今年3月,全球矚目的人機圍棋對弈,人工智能系統AlphaGo對戰世界圍棋冠軍李世石最終獲勝,為人工智能做了一次全球性的科普。近來,新東方、好未來等教育類上市公司,科大訊飛、華為、微軟等科技公司正在加速布局人工智能在教育方面的應用。
“學校教室終將消失,孩子們不需要在教科書上花費太多時間。”已被Facebook收購的美國科技巨頭Oculus創始人Palmer Luckey曾是如此表示。目前,發生在美國很多學校的改變則使我們感受到了這句話的意義,也讓我們看到人工智能、虛擬現實等新技術給傳統教育帶來的巨大顛覆效應。
隨著技術的革新,國內外的教育都受到了以“人”的需要為研究的人工智能教育項目或教育產品。大多數的教育項目是受到國外的啟發、引進國外人才或者同國外的相關機構合作,比如VIPKID、小站教育的測評系統等。國外是人工智能的發源地,藍鯨教育本篇先從國外的“人工智能+教育”項目進行探究,人工智能對教育會產生怎樣的影響?
人工智能驅動教育
人工智能,英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能領域的的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。
機器人早已成為受歡迎的教育設備,最早可以追溯到 20 世紀 80 年代 MIT Media Lab 研制的 Lego Mindstorms 系統。
近年來,全球知名教育公司McGraw-Hill Education、Person,或是斯坦福、MIT等知名高校紛紛從在適應性學習產品、定制化學習平臺、在線教育MOOC平臺、語言評測等教育方面進行有關“人工智能與教育”的項目。
2016年4月于美國舉行的教育科技峰會上,比爾·蓋茨表示,蓋茨基金會正在致力于加速全球范圍內的個性化學習革新,并呼吁投資者們以更長遠的眼光看待教育產業。“這一領域仍處于初始階段,”蓋茨說道。“5年、10年后,個性化學習是否會得到普及還是未知數。
迄今為止,這位微軟聯合創始人兼董事長,已通過蓋茨基金會在“個性化學習”這一新興領域投資了超過2.4億美元,其中包括一系列由私人企業主導的項目,用以開發針對每個學生實際情況作出學習規劃的軟件,幫助學生克服學習中的難點,直至徹底掌握課程內容。
目前,在人工智能的驅動下,教育在教學場景、教育形式等方面產生了新的教育產品和教育形態,聲音、圖像、虛擬現實、大數據開始被大量應用。不論是教育類上市公司的產品還是科技公司的教育類產品已經開始重視了場景的交互性和現實感,使學生的體驗更強,有利增強了教育效果。技術驅動使教育更加寬容,那么了解教育、懂技術的高端人才是極其需要的。
人工智能+教育”,因人而聚
當前,領英(Linkedin)數據分析顯示,領英平臺上的全球人工智能人才數量約為25萬,最主要分布在美國,而美國的教育也是全球最強的,其次是英國、德國、法國等國家。
圖:當前全球人工智能人才分布圖(數據來源:Linkedin領英)
通過初步盤點發現,在美國,人工智能專家大多是高??蒲袡C構的研究型人才,他們中有將人工智能應用在教育中,如Udacity(優達學城,國際三大慕課平臺),此外,高科技公司或者人工智能業務分布也因業務因素,跨界到教育,同時教育公司也紛紛關注到人工智能在教育產品上的應用。
圖:全球人工智能雇主Top10
領英數據顯示,目前在為人工智能Top10雇主工作的美國人才中,有16%來自高等院校,其中大部分人才都服務于高科技公司。隨著高科技公司在人工智能應用和開發上的不斷探索,也將刺激更多人才和資本向人工智能商業應用領域涌入。
這證明教育背景的科研機構與人工智能之間的吸引力,此外更多的重點研究項目與教育企業的市場應用開發相對接,將高校的技術研發實力與產品的需求和應用相結合,人工智能產業的潛能,給教育更多的創新和發展空間。
“人工智能與教育”的聯動
人工智能本身即跨學科的學習科學(教育學、心理學、神經科學、語言學、社會學、人類學),促進適應性學習環境與其他工具的發展。人工智能成為打開“學習黑箱子”的重要工具,可以讓我們更深入地了解學習是怎么發生的;也可以有利于學習過程改善,從而在教學過程中對教師起到輔導作用。
盡管,目前教育行業當中人工智能帶來的影響似乎未達預期,但人工智能在借助語音識別、圖像識別、系統評測及數據等技術實現與教學的核心連接,帶來了學習產品的創新;在系統層面上,影響了每個學生的學習體驗;在收集、分析數據方面,數據的處理和評價更加便捷、高效。人工智能在教育方面的項目也因此受到了投融資界的關注:
國際知名咨詢公司Technavio發布了“關于人工智能+教育”研究報告,從不同領域,不同的角色來分析了現在人工智能在教育中的使用場景,以及對于未來市場規模的預測。其首席分析師Jhansi Mary表示,那些投資人工智能技術、增強現實技術和虛擬現實技術的機構將會給整個教育產業帶來正面的影響。該報告將全球人工智能+教育的市場分為三種主要的模型:Learner model(學習者模型)、Pedagogical model(教學模型)和Domain model(特定學習領域)。
“人工智能與教育”國外知名項目
圖:國外重要“人工智能與教育”項目一覽表
通過初步對全球33個知名、有代表性的人工智能教育項目匯總顯示,不僅國際教育巨頭公司在使用人工智能,科技巨頭也借助人工智能技術跨界至教育領域,雙方對教育的關注也吸引了投融資界對教育的關注。人工智能主要被應用于在線教育、職業教育、學習評測、情景教學等方面。人工智能技術背景下的個性化學習,使老師能夠更好地洞察不同學生的學習行為,甚至可以收集到學生的情緒指標的數據。
率先搶占個性化學習市場的是一群五花八門的初創公司,比如ScootPad、I-Ready等,大公司也開始關注這一領域。2014年,Google發布了Classroom,可以讓教師發布課程通知、安排及收取作業并對作業進行評分。2015年,Facebook宣布與Summit Public Schools聯手打造個性化學習軟件,蓋茨基金會也參與了該項目的投資。
藍鯨教育發現,現有的初創人工智能項目,部分是從高??蒲袡C構或者人工智能實驗室涌現出來,比如Udacity、Coursera 和 edX等。Facebook的雅恩·樂昆(Yann LeCun),谷歌的杰弗里·辛頓(Geoffrey Hinton),還有百度的吳恩達(Andrew Ng),這三位來自不同公司的人工智能專家有一個共性,那就是他們在進入這些科技巨頭公司前,都曾是各自大學里人工智能研究領域里的執牛耳者,這個事實也讓很多人工智能研究社區(人工智能專業人才聚集圈),希望對教育系統進行大改的信念。
“人工智能與教育”的新探索
Technavio咨詢預測:到2020年,Learner model(學習者模型)的市場規模將達到6300萬美元,每年的復合增長率將達到40%;Pedagogical model(教學模型)的市場規模將達到3100萬美元;Domain model(領域模型)的市場規模將達到1100萬美元。對以百億級的市場,藍鯨教育結合國內首家專注于"教育+"的天使基金未來工場對Edtech的研究,人工智能與教育還可以有一些新的探索:
1、自動批改功能:目前已經實現了對選擇題等的批改,那么下一步是不是可以實現對作文的批改,從而實現全試卷的批改,使老師在海量的批改試卷和統計試卷的時間高效化,并提出修改意見,這將會大大提高老師的教學效率。
2、在線答疑的全流程化:目前已經借助圖像識別技術和云端大數據,實現了拍照答疑的功能,但是缺少了思路啟發和詳細解題的引導過程。那么進一步改進,是不是可以實現引導、啟發的學習過程,提高學生的使用效率。
3、語音識別測評:目前已經實現了英語口語的語音評測,能在用戶跟讀的過程中,很快對發音做出測評并指出發音不準的地方,通過反復的測評訓練用戶的口語。那么進一步是不是可以運用到小語種評測、音樂等職業教育方面的語音識別評測,使教育評測更加全面和客觀。
4、個性化學習:目前已經實現了數字課程,創建了自適應的學習體驗,產品的系統可以通過已使用的數據信息提供和鞏固學生未掌握的學習,是學習更加個性化、定制化,使學生更加有針對性的進行提高。
5、教學體系進行反饋和評測:目前已經實現了機考,并能夠出具初步的“診斷報道單”,那么下一步是不是就可以借助大數據,整合學習成長過程、階段性結果、導向目標的數據統計,診斷出更加詳細的知識缺漏、能力結構和學習需求,以幫助學生和教師獲取真實有效的診斷數據;更清楚看到問題所在,促進學習高效;教師也可對癥下藥,進一步提高教與學的針對性、有效性和科學性。
6、助教角色:目前實現了初級的陪伴學習,那么下一步可以在技術上是陪伴更加高級,起到陪伴式主動輸出的知識數據庫、情感引導的作用。隨時可以擴充陪伴對象的知識面,是“智能”達到一定的人工智能作用,就像有學富五車、情感引導的“偶像”的陪伴。
通過上述對國外知名的人工智能在教育方面的應用可以發現,未來的教育的技術變革會圍繞教學場景、教育形式等方面展開,聲音、圖像、虛擬現實、大數據將會被大量應用,從而使場景的交互性、現實感越來越強。技術驅動也使得數據無處不在,教育數據分析的維度會更多,科學性和有效性也會更強。通過數據挖掘,教育也會變得越來越寬容。知識作為教育的本身也會隨著人工智能的驅動更加精準的推送,形成更加緊密的內在邏輯。
未來教育,在專業內容、硬件、技術、人工智能、虛擬現實五大領域,哪個方向會發展最快?英國專業的數學互聯網在線教育公司創始人Tom,英國最專業的教育公司創業孵化器創始人Jan曾一致認為人工智能是下一個方向。他們認為,目前,不論是教育上市公司還是教育類機構都已經擁有豐富的教育內容,而人工智能可以選擇將有效的內容推送給用戶,并且人工智能可以圍繞大數據挖掘展開智能化分析,總之,人工智能從技術層面能夠驅動教育的未來發展。
國外的“人工智能+教育”發展較國內更為廣泛和豐富,那么國內的“人工智能+教育”目前發展境況是?佳一教育創始人兼董事長王曉兵表示,教育機構要從經驗主導向科學主導轉變。人工智能為經驗主導的團隊帶來多維度的評價模式,教育公司應該用于變革,推動經驗型人才向科學型人才轉變。教育行業現有的商業模式也會重塑,人工智能對教育起到了重要的驅動力。