决胜教育【海外硕博项目】热招中

乂学教育首席科学家崔炜:人工智能在教育场景的落地应用

原创琦琦琦琦2019-07-17 21:008222

决胜网7月17日报道,近日,在2019年全球人工智能与机器人峰会上,乂学教育-松鼠AI联合创始人、首席科学家崔炜博士发表了“如何用人工智能带来学习效率的革命”的主题演讲。乂学教育-松鼠AI成立于2014年,是国内第一家将人工智能自适应学习技术应用在K12教育领域的人工智能公司。


展望人工智能的现状与未来,人工智能在教育领域怎样突破瓶颈?崔炜认为,AI把过去千人一面的教育转变成千人千面,并且让个性化的教育规模化,让因材施教普及化。当前,大众对于AI教育的认知度低成为发展的主要阻碍。



以下为崔炜演讲全文,经决胜网编辑整理,略有删减:


【目录】


一、松鼠AI解决的教育痛点:千人一面转变成千人千面

二、松鼠AI产品的系统架构:以智能推荐引擎为核心

2.1、松鼠AI产品系统是用AI引擎驱动的,包括5个模块

2.2、松鼠AI产品的系统架构比作大脑,分为三层


三、松鼠AI引擎完整覆盖整个教学过程:六方面落地

3.1、精准的知识漏洞的诊断 

3.2、定制高效的解决方案 

3.3、学习路径和内容的推荐 

3.4、采用深度学习技术,提升推荐的精准性

3.5、最核心的优质学习内容的打造:精细度、关联性等 

3.6、运用多输入学习行为分析


四、松鼠AI的教育愿景:AI教学,教师育人

五、AI教育的认知度低是目前发展的主要阻碍


一、松鼠AI解决的教育痛点:千人一面转变成千人千面


乂学松鼠AI致力于解决个性化学习的问题,希望用AI和大数据的技术和手段,给他们带来高质量、个性化的学习。


我们大多数人面临的是千人一面的教育。如果你想得到一个高质量的教育,在北上广深这样的地方,很多人都会购买学区房;如果你想接受高质量的课外辅导,你还要找一个一对一的辅导老师,当然这个辅导费用也是不低的。在现实中,老师的数量和学生的数量差距非常大,名师数量远远满足不了学生个性化教育需求


松鼠AI是基于人工智能自适应学习的技术,把过去千人一面的教育转变成千人千面。当前,人工智能技术在不同的领域都取得了长足的进步,尤其在自然语言处理、智慧城市、计算机视觉等方面可以超越人类的能力,同时在教育上也能模拟一个优秀老师的丰富知识经验和教学经验,并且他还是一个集大成者,机器存储的数据量是很大的。


因此,松鼠AI通过三点来实现“千人千面”:


首先,松鼠AI希望能够模拟上百名优秀老师的经验,针对不同学生的学习风格、学习情况,给每个学生带来他所偏好的教学方式和最适合他的学习内容。


其次,针对每个学生的学习速度和学习能力,松鼠AI给他安排最合适的学习时间,量身订作学习解决方案。


最后,除了培养学生的知识获取之外,还会在学习的过程中培养学生的思想、能力、方法,让每位学生具备终身学习的能力,在AI时代不会被淘汰掉。


二、松鼠AI产品的系统架构:以智能推荐引擎为核心


人工智能给教育带来的不仅仅是一个工具,而是让个性化的教育规模化,让因材施教普及化。在国外,已经有接近1亿多的学生使用了人工智能自适应学习的产品。2018年上半年最新的数据,美国的人工智能自适应学习系统ALEKS能够有效帮助中等和中等偏下的学生提高成绩约15%以上。


松鼠AI产品覆盖了从小学三年级开始到高中一年级5门学科:语文、数学、化学、英语、物理,后面我们还会推出科学、历史、政治、地理等等。在获客模式方面,主要与学校合作,在全国400多个城市已经有超过2000个合作校,帮助了200多万个学生。



1、松鼠AI产品系统是用AI引擎驱动的,主要包括5个模块:


最核心的是智能推荐引擎,有知识状态的诊断、能力水平评测、动态学习时间、战略放弃、追根溯源,以及动态学习目标规划。


第二是大数据学习分析系统,包括行为数据分析、内容分析,内容分析可以帮助我们挑选出来哪些内容是最有效的,哪些是低效的,保证内容的质量。


第三是通过学习数据和行为数据的分析,能够找到每个学生学习状态的画像。同时还有知识点关联的分析,我们可以构造更好的知识图谱,强化知识点之间的关联性,进行学习数据分析。


第四是虚拟助教。


第五是智能反馈系统,通过小量的数据,快速获得学生的反馈,更好地优化、迭代我们的模型。


2、松鼠AI产品的系统架构分为三层,把这个架构比作大脑:


第一层是松鼠AI引擎本体,这里面包含了内容图谱、学习图谱、错因分析本体,以及目标和动态学习目标,有了这些,我们去模拟一个特级的老师,他丰富的知识,包括完整的知识体系结构、丰富的内容。


第二层是核心的推荐引擎,包括学生画像、用户状态的评估引擎、实时分类和预测、目标管理引擎、高级诊断和VPA引擎。


第三层是相当于大脑的耳鼻眼,跟用户实时交互,包括学习管理系统、监控预警系统、采集系统等等。


三、松鼠AI引擎完整覆盖整个教学过程:六方面落地


在教学环节方面,松鼠AI引擎完整地覆盖了整个教学过程,不需要老师的干预,学生可以通过这个系统自己完成学习的目标。


1、精准的知识漏洞的诊断,了解每个学生的学习状况。学生通过动态的自适应的测试,实时采集到学生数据形成画像,实时评估学生的学习情况、能力水平。如果要找到学生的薄弱知识点,传统的做法是采用考试、复习的形式。而AI的技术应用是模拟老师丰富的知识经验,通过自适应的测试,能在庞大的知识空间里快速定位到学生的知识点漏洞。


学生的知识水平是随着时间变化不断发生变化的,松鼠AI形成了一个基于贝叶斯认知诊断模型,可以诊断学生不同的时间点上知识点的掌握情况。而传统的AI教育模型基于IRT、DINA、BKT、DKT,动态的变化是不能实时跟踪的。


2、针对每个学习的情况定制高效的解决方案。有了学生画像之后,系统就能够给学生做个性化量身订作的学习解决方案。一是帮助学生定制个性化的学习内容。二是个性化的学习路径规划,先学习哪些知识点,后学习哪些知识点,以什么顺序完成学习,最大化提升学生的学习兴趣。



3、学习路径和内容的推荐。依靠知识图谱、知识空间理论和信息论技术,通过知识点之间的关联性(比如特别难的知识点没掌握,后面的知识点也不会),定位到每个学生的知识状态并且定制学习路径。依据学生的不同能力水平,分配他的学习时间、学习内容的难度、做题的数量等等,每个学生都可以按照自己的节奏去学。


类似用户行为的推荐在教育的领域里面不适用,因为学生虽然学习状况类似,但是知识点上的掌握程度是不一样的。所以松鼠AI基于学生认知规律做了一个推进的引擎和模型,帮助学生单位时间内获得最大学习效率。


4、采用深度学习技术,提升推荐的精准性。在整个学习过程里,松鼠AI采用了动态学习目标管理:


第一,学习的知识点变化,对学渣来说,单位学习之内的知识点数量会更少,对学霸来说,单位时间之内的学习知识点的数量会更多。


第二,达标目标不同,对学渣来说,他们达标的知识点要更多,这才是有价值的。


第三,预测学习在后面的知识点上掌握的程度:预测接下来的时间内,单位时间内他所完成的知识点的数量、预测他学习这个知识点花费的时间、预测在期末考试里他能考多少分数。同时,还有一个分类预测,把不同学生的学习情况进行分类,学生之间形成一个小的群体,互帮互助。


5、在最核心的优质学习内容的打造上:


1)对知识点的拆分做到非常精细。例如初中数学拆分成3万多个知识点。


2)采用了基于贝叶斯的知识图谱构建了知识点之间的关联性,构建了知识点的逻辑关系和认知关系。


3)做了思想、能力、方法的拆解。让学生在未来的信息爆炸的时代,能够终生受用。


4)针对每一个知识点,都匹配了不同类型的讲解视频。每个视频只有1—7分钟,根据不同的年级,视频的时长不一样。


6、运用多输入学习行为分析。通过一些外部的设备采集学生不同的学习情况,包括通过摄像头采集学生的眼球运动数据,通过脑环采集学生的脑电波数据等等,分析学生是否走神了,还是非常专注,这样可以更好地帮助这个学生,进行个性化的干预。


同时,老师不需要“人肉”关注学生,通过教师系统里教师的仪表盘,可以关注到每个学生此刻在学什么知识点,做什么题目,这个学生的专注程度如何。并且教学系统还预备预警的功能,可以提醒老师,这个学生需要关注一下,那个学生需要辅导一下。同时,系统为了给学生带来更好的学习体验,也开发了人机对话,能够让学生更好地跟系统交互,这是我们正在研发的一项功能。


四、松鼠AI的教育愿景:AI教学,教师育人



在松鼠AI的教学模式里,以学生为中心、机器为辅,希望每个学生能够提升效率,帮助老师减负,让教育变得更加公平。


松鼠AI把教育拆分为教学和育人教学由机器来做。


机器承担教学的工作,机器的存储量和计算量大,可以清楚了解每一位学生的学习情况,并且永久记录下来。机器做不到的事情是有温度的育人环节,这些事情由真人老师来做。真人老师过去需要备课、授课、批改作业,AI可以把他们解脱出来,做更有价值的事情,跟每个学生沟通、交流,培养每个孩子的创造力、想象力和终身学习能力。


这几年,松鼠AI系统也在不断地迭代和优化,同时跟世界上顶尖的人工智能机构合作,聘请了美国卡内基梅隆大学的计算机学院院长、机器学习教父Tom Mitchell教书作为首席人工智能科学家,同时联合CMU成立了个性化学习教育的联合实验室,与世界上顶尖的教育心理学和认知心理学教授一起做研究,与美国斯坦福国际研究院成立了自适应AI学习的研究室。


五、AI教育的认知度低是目前发展的主要阻碍


当前,从AI教育市场环境来看,无论是BAT巨头纷纷布局AI教育,还是小米讯飞商汤顺丰等企业开始“多玩法”跨界抢羹,还是多年深耕AI教育主打“内容优势”的洋葱数学、在线教育企业vipkid吸引技术大拿的加入,更有搜狗COO茹立云创办主打“技术优势”的葡萄英语等等,都让整个行业分外热闹。AI教育赛道虽未像在线教育赛道已难以弯道超车,但也展现出了其基本形态:技术优势、内容优势、用户基数优势等不断凸显,一二线城市的市场格局已初步形成。


会后,乂学教育-松鼠AI联合创始人、首席科学家崔炜在接受决胜网采访时透露,大众对于AI教育的认知度低是目前发展的主要阻碍,一些优秀教师往往更愿意依靠以往的教学经验开展教学。当记者问及如何应对这一系列的AI教育创业潮,崔炜却表示并不担心,AI教育行业竞争尚处于蓝海,希望携手众多AI教育企业共建生态。


“接下来松鼠AI将会持续走‘差异化’打法,着重升级系统架构以及市场下沉拓展用户量。在技术上将在思想、能力、方法上持续优化,同时加入激励策略,增强用户粘性。”

原创文章, 作者:琦琦 ,如若转载,请注明出处。
“看完这篇文章觉得还不够?如果您关注教育行业产业链上下游动态发展,善于发现业内具备创新与机遇的公司和产品,亦或是能对行业政策及市场变化进行深入解读,那就快给我们投稿吧,投稿邮箱是:,您的来稿或许就会影响教育未来!”
0 收藏
分享

扫码分享本文章

北京决胜网教育科技股份有限公司 京ICP备13009167号-1 电信与信息服务业务经营许可证:京ICP证130407号

Copyright © 2017 决胜网 juesheng.com All Rights Reserved. 京公网安备 11010102000921号