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| 本文作者： 陳伊莉 | 2017-03-17 10:40 |
前有互聯(lián)網(wǎng)+，現(xiàn)有AI+。當(dāng)AI+教育出現(xiàn)的時候，不少人懷疑：冷冰冰的機器真的能擔(dān)任人類靈魂工程師嗎？
懷疑來自不了解。雷鋒網(wǎng)總結(jié)了AI+教育繁衍出的六大主要應(yīng)用：個性化學(xué)習(xí)、自動化輔導(dǎo)、智能測評、模擬和游戲化教學(xué)平臺、教育決策、幼兒早教機器人，附上國內(nèi)外具體應(yīng)用案例，探究AI到底是怎么改變教育行業(yè)的。看現(xiàn)在，致未來。
因材施教教育方法在我國已有2000多年歷史，但在我國應(yīng)試教育大環(huán)境下，根據(jù)學(xué)生不同的認知水平、學(xué)習(xí)能力以及自身素質(zhì)來制定個性化學(xué)習(xí)方案真是說易行難。當(dāng)傳統(tǒng)思想與尖端科技相結(jié)合，因材施教的可行性有了大幅提高。AI介入后，個性化學(xué)習(xí)有兩條實現(xiàn)途徑：
分析內(nèi)容，構(gòu)建知識圖譜
構(gòu)建和優(yōu)化內(nèi)容模型，建立知識圖譜，讓用戶可以更容易地、更準確地發(fā)現(xiàn)適合自己的內(nèi)容。國外這方面的典型應(yīng)用是分級閱讀平臺，推薦給用戶適宜的閱讀材料，并將閱讀與教學(xué)聯(lián)系在一起，文后帶有小測驗，并生成相關(guān)閱讀數(shù)據(jù)報告，老師得以隨時掌握學(xué)生閱讀情況。
Newsela將新聞與英語學(xué)習(xí)融為一體。通過科學(xué)算法衡量讀者英語水平，抓取來自《彭博社》、《華盛頓郵報》等主流媒體的內(nèi)容，由專人改寫成不同難度系數(shù)（詞匯量多少）的版本。
LightSail也是相同應(yīng)用，不過它的閱讀材料是出版書籍，它收集了適合K12學(xué)生閱讀的來自400多個出版商的8萬多本圖書。
Bibblio有較大不同，它是B2B業(yè)務(wù)，它主要客戶是出版商、Edutech公司等，其中一個主打產(chǎn)品是提供更便捷、更契合用戶所需內(nèi)容的知識搜索Saas。一般的內(nèi)容搜索靜止且碎片化，搜索巨頭Google的信息未經(jīng)過過濾、雜亂且外行，而Bibblio則填補了這個缺陷。
2015年底Newsela用戶量超過400萬，LightSail和紐約市教育局、芝加哥公立學(xué)校、丹佛公立學(xué)校等機構(gòu)達成了合作，而目前我國沒有如此規(guī)模、與官方達成合作的個性化閱讀學(xué)習(xí)平臺。
自適應(yīng)學(xué)習(xí)，實現(xiàn)智能化推薦
個性化學(xué)習(xí)是自適應(yīng)重要的特點，也是其相較于 MOOC最大的區(qū)別。自適應(yīng)學(xué)習(xí)（Adaptive learning）的運作過程是這樣的：搜集學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，預(yù)測學(xué)生未來表現(xiàn)，智能化推薦最適合學(xué)生的內(nèi)容，最終高效、顯著地提升學(xué)習(xí)效果。
那么自適應(yīng)學(xué)習(xí)是否會超越人類教師的重要性？Knewton核心團隊成員表示，自適應(yīng)平臺不能代替老師。推廣自適應(yīng)學(xué)習(xí)的意義在于不是所有學(xué)生都能遇到好老師，自適應(yīng)平臺能讓沒有好老師的學(xué)生也獲得優(yōu)質(zhì)的教育資源。尤其在我國更有存在發(fā)展的必要性，這能改善地區(qū)、群體間教育資源分配失衡情況。
提到自適應(yīng)平臺，首當(dāng)要說其中佼佼者Knewton。它為發(fā)行商、學(xué)校及全球的求學(xué)者提供預(yù)測性分析及個性化推薦，其覆蓋的學(xué)生范圍包括 K12、高等教育及職業(yè)發(fā)展教育等。據(jù)Knewton核心團隊成員介紹，它有三個重要功能：首先是推薦課程內(nèi)容功能。系統(tǒng)抓取學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并分析下一階段應(yīng)該學(xué)什么，這與亞馬遜、淘寶的推薦并無不同；第二，預(yù)測性的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析。這或許是knewton和出版商最大的差別，出版商讓學(xué)生知道做題的對錯。而knewton是預(yù)測你未來的學(xué)習(xí)程度，你現(xiàn)在做的怎么樣，未來能做怎么樣。比如說一個學(xué)生測試得了60分，還有系統(tǒng)基于學(xué)生數(shù)據(jù)分析和對內(nèi)容的了解，系統(tǒng)可能會顯示學(xué)生水平要高于60分；第三，內(nèi)容數(shù)據(jù)分析。評估課程的內(nèi)容質(zhì)量，對學(xué)生學(xué)習(xí)有什么影響。
Smart Sparrow是澳洲一個在線適應(yīng)性教育平臺，與其他適應(yīng)性教育平臺相比，Smart Sparrow更突出老師的地位，“把老師作為學(xué)習(xí)過程的中心，讓老師設(shè)計適應(yīng)性課程”，公司的創(chuàng)始人兼CEO德羅爾?本-納伊姆博士（Dr. Dror Ben-Naim）對外媒表示，“我們本身沒有內(nèi)容，互動中得到的反饋引導(dǎo)老師把課程設(shè)計得更好。下一階段學(xué)習(xí)都是在學(xué)生學(xué)習(xí)行為的基礎(chǔ)上動態(tài)生成的。”
DreamBox Learning是一個針對K8學(xué)生的在線數(shù)學(xué)自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺。最大特點在于課程形式靈活多樣，有500多個在線數(shù)學(xué)課程、謎語、游戲等形式。老師、家長也可以查看學(xué)習(xí)進展。
此外，還有近兩年被稱為“學(xué)生的救星，作業(yè)的克星”等各類搜題APP，其中國內(nèi)以猿題庫為代表。美國學(xué)生也有著他們的搜題神器——Volley 。Volley 使用過程是這樣的：學(xué)生們用手機拍攝教材內(nèi)容或作業(yè)題目，Volley 會分析照片和文本，并顯示要點、難點、先修知識。隨后，應(yīng)用會提供在線課堂、百科鏈接、甚至是教師上傳的參考 PDF 文件。這個過程中運用了機器學(xué)習(xí)和自然語言處理技術(shù)來自動收集。該公司獲得扎克伯格教育風(fēng)投公司、好未來等投資。扎克伯格教育風(fēng)投公司在 Facebook 上寫道：“Volley 吸引我們的是，它引導(dǎo)學(xué)生們自行安排學(xué)習(xí)計劃和提高自學(xué)能力。”
國內(nèi)還有不少自適應(yīng)平臺創(chuàng)業(yè)公司，但有一些在線教育網(wǎng)站不過是將“自適應(yīng)”作為包裝手段。除了自研外，國內(nèi)公司還熱衷于與國外公司展開合作。據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，2016年初好未來宣布戰(zhàn)略投資Knewton，2015年一起作業(yè)網(wǎng)宣布與Knewton達成合作協(xié)議，把Knewton的個性化數(shù)據(jù)分析技術(shù)運用到旗下的英語教學(xué)產(chǎn)品。
AI除了應(yīng)用于個性化學(xué)習(xí)方案的制定外，還落地在自動化輔導(dǎo)和答疑子領(lǐng)域，這也成為了教師面授外的補充。好未來創(chuàng)始人張邦鑫曾對媒體表示：
下一代機構(gòu)是智能型，從大數(shù)據(jù)進化到人工智能，語音識別、圖像識別、手寫識別、語音分析等技術(shù)的發(fā)展，讓機器模擬人來答疑、做服務(wù)成為可能，這類應(yīng)用會越來越多。最初機器是用來輔助人工教學(xué)的，未來的趨勢則是人輔助機器，而這個過程會一次次重塑未來的學(xué)習(xí)和教育。
AI在這方面的應(yīng)用不是雷鋒網(wǎng)張口就來的。佐治亞理工學(xué)院某個課程整個學(xué)期結(jié)束后，學(xué)生才被老師告知此前一直互動的某個助教（吉爾·沃森）是聊天機器人，同學(xué)們都震驚了。其中人機交互（HCI）技術(shù)有著非常重要的作用。對馬里蘭大學(xué)的計算機科學(xué)教授Ben Shneiderman來說，HCI就是記憶所有人類所創(chuàng)造出來的事情。
在求學(xué)期間，老師長時間改作業(yè)甚至到深夜的場景深深印入眾人心中。隨著信息化建設(shè)、人工智能的發(fā)展，大數(shù)據(jù)、文字識別、語音識別、語義識別，使得規(guī)模化的自動批改和個性化反饋走向現(xiàn)實。如何利用人工智能減輕批改壓力，實現(xiàn)規(guī)模化又個性化的作業(yè)反饋，是未來教育的重要攻克點，也是國內(nèi)外眾多企業(yè)看中的市場。
先說說國內(nèi)風(fēng)頭正勁的科大訊飛。今年兩會期間，科大訊飛董事長劉慶峰提案中提到，科大訊飛的英語口語自動測評、手寫文字識別、機器翻譯、作文自動評閱技術(shù)等已通過教育部鑒定并應(yīng)用于全國多個省市的高考、中考、學(xué)業(yè)水平的口語和作文自動閱卷。而基于國家“十二五”863“基于大數(shù)據(jù)的類人智能關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)”階段性成果構(gòu)建的“訊飛教育超腦”已在全國 70% 地市、1 萬多所學(xué)校應(yīng)用。
國外也有多個智能測評公司和實踐用例。GradeScope是起源于2012年在加州伯克利大學(xué)一個邊緣性的產(chǎn)品，它旨在簡化批改流程，使老師們更專注于教學(xué)反饋。目前有超過150家知名學(xué)校（OSU、MIT等）采用該產(chǎn)品。
MathodiX是美國實時數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果評測網(wǎng)站，算法會對每一步驟都進行檢查、反饋。
美國教育考試服務(wù)中心（ETS）是世界上最大的私營非盈利教育考試及評估機構(gòu)，已經(jīng)成功將AI引入SAT和GRE論文批改，同人類一起扮演評卷人角色。
寓教于樂也是現(xiàn)代教育理念之一。GSV Capital聯(lián)合創(chuàng)始人Michael Moe曾對外媒表示：
未來教育要從娛樂業(yè)中學(xué)習(xí)如何大規(guī)模吸引用戶參與其中，同時提升質(zhì)量與價值。他認為，未來知識獲取會有很多渠道，盡管舊的知識貨幣不會被取代，但它會因為一個人的知識組合包的形成而獲得優(yōu)化，這個知識組合包中包含他學(xué)過的內(nèi)容，上過的課程，經(jīng)歷的事情，并且依賴于LinkedIn這樣的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。
平臺應(yīng)用的科技將會包括虛擬現(xiàn)實、計算機視覺、機器學(xué)習(xí)等。目前最成功的模擬仿真是飛行模擬器。據(jù)悉，模擬機和真機飛行的感覺沒有差別，而模擬機的訓(xùn)練還更為便捷。例如美國紅雀模擬器公司推出的紅雀FMX型全動飛行訓(xùn)練裝置經(jīng)過了美國美國航空管理局（FAA）認證，價值幾千萬美金的模擬機。 中航國際曾采用這款飛行器訓(xùn)練我國飛行員。
除了上述特殊應(yīng)用外，還有科學(xué)學(xué)習(xí)模擬平臺。Catchment Simulation 是一款可以學(xué)習(xí)水文和水利的仿真軟件，研發(fā)目的是出于對環(huán)境的保護。
中國學(xué)生教育決策失誤率很高，尤其體現(xiàn)在選擇大學(xué)學(xué)校以及專業(yè)時。有數(shù)據(jù)顯示，70%學(xué)生后悔自己當(dāng)年所選專業(yè)。有句戲謔的話是“現(xiàn)在上課流的淚，都是當(dāng)年選專業(yè)腦子進的水”。如果能夠搜集海量數(shù)據(jù)提供決策基礎(chǔ)，AI 算法就能幫助學(xué)生找到最優(yōu)理論路徑，從而選擇更適合的學(xué)校、專業(yè)。
iPIN是一家商業(yè)智能公司，創(chuàng)始人兼CEO楊洋曾參與雷鋒網(wǎng)線下分享會。在創(chuàng)業(yè)初期，iPIN選擇高考志愿填報為切口，楊洋指出：
我們幫助高考生填報志愿的方法是讓機器學(xué)習(xí)上億人的成長軌跡，學(xué)會人類職業(yè)成長的模式，然后用他們的軌跡去指導(dǎo)畢業(yè)生規(guī)劃人生，找到里面的捷徑。其中涉及的數(shù)據(jù)有各省政策、招生計劃、錄取數(shù)據(jù)、職業(yè)測評體系、就業(yè)情況、男女比例等。做了三年之后，用戶質(zhì)量口碑都做到了市場第一。
2016年iPIN與新東方達成戰(zhàn)略合作協(xié)議，發(fā)布了三款人工智能機器人，其中之一就是高考志愿機器人，三步走實現(xiàn)指導(dǎo)：測錄取率、自我測評、智能機器人匹配方案。
此外，楊洋還認為由于數(shù)據(jù)收集難度低，運算資源極大豐富，AI 能做的遠遠不止大學(xué)專業(yè)選擇的分析決策，AI 幫助決策將越來越多地影響我們生活的方方面面，例如招聘、法律等。
教育可劃分為四類：幼兒早教、K12、高等教育、職業(yè)教育。后三者上述已有提及，這里著重描述一下幼兒早教。從互聯(lián)網(wǎng)時代開始，早教創(chuàng)業(yè)者就面臨著一堆困惑，其中最大的莫過于變現(xiàn)。有業(yè)內(nèi)人士表示：早教的未來在移動和智能。國內(nèi)早教智能很多，許多創(chuàng)業(yè)公司、互聯(lián)網(wǎng)巨頭都一頭扎入這魚龍混雜之地。進入AI時代后，早教的研發(fā)門檻無疑又增高了。雷鋒網(wǎng)此前報道中指出，兒童機器人的門檻不在技術(shù)這塊，而在于內(nèi)容、交互方式。
做過高端教育機器人的EZ Robotics創(chuàng)始人張濤表示：
“在技術(shù)上會具體涉及語音交互、機器人的動作和肢體語言交互等。拿語音交互為例，科大訊飛通用語意交流方案的場景往往是比較固定的，直接拿語音技術(shù)與小孩交流肯定不夠。比如說小孩喜歡聊小動物，科大訊飛肯定不會在小動物特定語義下做很深入的技術(shù)。創(chuàng)業(yè)公司只能把它的語音SDK拿過來再做二次深度開發(fā)，而肢體動作跟機器人的自動控制相關(guān)，這個目前只能創(chuàng)業(yè)公司自己做”
著名教育家葉圣陶先生曾說過：“教育是農(nóng)業(yè)，不是工業(yè)”。教育不是一蹴而就的事，這種“慢”屬性也不由得感染到了教育+領(lǐng)域。
此時不妨舉中國互聯(lián)網(wǎng)教育市場作個例子。不同于其他強商業(yè)驅(qū)動行業(yè)，如金融、游戲、廣告?zhèn)髅降龋逃冀K是個持續(xù)投入的行業(yè)，變現(xiàn)難。K12是國內(nèi)在線教育最有分量的子領(lǐng)域，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)教育研究的報告，我國在線教育機構(gòu)8000家左右，有70%的K12在線教育企業(yè)處于虧損狀態(tài)，盈利的企業(yè)只占5%。若想在教育行業(yè)撈快錢，還是趁早離場吧，耐得住寂寞方能成功。
教育雖“慢”，但如前文所提，教育是國之強盛根本，AI的進步對于教育革新推動力也是顯而易見，各國都開始將AI+教育提升到戰(zhàn)略高度。
今年AI首次被寫入李克強總理的政府工作報告中，上升到國家戰(zhàn)略層面，劉慶峰在兩會上再次提及AI+教育應(yīng)用；去年第四季度，英美兩國分別發(fā)布了《美國國家AI研究與發(fā)展策略規(guī)劃》、《AI：未來決策制定的機遇與影響》，報告肯定AI將對教育行業(yè)產(chǎn)生積極作用，并將其寫入國家數(shù)字戰(zhàn)略。
教育AI技術(shù)供應(yīng)商Cognii創(chuàng)始人Dee Kanejiya曾撰文表示，他相信AI將惠及教育生態(tài)系統(tǒng)的所有利益相關(guān)者：
學(xué)生能夠獲得實時反饋和自動化輔導(dǎo)，家長可以通過一種便捷、實惠的方式看到孩子實時學(xué)習(xí)情況和更加明朗職業(yè)前景。老師能收獲更豐富的教學(xué)資源、學(xué)生個性化學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)來實現(xiàn)因材施教，學(xué)校也能提供高質(zhì)量的教育，政府則將更容易為所有人提供可負擔(dān)、更均衡的教育。
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