更是一家科技公司，期待好未來能夠用科技技術(shù)支持我國教育信息化更上一層樓。
我今天總體的分享就是這些，謝謝大家！
【來源：愛極客】
