近幾年，隨著國(guó)家頻繁出臺(tái)教育信息化相關(guān)政策，信息化產(chǎn)品及服務(wù)在教育領(lǐng)域落地步伐逐漸加快，各大科技公司也在相關(guān)領(lǐng)域大力布局，圍繞教育信息化的各項(xiàng)創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目也勢(shì)頭強(qiáng)勁，根據(jù)IT桔子公布的數(shù)據(jù)顯示，今年上半年，教育信息化賽道共發(fā)生了七起投資事件。

此外，隨著最新中高考改革政策的發(fā)布，英語(yǔ)口語(yǔ)機(jī)考正在全國(guó)各地普及。這給專(zhuān)門(mén)提供英語(yǔ)口語(yǔ)測(cè)評(píng)服務(wù)的教育機(jī)構(gòu)帶來(lái)了機(jī)會(huì)。

成立于2016年4月的先聲教育，將公司定位為一家“目前落地在教育領(lǐng)域的人工智能技術(shù)服務(wù)商”，從AI技術(shù)切入，瞄準(zhǔn)B端，賦能行業(yè)與場(chǎng)景，致力于成為教育行業(yè)的“DeepMind”，為教育機(jī)構(gòu)提供AI技術(shù)解決方案。

先聲教育CTO秦龍博士畢業(yè)于卡內(nèi)基梅隆大學(xué)，于2014年加入著名語(yǔ)言學(xué)習(xí)平臺(tái)Duolingo，負(fù)責(zé)平臺(tái)上的多語(yǔ)種語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，是 Duolingo 第一位中國(guó)工程師。

近期，雷鋒網(wǎng)來(lái)到先聲教育辦公室，對(duì)先聲教育CTO秦龍博士進(jìn)行了專(zhuān)訪。

專(zhuān)注B端，為教育機(jī)構(gòu)輸出AI技術(shù)

據(jù)介紹，先聲教育基于語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等核心技術(shù)，自主研發(fā)了智能口語(yǔ)測(cè)評(píng)、智能寫(xiě)作批改、自適應(yīng)學(xué)習(xí)、智能對(duì)話以及情感識(shí)別技術(shù)解決方案。

當(dāng)雷鋒網(wǎng)問(wèn)到先聲教育為什么沒(méi)有考慮C端業(yè)務(wù)，而是聚焦于B端，秦龍答到：”我們是一家技術(shù)驅(qū)動(dòng)型公司，所以為B端的教育機(jī)構(gòu)提供技術(shù)服務(wù)可以充分發(fā)揮我們的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而像英語(yǔ)流利說(shuō)那樣的產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)型公司，會(huì)更適合C端場(chǎng)景。我們也會(huì)像IBM一樣，不僅向客戶(hù)提供技術(shù)，同時(shí)也提供技術(shù)咨詢(xún)服務(wù)，針對(duì)不同企業(yè)的技術(shù)使用場(chǎng)景做調(diào)試，并協(xié)助培訓(xùn)企業(yè)內(nèi)部工作人員，使得我們提供的技術(shù)解決方案能夠契合他們的不同產(chǎn)品和應(yīng)用場(chǎng)景?！?/p>

目前，先聲教育自主研發(fā)的五大AI技術(shù)模塊中，成熟應(yīng)用的有智能口語(yǔ)測(cè)評(píng)技術(shù)和智能寫(xiě)作批改技術(shù)。

其中，英文智能語(yǔ)音測(cè)評(píng)技術(shù)在2年內(nèi)已建立成熟的跨平臺(tái)跨終端體系，除判斷英語(yǔ)發(fā)音的對(duì)錯(cuò)外，還可以精細(xì)化到音素、重音、語(yǔ)調(diào)、斷句及韻律等多個(gè)維度。可為K12領(lǐng)域?qū)W生提供實(shí)時(shí)糾錯(cuò)，多維度學(xué)習(xí)結(jié)果反饋功能，幫助學(xué)生有效提高英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)能力，應(yīng)對(duì)英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)考試。

據(jù)介紹，智能寫(xiě)作批改技術(shù)也已于今年6月正式對(duì)外開(kāi)放，同時(shí)與百度、京東建立了合作。業(yè)務(wù)方面，先聲已服務(wù)數(shù)百家行業(yè)頭部企業(yè)，如百度、新東方、好未來(lái)，海云天科技等。

秦龍?jiān)敿?xì)介紹了先聲教育自主研發(fā)的寫(xiě)作批改系統(tǒng)：

“我們的寫(xiě)作批改系統(tǒng)面向K12領(lǐng)域初高中學(xué)生，基于國(guó)內(nèi)中高考英語(yǔ)考試評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，提供打分和改錯(cuò)兩大基本功能，貼近真實(shí)考試環(huán)境，同時(shí)從詞匯、語(yǔ)法、內(nèi)容和可讀性等多維度給出全面反饋，幫助學(xué)生提高自身英語(yǔ)寫(xiě)作能力?！?/p>

• Singsound 自動(dòng)作文評(píng)分系統(tǒng)(AES)從單詞拼寫(xiě)、用詞、語(yǔ)法、句子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度、切題程度、可讀性等維度綜合評(píng)價(jià)作文在相應(yīng)學(xué)段中的水平。采用語(yǔ)言學(xué)特征提取與深度學(xué)習(xí)相結(jié)合的方法，主要采用了詞嵌入、詞法分析、詞性標(biāo)注、句法分析、主題模型等自然語(yǔ)言處理技術(shù)，同時(shí)結(jié)合了遷移學(xué)習(xí)、模型融合等技術(shù)。

• Singsound 語(yǔ)法改錯(cuò)系統(tǒng)(GEC)采用了統(tǒng)計(jì)翻譯技術(shù)(Phrase-based model)：該系統(tǒng)先利用 IBM translation model 提取訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的詞組信息，根據(jù)具體語(yǔ)境將錯(cuò)誤的詞組映射到語(yǔ)法正確的詞組。并對(duì)統(tǒng)計(jì)翻譯模型得到的初步改錯(cuò)結(jié)果進(jìn)行句法解析、詞法解析，分析具體錯(cuò)誤類(lèi)型，并對(duì)修改結(jié)果進(jìn)行校正，從而進(jìn)一步地提高改錯(cuò)的效果。

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，英語(yǔ)流利說(shuō)、科大訊飛等公司也有語(yǔ)音測(cè)評(píng)的產(chǎn)品推出，秦龍認(rèn)為先聲教育的優(yōu)勢(shì)在于，只服務(wù)于垂直的教育機(jī)構(gòu)，技術(shù)研發(fā)更有針對(duì)性，其他公司是“大而廣”，先聲教育要做到“小而精”。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)不是某項(xiàng)技術(shù)，而是一個(gè)龐大的概念

由于人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，主打個(gè)性化教育的AI自適應(yīng)學(xué)習(xí)成為當(dāng)下產(chǎn)學(xué)研三界關(guān)注度最高的熱點(diǎn)話題之一。雷鋒網(wǎng)曾報(bào)道過(guò)AI自適應(yīng)學(xué)習(xí)火熱的原因。

在國(guó)外，自適應(yīng)學(xué)習(xí)已經(jīng)有20多年的歷史，從最早規(guī)則化的自適應(yīng)發(fā)展到現(xiàn)在基于人工智能的自適應(yīng)。并且早已開(kāi)始應(yīng)用，覆蓋了不同國(guó)家、不同年齡層，從小學(xué)、初中、高中到職業(yè)教育的幾百個(gè)學(xué)科。其效果得到了很好的驗(yàn)證，無(wú)論對(duì)小學(xué)生還是初中生，文科生還是理科生，都可以帶來(lái)成績(jī)的提升。

在人工智能的加持下，個(gè)性化教育的步伐在不斷加快，為了與傳統(tǒng)的自適應(yīng)教育區(qū)分，目前做人工智能自適應(yīng)教育的公司都傾向于稱(chēng)自己為“智適應(yīng)教育”，人工智能自適應(yīng)學(xué)習(xí)是對(duì)傳統(tǒng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)的升級(jí)，也是對(duì)新型的學(xué)習(xí)方式的探索。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)可以分為兩個(gè)階段：

• （1）以推薦系統(tǒng)為基礎(chǔ)的淺層自適應(yīng)階段；

• （2）以學(xué)習(xí)行為建模為基礎(chǔ)的深度自適應(yīng)階段。

目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)仍處于淺層自適應(yīng)階段，據(jù)介紹，先聲教育自適應(yīng)系統(tǒng)已率先步入自適應(yīng)學(xué)習(xí)的核心深度階段。

秦龍解釋道：“我們先聲團(tuán)隊(duì)使用的 CLUF 是一種基于深度學(xué)習(xí)的 Encoder-Decoder 模型，它由四個(gè) encoder 構(gòu)成，分別是語(yǔ)境編碼器 Context Encoder、語(yǔ)言學(xué)特征編碼器 Linguistic Encoder、用戶(hù)信息編碼器 User Encoder、題型信息編碼器 Format Encoder，最后由解碼器利用編碼器輸出的高維特征作出預(yù)測(cè)?！?/p>

“語(yǔ)境編碼器用來(lái)編碼句子的語(yǔ)言環(huán)境，它由一個(gè)字母級(jí)別的編碼器與一個(gè)單詞級(jí)別的編碼器構(gòu)成。字母級(jí)別編碼器是一個(gè)層級(jí)式的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，單詞級(jí)別編碼器則是一個(gè)雙向長(zhǎng)短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) LSTM；語(yǔ)言學(xué)特征編碼器也是一個(gè) LSTM 結(jié)構(gòu)，主要用于編碼提取的語(yǔ)言學(xué)特征，為語(yǔ)境編碼器提供額外的信息；用戶(hù)編碼器是一個(gè)全連接的結(jié)構(gòu)，用于記錄用戶(hù)的第二語(yǔ)言能力與學(xué)習(xí)歷史；題型編碼器則是用來(lái)編碼題型、答題方式等信息。”

秦龍認(rèn)為，自適應(yīng)學(xué)習(xí)其實(shí)并不是某項(xiàng)單一技術(shù)，而是涵蓋教育學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科知識(shí)在內(nèi)的一個(gè)龐大的概念。

“現(xiàn)在絕大多數(shù)中國(guó)公司做的自適應(yīng)學(xué)習(xí)，其實(shí)是題庫(kù)+推薦，首先建一個(gè)非常大的題庫(kù)，然后題庫(kù)里的每道題會(huì)標(biāo)注一定的信息，即所謂的打標(biāo)簽、知識(shí)圖譜，就是用人工去標(biāo)注一些知識(shí)點(diǎn)上去（labor intensive work），然后讓學(xué)生做題，如果題做錯(cuò)了，下一步就是推薦類(lèi)似習(xí)題。”

“目前絕大多數(shù)公司做的推薦題的系統(tǒng)和今日頭條推薦新聞的系統(tǒng)沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別， 甚至用的是一樣的技術(shù)，你這個(gè)題錯(cuò)了，我就去題庫(kù)里找和這個(gè)題接近的題，然后把這個(gè)題推薦給你讓你做。這套東西覆蓋了國(guó)內(nèi)95%以上所謂做自適應(yīng)學(xué)習(xí)的公司?！?/p>

自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)難點(diǎn)有待突破

據(jù)秦龍介紹，自適應(yīng)學(xué)習(xí)最大的難點(diǎn)在于 knowledge tracing，它需要判斷一個(gè)人學(xué)習(xí)了一段時(shí)間以后，對(duì)于過(guò)去的知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，目標(biāo)就是在最短的時(shí)間內(nèi)判斷的越準(zhǔn)確越好。

“這個(gè)事其實(shí)蠻難的。最終只能通過(guò)做題、考試，根據(jù)學(xué)生做題的正確率來(lái)判斷。”

“包括現(xiàn)在大家都在說(shuō)的 DKT（Deep Knowledge Tracing ），其實(shí)，學(xué)術(shù)圈對(duì)DKT并沒(méi)有定論，并沒(méi)有說(shuō) DKT 會(huì)比傳統(tǒng)的 KT 的效果要好，還存在爭(zhēng)議。實(shí)際上 DKT 是在2015年發(fā)表出來(lái)的論文，2016年，有幾個(gè)不同的機(jī)構(gòu)發(fā)表了兩三篇論文，從理論上分析是否 DKT 比傳統(tǒng)的 KT 方法要好，另外也去按照作者開(kāi)放的代碼復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是在有一些數(shù)據(jù)集上復(fù)現(xiàn)出來(lái)的結(jié)果并不是很好，學(xué)術(shù)圈當(dāng)時(shí)對(duì)此有一些質(zhì)疑。2017年以后至今，又有一些論文發(fā)表，主要研究怎么才能把 DKT 做的更好，并且借鑒了傳統(tǒng)的 Knowledge Tracing 的一些方法，所以其實(shí)整個(gè)DKT還是 ongoing research,不能說(shuō)正在研究的方法一定就好，這是一個(gè)誤解?！?/p>

據(jù)秦龍介紹，目前大部分公司其實(shí)做的還是推薦，真正涉及到 Knowledge Tracing 的可能不到5家。

秦龍認(rèn)為，自適應(yīng)學(xué)習(xí)替代老師基本不可能，但有一定價(jià)值，比如可以給學(xué)生一定的指導(dǎo)，并且可以提高刷題效率。

最后，秦龍用兩個(gè)詞總結(jié)了先聲教育的核心優(yōu)勢(shì)，即“準(zhǔn)確”和“專(zhuān)業(yè)”，準(zhǔn)確是指技術(shù)層面針對(duì)不同公司的需求做到精度最高，專(zhuān)業(yè)是指先聲教育更懂教育。真實(shí)情況的教育場(chǎng)景千差萬(wàn)別，不能一概而論，先聲教育會(huì)對(duì)每一個(gè)具體場(chǎng)景深入調(diào)研，未來(lái)，先聲教育也會(huì)在技術(shù)方面做進(jìn)一步深入研究，同時(shí)，除了技術(shù)服務(wù)，也會(huì)做內(nèi)容上的研發(fā)，打造整體的教育解決方案。

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