前景巨大，關(guān)乎未來(lái)，如何用AI“武裝”我們的教育？ | CCF-GAIR 2019

雷鋒網(wǎng)按：7月12日-7月14日，2019第四屆全球人工智能與機(jī)器人峰會(huì)（CCF-GAIR 2019）于深圳正式召開。峰會(huì)由中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（CCF）主辦，雷鋒網(wǎng)、香港中文大學(xué)（深圳）承辦，深圳市人工智能與機(jī)器人研究院協(xié)辦，得到了深圳市政府的大力指導(dǎo)，是國(guó)內(nèi)人工智能和機(jī)器人學(xué)術(shù)界、工業(yè)界及投資界三大領(lǐng)域的頂級(jí)交流博覽盛會(huì)，旨在打造國(guó)內(nèi)人工智能領(lǐng)域極具實(shí)力的跨界交流合作平臺(tái)。

在不少人看來(lái)，教育可能是一個(gè)相對(duì)傳統(tǒng)的行業(yè)，但其實(shí)教育也是一個(gè)不斷在與時(shí)俱進(jìn)的行業(yè)。國(guó)務(wù)院、教育部近年來(lái)相繼發(fā)布不少教育政策，鼓勵(lì)和支持人工智能等前沿技術(shù)與教育的融合應(yīng)用。

不管是互聯(lián)網(wǎng)科技公司、還是傳統(tǒng)教育公司都已經(jīng)開始探索人工智能在教育場(chǎng)景的落地應(yīng)用，很多前沿技術(shù)應(yīng)用都已走進(jìn)中小學(xué)的課堂，很多AI+教育產(chǎn)品確實(shí)改變了我們傳統(tǒng)的教學(xué)方式。

7月14日上午，在CCF-GAIR 2019「智慧教育專場(chǎng)」上，圍繞AI+教育和智慧教育等話題，來(lái)自企業(yè)界的六位演講嘉賓上臺(tái)分享了他們對(duì)于教育前沿領(lǐng)域的思考和探索。

好未來(lái)AI實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人劉子韜：AI+教育的挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存

好未來(lái)AI實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人劉子韜博士在主題演講中，分享了好未來(lái)在AI+教育探索過程中遇到的問題和挑戰(zhàn)。

據(jù)劉子韜博士介紹，好未來(lái)AI Lab有四個(gè)愿景：一是希望通過AI提供更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容；二是希望通過AI提供更有效的教學(xué)體驗(yàn)；三是希望通過AI提供更科學(xué)的評(píng)測(cè)體系；四是希望通過AI提供更公平的教育資源。

當(dāng)提到教育、AI+教育的時(shí)候，這中間最重要的是什么？我們認(rèn)為中間最重要的是教學(xué)環(huán)境。我們選取三個(gè)維度，橫軸是學(xué)生的年齡；縱軸是上課的形式；Z軸反映的是教室里的學(xué)生數(shù)量。其實(shí)按不同的維度還可以把場(chǎng)景進(jìn)行細(xì)分，不同的場(chǎng)景產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不一樣，那么教學(xué)設(shè)計(jì)的理念也會(huì)不一樣。針對(duì)不同的教學(xué)場(chǎng)景AI需要針對(duì)每一塊進(jìn)行定制和優(yōu)化。

各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的多模態(tài)數(shù)據(jù)主要有三種：一是文本數(shù)據(jù)，很多數(shù)據(jù)是以文本的形式保留；二是視頻數(shù)據(jù)，上課多以視頻的形式記錄；三是語(yǔ)音數(shù)據(jù)，主要是老師講了什么學(xué)生回答了什么。這些數(shù)據(jù)被記錄下來(lái)，對(duì)AI是很寶貴的資源，這就是多模態(tài)機(jī)器學(xué)習(xí)。

劉子韜博士表示，今年CMU的教授寫了一篇新的文章，文章很好地總結(jié)了多模態(tài)數(shù)據(jù)的問題。這里有五大問題是好未來(lái)AI  Lab希望能解決的：一是多模態(tài)數(shù)據(jù)的情況下，怎么樣做一些表征學(xué)習(xí)以學(xué)習(xí)到所有的數(shù)據(jù)；二是將數(shù)據(jù)從一種模態(tài)映射到另一種模態(tài)，例如翻譯視頻和音頻數(shù)據(jù)；三是校準(zhǔn)，課件是靜止的，怎么知道老師講到課件的哪個(gè)部分；四是在多模態(tài)中加入信息進(jìn)行預(yù)測(cè)；五是在多模態(tài)之間傳遞知識(shí)和預(yù)測(cè)模型。

那么好未來(lái)在這其中遇到哪些挑戰(zhàn)？主要有四點(diǎn)：

一是數(shù)據(jù)量小。機(jī)器學(xué)習(xí)需要有標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，而教育場(chǎng)景中的數(shù)據(jù)大部分都是無(wú)標(biāo)簽的，有標(biāo)簽的數(shù)據(jù)非常少；

二是異構(gòu)性。異構(gòu)性和多模態(tài)是強(qiáng)綁定的，不同來(lái)源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，有天然的異構(gòu)性；

三是數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題。通常我們的標(biāo)簽獲取是非常困難的，上了一堂課想預(yù)測(cè)這堂課好不好，好不好需要打一個(gè)標(biāo)簽，這個(gè)時(shí)候打的標(biāo)簽主觀性非常強(qiáng)，十個(gè)人給老師打分，可能有六個(gè)好，有四個(gè)不好，這堂課是好還是不好，6：4就說(shuō)好，這是有歧義的；

四是評(píng)價(jià)。短期無(wú)法量化，對(duì)AI有一些困難和影響。

劉子韜博士認(rèn)為，在做AI+教育的過程中，機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。這里面的機(jī)遇是，教育界很多的問題不曾被人研究過，是學(xué)術(shù)界不曾存在的問題，這是一個(gè)藍(lán)海市場(chǎng)。同樣挑戰(zhàn)也存在于此，在搜索、推薦、廣告等較成熟領(lǐng)域的問題上，大家在不同的數(shù)據(jù)上已做了一些指標(biāo)的優(yōu)化，但在教育場(chǎng)景里里很多問題不曾被關(guān)注和解決，可借鑒的經(jīng)驗(yàn)或解法非常少。

騰訊智能教育總經(jīng)理關(guān)俊輝：騰訊智慧校園建設(shè)有四大原則

騰訊智能教育總經(jīng)理關(guān)俊輝在《共創(chuàng)智能教育時(shí)代》的主題演講中，主要介紹了騰訊教育的戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)布局。他介紹說(shuō)，騰訊教育在教育行業(yè)里的愿景主要分為三個(gè)內(nèi)容：一是連接；二是內(nèi)容；三是社會(huì)責(zé)任。

關(guān)于連接，騰訊教育要把優(yōu)質(zhì)的內(nèi)容連接到真正需要這些內(nèi)容的孩子們，包括家校溝通、校園管理等教育場(chǎng)景，為他們建立數(shù)字化的連接通道。關(guān)于內(nèi)容，隨著在線服務(wù)以及各種終端形態(tài)的變化，內(nèi)容在發(fā)生一些改變，騰訊也推出了騰訊扣叮編程、騰訊課堂等內(nèi)容平臺(tái)；關(guān)于社會(huì)責(zé)任，從教育本身分兩個(gè)方向，一是選拔人才，二是普惠性教育。從選拔人才的角度來(lái)說(shuō)，我們需要培養(yǎng)一些真正能夠做出菲爾茲獎(jiǎng)、諾貝爾獎(jiǎng)的人。從普惠性的角度來(lái)說(shuō)，我們希望能夠大規(guī)模的提升整體孩子們受教育的質(zhì)量。

關(guān)俊輝介紹，騰訊教育做智慧校園建設(shè)的基本原則是：一是用戶統(tǒng)一身份認(rèn)證；二是應(yīng)用接口開放；三是統(tǒng)一的應(yīng)用池管理；四是移動(dòng)化應(yīng)用的矩陣以及組件。

經(jīng)過梳理分析，關(guān)俊輝認(rèn)為，AI+教育整體還處在一個(gè)比較簡(jiǎn)單的階段，沒有那么成熟。他們還在研究如何使用從挖掘的數(shù)據(jù)中獲得的信息。所以，騰訊教育在知識(shí)圖譜、大數(shù)據(jù)挖掘、人工智能的人機(jī)交互界面等層面不斷增強(qiáng)基礎(chǔ)的能力，通過智能教育平臺(tái)，在教育的場(chǎng)景上，比如針對(duì)老師精準(zhǔn)的教研、教學(xué)、學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)、整體的教育治理等等方面落地。

 商湯科技教育事業(yè)部總經(jīng)理尚海龍：AI素養(yǎng)，關(guān)乎未來(lái)

商湯科技教育事業(yè)部總經(jīng)理兼香港公司總經(jīng)理尚海龍?jiān)凇段磥?lái)以來(lái)，只是尚未流行》的主題演講中，主要分享了推廣AI教育的重要性并介紹了商湯科技的AI教育生態(tài)。

教育的目的在于育人，培訓(xùn)的目的在于訓(xùn)練。教育一定是以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光看待，特別是過去兩百年時(shí)間里，德國(guó)這個(gè)國(guó)家能兩次崛起，在于德國(guó)關(guān)注的是孩子有沒有競(jìng)爭(zhēng)力，而我們現(xiàn)在關(guān)注的還是孩子在考試中能不能拿高分，這絕對(duì)是兩個(gè)方向。我們想把最先進(jìn)的科技文化知識(shí)變成素養(yǎng)式的教給學(xué)生，這是商湯教育所關(guān)注的特別點(diǎn)。

尚海龍舉例，100個(gè)學(xué)生中，國(guó)內(nèi)大約有6個(gè)學(xué)生會(huì)編程，而在美國(guó)大約是60個(gè)學(xué)生。以AI為中心的STEAM教育成為硅谷乃至美國(guó)素質(zhì)教育的新標(biāo)準(zhǔn)，為了鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)編程，美國(guó)前總統(tǒng)奧巴馬曾從繁忙的工作中抽出一天時(shí)間與學(xué)生一起學(xué)編程，特朗普曾出臺(tái)白宮文件以推進(jìn)編程AI普及化的教育。

尚海龍也介紹了商湯科技的AI教育生態(tài)，主要包含四個(gè)層面：一是商湯科技已經(jīng)出版了面向中小學(xué)的人工智能系列教材，解決“教什么”的問題；二是培訓(xùn)一線AI授課教師，解決“誰(shuí)來(lái)教”的問題；三是提供AI實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)課程和教育機(jī)器人等AI教輔資源解決“如何學(xué)”的問題；四是舉辦AI交流展示活動(dòng)，解決如“何評(píng)價(jià)”的問題。

科大訊飛北京研究院副院長(zhǎng)付瑞吉：智能評(píng)閱技術(shù)的兩大應(yīng)用場(chǎng)景

科大訊飛北京研究院副院長(zhǎng)、哈工大訊飛聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室副主任付瑞吉博士，主要介紹了訊飛在智能評(píng)閱方面的核心技術(shù)與應(yīng)用。

付瑞吉博士表示，訊飛是做語(yǔ)音起家，語(yǔ)音識(shí)別和合成基礎(chǔ)上的另一個(gè)應(yīng)用點(diǎn)是語(yǔ)音評(píng)測(cè)。參加考試的學(xué)生說(shuō)一段話，機(jī)器進(jìn)行自動(dòng)評(píng)測(cè)，包括對(duì)聲學(xué)和文本內(nèi)容的評(píng)測(cè)，最后給出一個(gè)綜合分?jǐn)?shù)。

我們的機(jī)器可以做到在學(xué)習(xí)人工專家評(píng)分的情況下，評(píng)分的總分相關(guān)度和平均誤差達(dá)到人工的水平，已在30個(gè)省市的普通話水平考試中應(yīng)用。而且，我們從口語(yǔ)考試擴(kuò)展到紙筆考試，現(xiàn)在K12大部分是紙筆考試，我們通過掃描試卷，進(jìn)行圖片的OCR識(shí)別，再進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分。

付瑞吉博士介紹，智能評(píng)閱技術(shù)有兩大應(yīng)用場(chǎng)景：

一是大規(guī)模考試。例如中考、高考、會(huì)考等大型考試，一般是幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)人，規(guī)模比較大。大規(guī)模考試第一個(gè)需求是做評(píng)分質(zhì)檢，因?yàn)橐ＷC評(píng)分的準(zhǔn)確性，校檢人工的錯(cuò)誤。第二需求是替代一評(píng)，對(duì)于高利害的考試更多是做質(zhì)檢，對(duì)低利害的考試主要考慮節(jié)省人工成本。

二是日常教學(xué)。日常教學(xué)包括平時(shí)的作業(yè)、周測(cè)、月考、期中/期末考試和校際聯(lián)考，規(guī)模比較小，比如班級(jí)作業(yè)就幾十人，這不只是需要評(píng)分的準(zhǔn)確，還需要批改、反饋，對(duì)老師來(lái)說(shuō)還需要有詳細(xì)的分析報(bào)告，這是日常教學(xué)中的應(yīng)用。日常教學(xué)中的需求比在考試中的要求更加細(xì)，技術(shù)難度也更加大。

網(wǎng)易有道副總裁金磊：AI與教育結(jié)合前景巨大，但還需長(zhǎng)期演進(jìn)

網(wǎng)易有道副總裁金磊在《教育信息化與AI+》主題演講中，主要介紹了有道的教育業(yè)務(wù)版圖以及對(duì)于AI+教育的一些思考。

談到為什么需要AI+教育時(shí)，金磊認(rèn)為：

AI本質(zhì)上是一種從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)規(guī)律和知識(shí)的方法，可以在業(yè)務(wù)中的很多環(huán)節(jié)取代人的決策，大幅提高生產(chǎn)效率，甚至解決原來(lái)解決不了的復(fù)雜問題。

金磊表示，當(dāng)前AI+教育有三個(gè)發(fā)展階段，首先要實(shí)現(xiàn)教育內(nèi)容的數(shù)字化，然后要實(shí)現(xiàn)教育過程的自動(dòng)化，最后要實(shí)現(xiàn)教育方式的智能化。

關(guān)于AI+教育的架構(gòu)，金磊認(rèn)為，最底層需要一些最基礎(chǔ)的技能，比如說(shuō)NLP的基礎(chǔ)技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺、自適應(yīng)引擎、大數(shù)據(jù)分析等；再往上一層，需要用這些技術(shù)對(duì)教育的內(nèi)容做一些數(shù)據(jù)的處理，比如圖像轉(zhuǎn)文本、題目的切分、作業(yè)的電子化；再往上一層還得拿到不同的數(shù)據(jù)資源，包括題庫(kù)、教研資源庫(kù)、學(xué)習(xí)資源，以此我們把這些結(jié)合起來(lái)可以做上層的智能批改、自適應(yīng)學(xué)習(xí)和學(xué)情大數(shù)據(jù)等應(yīng)用。

最后金磊總結(jié)說(shuō)，AI與教育的結(jié)合前景是巨大的，但還需要很多年的演進(jìn)。他們判斷還是處在非常早期的階段，這個(gè)過程的目標(biāo)不是取代“AI老師”，而是“AI武裝老師”，讓老師有更多的精力教授、激勵(lì)學(xué)生。

阿里釘釘教育行業(yè)K12總監(jiān)葉學(xué)展：互聯(lián)網(wǎng)+教育，從效率到均衡和質(zhì)量

最后登臺(tái)演講的嘉賓是阿里釘釘教育行業(yè)K12總監(jiān)葉學(xué)展（阿里花名：蹊徑），他在演講中分享了釘釘在教育行業(yè)的實(shí)踐和思考。

義務(wù)教育可以說(shuō)是教育里面最大的領(lǐng)域，主要以區(qū)縣、地域?yàn)樽罨A(chǔ)的管理單元。普通人去幫孩子辦理入學(xué)要跑很多不同的部門、提交很多資料，所以教育領(lǐng)域行政效率的數(shù)字化很大程度上會(huì)影響到每個(gè)人的體驗(yàn)。

葉學(xué)展介紹，釘釘看到了教育數(shù)字化中的痛點(diǎn)，正在將杭州過去幾年實(shí)行的“最多跑一次”改革在教育行業(yè)進(jìn)行落地。改革的核心就是驅(qū)動(dòng)組織機(jī)構(gòu)從“管理”到“服務(wù)”的轉(zhuǎn)變，手段有兩個(gè)：一是優(yōu)化流程，把多余的程序減掉；二是數(shù)據(jù)共享，把繁雜的證明減掉。

“最多跑一次”的推進(jìn)步驟是：一是統(tǒng)籌基礎(chǔ)設(shè)施，例如進(jìn)行一朵云的建設(shè)等；二是數(shù)據(jù)統(tǒng)一共享，例如建設(shè)統(tǒng)一的法人庫(kù)和證照庫(kù)等；三是推廣移動(dòng)辦公，例如提供身份認(rèn)證和網(wǎng)上申請(qǐng)等功能；四是提升用戶體驗(yàn)，例如提供公共支付、廳局系統(tǒng)上云和大數(shù)據(jù)示范應(yīng)用等。

教育方面，在AI和數(shù)字化的大浪潮里，我們覺得先做一些能夠覆蓋到與普通人日常生活切身相關(guān)的事情更好，例如幫助提升義務(wù)教育階段政府教育數(shù)字化治理的效率，這是我們正在做的事情。這樣的數(shù)字化工作方式看起來(lái)并沒有那么的科技化和炫酷，但是在教育行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。

葉學(xué)展表示，智慧教育目前面臨兩大新樣態(tài)：

一是業(yè)務(wù)新樣態(tài)，從粗放到精準(zhǔn)、管理到服務(wù)、孤島到整合、學(xué)業(yè)到綜合素養(yǎng)、從封閉到開放；

二是技術(shù)新樣態(tài)，從基礎(chǔ)設(shè)施到云服務(wù)，從業(yè)務(wù)到關(guān)注數(shù)據(jù)，從被動(dòng)采集到感知采集，從桌面軟件到移動(dòng)入口。他表示，越來(lái)越多的教育企業(yè)開始關(guān)注用戶的服務(wù)和體驗(yàn)，技術(shù)成為解決痛點(diǎn)難點(diǎn)的關(guān)鍵。

他認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)+教育，正在逐步解決從效率到均衡、質(zhì)量的問題，主要分為三個(gè)階段：第一階段是服務(wù)學(xué)校，釘釘希望學(xué)校和教育行政機(jī)構(gòu)在協(xié)同、精準(zhǔn)治理上面有更多效率的提升；第二階段是服務(wù)家長(zhǎng)，在家校溝通、報(bào)名繳費(fèi)等場(chǎng)景讓家長(zhǎng)有獲得感；第三階段是數(shù)據(jù)沉淀，依托教育大腦、精準(zhǔn)教學(xué)等場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)公平而有質(zhì)量的教育。（雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)）

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