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(lái) SEG 智慧教育事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)謝華亮為大家?guī)?lái)了關(guān)于「AI 在教育行業(yè)中的應(yīng)用」的分享。

本文是對(duì)分享內(nèi)容的實(shí)錄整理。

大家好，特別感謝七牛云邀請(qǐng)我來(lái)做這個(gè)分享，我今天要給大家?guī)?lái)的是 AI 在整個(gè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用。

我今天的主題是新時(shí)代、新技術(shù)、新教育。

我們過(guò)去老師的模式是在黑板上講，學(xué)生在下面聽(tīng)，現(xiàn)在時(shí)代已經(jīng)不一樣了。我們現(xiàn)在面臨的時(shí)代，由于 AI 、新技術(shù)的普及，對(duì)過(guò)去的教育方式是一種顛覆。我將就這些方面，把整個(gè)過(guò)程和大家進(jìn)行分享。

首先簡(jiǎn)單科普一下，今年中興事件為什么會(huì)愈演愈烈？其實(shí)最關(guān)鍵的邏輯，是核心技術(shù)層面上的中美競(jìng)爭(zhēng)。在 AI 技術(shù)上面也是一樣，比如我們?cè)?2017 年樹(shù)立的四個(gè)領(lǐng)頭羊企業(yè)，包括 BAT 和科大訊飛，還有美國(guó)的 Facebook 以及最近準(zhǔn)備推無(wú)人駕駛的蘋果，這背后所呈現(xiàn)出來(lái)的，最終是 AI 熱度席卷全球的趨勢(shì)。

在 AI 里面有一個(gè)全球的競(jìng)賽叫 Kaggle 競(jìng)賽，Kaggle 競(jìng)賽中會(huì)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(jìng)賽里有很多的實(shí)際場(chǎng)景題目，比如說(shuō)機(jī)場(chǎng)安檢、房?jī)r(jià)預(yù)測(cè)、肺癌預(yù)測(cè)、航線優(yōu)化。

以機(jī)場(chǎng)安檢為例，如果你去北京 T2 航站樓最旁邊的安檢口，就會(huì)發(fā)現(xiàn)那里不是人工而是全智能的。每個(gè)放行李的地方會(huì)有一個(gè)攝像頭，每個(gè)攝像頭對(duì)應(yīng)人和行李，然后整個(gè)安檢過(guò)程都是半自動(dòng)的，不像 T3 或者 T1 必須要人工手檢很麻煩，如果有機(jī)會(huì)去 T2 航站樓的話可以體驗(yàn)一下。

Kaggle 競(jìng)賽中，比較優(yōu)秀的還有肺癌預(yù)測(cè)。因?yàn)榭傮w來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在醫(yī)療資源非常不豐富，通過(guò)好的算法，能通過(guò)大數(shù)據(jù)判斷肺癌機(jī)率，把片子給它，它就能識(shí)別出來(lái)肺癌的幾率。

接下來(lái)是航線優(yōu)化。可能大家平常都坐飛機(jī)，卻不知道飛機(jī)里最麻煩的就是航班排次。舉個(gè)例子，我上周從南昌回來(lái)，每周每天從北京到南昌的飛機(jī)大概只有八趟左右，但比如到上?；蛘呱钲?，每天可能大概有五十多趟，區(qū)別在哪里？要通過(guò)每天人流的動(dòng)態(tài)，來(lái)預(yù)測(cè)多少人坐這個(gè)航班。如果手工排的話會(huì)非常痛苦，全國(guó)每天要排兩千多趟航線，必須通過(guò)機(jī)器來(lái)完成操作。

西班牙有一個(gè)應(yīng)用叫做 Pay Per Laugh，也就是「按笑容付費(fèi)劇場(chǎng)」。每個(gè)人的前面裝一個(gè)屏幕，你笑一次他就按照一次給你計(jì)費(fèi)，比如一個(gè)觀眾笑了 38 次，他就需要支付 11.4 歐。這是人臉識(shí)別一個(gè)非常典型的應(yīng)用，在歐洲一些劇場(chǎng)在做這個(gè)實(shí)踐。按笑容付費(fèi)以后，觀眾數(shù)提升 35%，客單價(jià)增加 6 歐元，每場(chǎng)總收入 28000 歐元。這相當(dāng)于是 AI 對(duì)生活場(chǎng)景的一個(gè)使用。

下面再簡(jiǎn)單說(shuō)一下 AI 這個(gè)行業(yè)的發(fā)展，比如說(shuō)像數(shù)據(jù)、算法、算例這些問(wèn)題。這幾年我們從搜索、電商、社交、虛擬助理等公司，還有自動(dòng)駕駛、教育等領(lǐng)域來(lái)看，AI 是全球范圍內(nèi)比較大的趨勢(shì)。

所有 AI 落地有四個(gè)要素，首先是落地的場(chǎng)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(wú)數(shù)優(yōu)秀的算法也沒(méi)有價(jià)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(méi)有數(shù)據(jù)就沒(méi)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(dòng)機(jī)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(jī)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(gè)時(shí)代已經(jīng)跟不上了，現(xiàn)在都需要 TPU，用大批量變形計(jì)算的運(yùn)行單元做處理。

教育對(duì)我們來(lái)講，是傳統(tǒng)的一個(gè)方向，但是如果 AI 加上教育會(huì)產(chǎn)生什么效果？

我先簡(jiǎn)單科普一下整個(gè)教育發(fā)展的情況。最早的教育是精英的教育，比如說(shuō)像我國(guó)的科舉制度，西方貴族的精英教育?，F(xiàn)在為什么說(shuō)社會(huì)主義制度要優(yōu)于資本主義制度？最核心的就是社會(huì)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(gè)性化的精英教育。歐美的電視劇會(huì)用無(wú)數(shù)的娛樂(lè)內(nèi)容來(lái)沖擊你的視野，來(lái)宣導(dǎo)大家不要學(xué)習(xí)，其實(shí)本質(zhì)是在做社會(huì)分層，這就是「奶頭樂(lè)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(guó)家，而普通人你不想學(xué)習(xí)就往下走。

但是對(duì)我國(guó)來(lái)講，社會(huì)主義制度是集體性的大眾教育，每個(gè)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(guó)家強(qiáng)制的，給了更多普通人機(jī)會(huì)。教育和醫(yī)療是一個(gè)國(guó)家的底線，可能若干年后，在歐美站在國(guó)家的金字塔頂端的還是以前那一幫人，而在中國(guó)，則給每一個(gè)普通人通過(guò)學(xué)習(xí)就能夠改變命運(yùn)的機(jī)會(huì)，這是本質(zhì)社會(huì)主義優(yōu)越性的體現(xiàn)。

然而這種情況已經(jīng)是過(guò)去，未來(lái)的需求已經(jīng)發(fā)生了變化。今年四月份，國(guó)家提出來(lái)教育信息化 2.0 ，它要求除了信息化的升級(jí)，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(tái)，要個(gè)性化教育，大規(guī)模因材施教。2018年開(kāi)始全國(guó)變化的新高考改革政策也反映出這一點(diǎn)?，F(xiàn)在新高考是 3+3，除了語(yǔ)數(shù)外三門課以外，剩下三門課由你選擇，比如未來(lái)想當(dāng)記者就學(xué)文科，就是地理、歷史、政治，如果未來(lái)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(lái)的考試會(huì)比以前更適合每個(gè)人，每個(gè)人都是獨(dú)一無(wú)二的，這是整個(gè)中國(guó)目前的教育改革。在大的目標(biāo)和方向下，意味著在未來(lái)核心一定是個(gè)性化，個(gè)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(gè)國(guó)家戰(zhàn)略的變化，希望在未來(lái) 15 年或 25 年后，我們國(guó)家的人才能夠跟美國(guó)有正面競(jìng)爭(zhēng)，我們不再是每個(gè)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(gè)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(lái)進(jìn)行的，管理一般是學(xué)校對(duì)老師和學(xué)生的關(guān)系。下面我們一起來(lái)了解，現(xiàn)在做了哪些應(yīng)用來(lái)支撐前面說(shuō)的這些情況。

01 AI 語(yǔ)音識(shí)別

語(yǔ)音識(shí)別比較常見(jiàn)，但與教育學(xué)習(xí)有什么結(jié)合點(diǎn)？比如念一個(gè)單詞：desk，按照標(biāo)準(zhǔn)音復(fù)述這一段英文，軟件會(huì)給我一個(gè)評(píng)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(gè)，普通人大概就背一百個(gè)。如果做這個(gè)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(tīng)你一個(gè)單詞背十遍。而通過(guò)不厭其煩的機(jī)器進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別，就可以用機(jī)器通過(guò)發(fā)音打分，來(lái)判斷我的發(fā)音。如果我是一個(gè)小朋友，可以進(jìn)行 A 到 Z 的階段劃分，就可以不斷地訓(xùn)練，而且口音不會(huì)偏，避免 chinglish 的情況。這就是語(yǔ)音識(shí)別的一個(gè)場(chǎng)景，屬于自學(xué)的環(huán)節(jié)。

02 魔鏡系統(tǒng)

我一句話來(lái)解釋魔鏡系統(tǒng)：它是一個(gè)視覺(jué)系統(tǒng)，把學(xué)生的實(shí)時(shí)狀態(tài)收集以后進(jìn)行呈現(xiàn)，最后做數(shù)據(jù)匯總，反向推動(dòng)老師教學(xué)，推動(dòng)學(xué)生自律過(guò)程。

我們?cè)凇鸽p師課堂」上推出了一個(gè)場(chǎng)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(duì)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(guò)攝像頭，以錄像直播的形式，以真人大小被其他地區(qū)看見(jiàn)?，F(xiàn)場(chǎng)還有線下老師，只負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)收作業(yè)、糾正大家的課堂紀(jì)律等工作。這樣的兩個(gè)老師結(jié)合就叫「雙師」。但是這樣一來(lái)有個(gè)弊端，因?yàn)槔蠋煵辉诂F(xiàn)場(chǎng)，意味著現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生聽(tīng)著會(huì)無(wú)聊開(kāi)小差，于是我們就借助這個(gè)「專注之星」來(lái)解決。在過(guò)程中教室里有一個(gè)攝像頭，可以把所有人都拍下來(lái)，根據(jù)坐姿表情給大家做積分。這是一個(gè)非常小的改進(jìn)，算是 AI 的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

還有一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景是我們的線下培訓(xùn)機(jī)構(gòu)學(xué)而思的小班授課，每個(gè)班大概 15 個(gè)人。教育焦慮大家可能都有，特別是做了父母之后，面對(duì)這樣的問(wèn)題，學(xué)而思的小朋友身上會(huì)有一個(gè)「框」，它可以識(shí)別小朋友在課堂的動(dòng)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(jì)報(bào)表。這樣一來(lái)，可以督促家長(zhǎng)和小朋友針對(duì)問(wèn)題及時(shí)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(gè)課堂要趣味化。

以上兩個(gè)產(chǎn)品對(duì)于我之前講到的三個(gè)點(diǎn)——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(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)叫「學(xué)業(yè)測(cè)評(píng)」，它用以觀察整個(gè)學(xué)生的狀況。除此之外最核心的就是學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)習(xí)的過(guò)程如果不能人工智能化，就沒(méi)有意義。

首先是自學(xué)，然后是學(xué)業(yè)測(cè)評(píng)，都是日常行為的監(jiān)測(cè)。在這個(gè)環(huán)境里面會(huì)涉及到很具體的人工智能實(shí)現(xiàn)方法。

03 知識(shí)圖譜

在我們過(guò)去上學(xué)的過(guò)程中，其實(shí)你認(rèn)真看教育部的綱要，會(huì)發(fā)現(xiàn)無(wú)論什么教材版本，最終都是把相應(yīng)的知識(shí)梳理出來(lái)的。比如我們比如說(shuō)整個(gè)高中數(shù)學(xué)，可以拆解成大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)小點(diǎn)里面形成哪些知識(shí)內(nèi)容，可以對(duì)應(yīng)哪些知識(shí)點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)下面有哪些考題，這就相當(dāng)于一個(gè)非常大的庫(kù)，這個(gè)大庫(kù)就是我們最終的知識(shí)圖譜，每個(gè)知識(shí)圖譜上面有無(wú)數(shù)延展的內(nèi)容。

那它的作用是什么呢？比如說(shuō)，我們可以自動(dòng)出題，如果按照日常學(xué)習(xí)習(xí)慣，發(fā)現(xiàn)某個(gè)同學(xué)的某個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握的不牢靠，就完全可以依賴于知識(shí)圖譜給他們推薦相應(yīng)經(jīng)常錯(cuò)誤的題目。另外場(chǎng)景就是可以按照人工智能，按照知識(shí)的難易度自動(dòng)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(gè)國(guó)家提倡的「增效、減負(fù)」的大教育方針。

用科技推動(dòng)教育進(jìn)步，是我們好未來(lái)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(lái)能夠用科技技術(shù)支持我國(guó)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(lái)源：愛(ài)極客】