人工智能开启新的教育模式

人工智能开启新的教育模式 什么是人工智能 最近的 AlphaGo 大战李世乭可 谓是吸足了人们的眼球，大战落幕之后，不禁引发了人们的 深思，人工智能时代究竟离我们还有多远，人工智能将会对 人们的生活带来多大的改变，人工智能会不会颠覆现在的产 业结构等问题。事实上，人工智能技术已经或正在颠覆性的 改变着许多行业和领域。曾有专家预断，人工智能最有可能 颠覆的两大知识密集型领域，教育就是其中之一。图 1 AlphaGoVS 李世乭 人工智能 （Artificial Intelligence） ， 英文缩写为 AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的 智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实 质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的 智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、 自然语言处理和专家系统等。 研究者普遍认为，人 工智能的发展顺序是：弱人工智能、与人类智能相当的“强 人工智能”和全面超过人类智能的“超人工智能” 。目前， 弱人工智能已经渗入我们生活的方方面面：搜索引擎、实时 在线地图、siri 等手机语音助手都运用了人工智能技术。但 人工智能要从情感、行为和认知三个维度全面模拟人类，还 有很长的路要走。而“超人工智能”还只是科幻小说和影视 作品中的想象。图 2 人工智能发展路径 现在大家谈 到人工智能、机器学习时，往往会说这并不是一个新概念， 在上世纪 90 年代就有了。事实上，这只是人工智能发展史 上离大家最近的一个阶段。 在这个阶段，人工智能 其实取得了一些里程碑似的成果。 比如在 1997 年， IBM 的 深蓝战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫；2009 年，洛桑联 邦理工学院发起的蓝脑计划声称已经成功地模拟了部分鼠 脑；以及著名的 AlphaGo 围棋大战。 最近这几年， 机器学习、图像识别这些人工智能技术更是被用到了普通人 的实际生活中。我们可以在 Google Photos 中更快地找到包 含猫猫狗狗的图片，可以让 Google Now 自动推送给我可能 需要的信息，可以让 Inbox 自动撰写邮件回复。这背后都离 不开人工智能研究者们的长久努力。人工智能与教育的结合 一、互联网的颠覆 互联之所以伟大，在于它在另一 个层面上颠覆了传统，所以才会有互联网教育逐渐颠覆传统 教育。互联网教育除了以内容、人（老师）为核心的竞争外， 还加入了模式、产品等维度竞争。在新的维度里，才有机会 打破已有的行业壁垒。 虽然火热的互联网教育在模 式及内容探索上呈现出百家争鸣之态，不过却没有突围而出 者。许多在线机构也只是单纯把线下体系搬到线上。直播+ 录播模式的相互穿插是现在比较成熟的在线模式。再完善一 点的模式，不外乎加多了社交元素，在线分享，在线互动环 节。但，远远没达到惊喜的境界。 现在互联网教育 就像早期的雅虎，通过人工堆砌内容，单纯地把线下模式搬 到线上。但是，互联网解决的不单纯是连接方式，更多的还 有习惯，效率，技术。因此给了谷歌技术性翻身的机会，PR 算法的伟大之处在于它摆脱了人工干预，这就是互联网的奇 妙之处。人工智能及机器学习为新来者打开了一扇门。人与 机器的“恋爱” ，便产生了真正的奇迹。人工化只能解决当 前的问题，随着互联网教育发展的不断深入，对于大数据的 分析及处理，人则力不从心。因此，就会产生人工+智能的 双向分工。人，负责个性化纵向问题解决；智能，负责海量 数据处理，根据算法做出精准的海量操作，同时也给”人” 更好的策略。 二、技术才是变革的本源 互联 网教育还迷惘、没领头、没清晰模式的时候，专注课程内容 是一种安全的方式。当下以主打课程内容的 MOOC 模式已 经形成多头的格局，并且掀起了国内其他平台机构的跟进。 另一面，知识谱图的应用大大提高了学习者的效率。对于结 构化的知识，可以轻易地进行优化和处理，通过层次结构和 映射关系为学生提供最优的学习路径。结构化可以细节到每 个单元和每个知识点。 当然，对于结构化的知识可 以通过人工的归类，但是对于职业教育等非结构化的体系， 则需要人工智能挖掘内在关系，并且对不同学生进行内容匹 配。非结构化的知识隐藏着不同的维度，所以需要系统数据 挖掘和机器学习，来得到现实的知识库。据笔者了解，邢帅 教育已经着手专家知识系统的打造和学习系统的底层建立， 把自身海量学员长期形成的教学过程数据化，再通过算法进 行机器挖掘，力求打造基于社交、教学、反馈、学习、知识 库、排序推荐等一体的自动化智能系统，意在建立互联网教 育的 “Matrix” 体系。 技术才是探索模式进化的根本。 在互联网时代中，随着大数据及海量操作的产生，为人工智 能和机器学习提供了客观基础。人工智能虽然还没达到变革 的地步，但应用在互联网教育上已经绰绰有余。 三、 人工智能与教育的结合点 假如把传统的学习方式比 作是 “虎” ， 那么人工智能则是给了这只 “虎” 一双翅膀，“虎” 在添翼之后会如何施展它的功力，这是值得进一步探讨的。 1.自动批改作业 计算机科学家乔纳森研发了一款可 进行英语语法纠错的软件，不同于其他同类型软件的是，它 能够联系上下文去理解全文，然后做出判断，例如各种英语 时态的主谓一致，单复数等。它将提高英语翻译软件或程序 翻译的准确性，解决不同国家之间的交流问题。语音识别和 语义分析技术的进步，使得自动批改作业成为可能，对于简 单的文义语法机器可以自动识别纠错，甚至是提出修改意 见，这将会大大提高老师的教学效率。图 3 批改作业 2.拍照 搜题的在线答疑 2014年到2015年投资比较火爆的拍 照搜题软件，如学霸君，作业帮，等，这类软件都是借助了 智能图像识别技术，学生遇到难题时只需要用手机排成照片 上传到云端，系统在一到两秒内就可以反馈出答案和解题思 路，而且这类软件不仅能识别机打题目，手写的题目的识别 正确率也越来越准，目前达到了 70%以上，大大提高了学生 的学习效率。图 4 拍照搜题 3.语音识别测评 语音识 别技术在教育上的应用，目前主要用于英语口语测评上，科 大讯飞、清睿教育、51Talk 开发出的语音测评软件，都能在 用户跟读的过程中，很快对发音做出测评并指出发音不准的 地方，通过反复的测评训练用户的口语。图 5 语音识别 4. 个性化学习 McGraw-Hill 教育正在开发数字课程， 准 备相关的课程资料，它从 200 万学生中收集信息，利用人工 智能为每个学生创建自适应的学习体验。当一个学生阅读材 料并回答问题时，系统会根据学生对知识的掌握情况给出相 关资料。系统知道应该考学生什么问题，什么样的方式学生 更容易接受。系统还会在尽可能长的时间内保留学生信息， 以便未来能给学生带来更多的帮助。 大数据可以描 述每个学生的学习特性。根据伦敦一家研究机构的分析，人 们的学习方法可以分为 70 种；而某机构的机器人已经积累 了 1300 万名学生做过的 8 亿道题目，为个性化教学提供了 充分的依据。 如果说今天课堂教学的主流方