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本文作者: 李詩 | 2018-01-31 15:36 | 專題:AI最佳掘金案列 |
2017年11月,雷鋒網(wǎng)開啟「AI 最佳掘金案例年度榜單」評選活動,以人工智能在金融、汽車、醫(yī)療、安防、零售、硬件、內(nèi)容、教育行業(yè)的應(yīng)用為評選準(zhǔn)則,尋找AI商業(yè)化水平高與客戶問題解決能力強(qiáng)的企業(yè),目前已評選出8大行業(yè)中的30個最佳解決方案/產(chǎn)品。
其中,乂學(xué)教育的松鼠AI獲得"AI+教育"類別中的"最佳教育機(jī)器人獎"。
松鼠AI是一個以高級算法為核心的人工智能自適應(yīng)學(xué)習(xí)引擎,簡稱“智適應(yīng)學(xué)習(xí)引擎”,乂學(xué)教育擁有完整的自主知識產(chǎn)權(quán)。就像AlphaGo模擬圍棋大師,乂學(xué)AI系統(tǒng)模擬特級教師給孩子一對一量身定做教育方案并且一對一實施教育過程,能夠比傳統(tǒng)教育效率提升5到10倍。
雖然我們已經(jīng)看到AlphaGo戰(zhàn)勝人類圍棋冠軍,很多人類工作即將面臨被AI替代的風(fēng)險,但是,AI能成為一個好的老師嗎?AI教育何以戰(zhàn)勝傳統(tǒng)教育?
虛擬特級教師—松鼠AI
特級教師教學(xué)的思路和思維與普通的老師有很大的不同,這來源于特級教師的大量教學(xué)經(jīng)驗,對學(xué)習(xí)方法的深入理解,而現(xiàn)在學(xué)校里特級教師的數(shù)量特別少,特級教師單獨(dú)輔導(dǎo)的教育成本十分昂貴。乂學(xué)教育希望把智適應(yīng)學(xué)習(xí)引擎——松鼠AI打造成特級教師,其可以有針對性地建立學(xué)生畫像,做個性化的教育匹配,優(yōu)化整個教育模式。
智適應(yīng)學(xué)習(xí)產(chǎn)品框架包括三個部分:用戶交互,學(xué)習(xí)系統(tǒng),自適應(yīng)引擎。其重點(diǎn)的智適應(yīng)引擎包括內(nèi)容推薦、學(xué)情分析、內(nèi)容分析等。松鼠AI針對不同的學(xué)段和學(xué)科構(gòu)建了不同的學(xué)習(xí)模型,可以推薦給學(xué)生適合的學(xué)習(xí)方式,做題或者測試。在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中,松鼠AI可以記錄和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,通過搭建的知識譜圖了解學(xué)生哪些內(nèi)容掌握了哪些沒有掌握,進(jìn)而推薦合適的習(xí)題。
乂學(xué)教育創(chuàng)始人栗浩洋認(rèn)為,松鼠AI這個自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺的特點(diǎn)就是:教無定法、有教無類、因材施教。
自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺已經(jīng)有二十多年歷史,之前一直不瘟不火,結(jié)合這兩年人工智能技術(shù)的發(fā)展,智適應(yīng)平臺火了。人工智能的介入在以下五方面大幅度提升了教學(xué)效率:
第一,對學(xué)生的知識點(diǎn)掌握狀態(tài)監(jiān)測的精準(zhǔn)度、細(xì)膩程度、和最少測試題量的效率上有了大幅度提升;
第二,給不同學(xué)生推薦不同學(xué)習(xí)路徑的有效度;
第三,在學(xué)習(xí)過程中,每分鐘或者幾分鐘運(yùn)用算法調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度、速度、效率、知識點(diǎn)內(nèi)容以及練習(xí)量;
第四,對學(xué)生之前數(shù)年學(xué)習(xí)過程中的缺陷進(jìn)行偵測,比如在九年級知識點(diǎn)不能掌握的情況下偵測六年級的前序知識點(diǎn)的薄弱進(jìn)行跳回學(xué)習(xí);
第五,系統(tǒng)對于學(xué)生期末考試或者中考成績的精準(zhǔn)偵測。
在栗浩洋看來,很多自適應(yīng)題庫、自適應(yīng)測試、自適應(yīng)作業(yè),盡管也有AI,但是主要用來做語義分析和試卷批改,基本上沒有介入以上五點(diǎn)或者僅僅介入第一點(diǎn)。
乂學(xué)智適應(yīng)系統(tǒng)用了哪些核心技術(shù),從而區(qū)別于其他的同類平臺?
乂學(xué)教育采用了知識圖譜、圖論用于描述和表示學(xué)科知識體系;
使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和概率圖模型用于學(xué)生畫像的刻畫,表示出學(xué)生整體的知識掌握情況,采用貝葉斯知識追蹤理論:用于學(xué)生對知識點(diǎn)掌握程度達(dá)標(biāo)的判定;
在獲得一定數(shù)據(jù)之后,乂學(xué)教育采用分類樹和模糊邏輯用于最優(yōu)學(xué)習(xí)內(nèi)容推薦,采用遺傳算法和進(jìn)化論用于推薦最佳的學(xué)習(xí)路徑,并且將加強(qiáng)學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)用于推薦對學(xué)生最合適的教學(xué)模式。
在栗浩洋看來,過去的知識圖譜存在兩個問題:首先,對學(xué)生知識點(diǎn)的描述非常粗糙。大多數(shù)教育行業(yè)公司只做到三級知識點(diǎn)拆分,極個別兩家做到四級,而乂學(xué)教育已經(jīng)做到了九級拆分。其次,知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)度只標(biāo)注了強(qiáng)關(guān)聯(lián),而沒有把占絕大多數(shù)的弱關(guān)聯(lián)考慮進(jìn)去。
針對這兩個問題,乂學(xué)智適應(yīng)系統(tǒng)給每個學(xué)生制定一個知識地圖的定位。因為不同的學(xué)生,他們的問題點(diǎn)是不一樣的,掌握的知識點(diǎn)及其熟練度也不一樣。所以,乂學(xué)采用了知識點(diǎn)納米級分離技術(shù)的方式。具體理解可見下圖:
如圖所示,這是學(xué)生A的知識點(diǎn)實時掌握情況的圖譜,乂學(xué)智適應(yīng)納米級知識點(diǎn)會按照以下四大重點(diǎn)分別給予不同圖標(biāo)、不同顏色的標(biāo)注:
· 難度級別(簡單/中等/困難)
· 知識點(diǎn)重要性
· 掌握程度(未掌握/待掌握/已掌握)
· 進(jìn)行狀態(tài)(待學(xué)習(xí)/正在進(jìn)行/已完成)
如,紅色的六邊形圖標(biāo)即對應(yīng)未掌握的“困難”級別的知識點(diǎn)。上圖是全球通用的智適應(yīng)學(xué)生知識畫像,每個知識點(diǎn)采用了4到6個維度的標(biāo)簽,而乂學(xué)系統(tǒng)中每個知識點(diǎn)的標(biāo)簽已經(jīng)超過了30個。在該系統(tǒng)的建立下,每位學(xué)生的知識點(diǎn)掌握情況就可在一張知識地圖中得到清晰的展現(xiàn)。
不過,問題在于,在使用納米級知識點(diǎn)分離技術(shù)之后,知識點(diǎn)多了30倍。比如,高考、中考,會選取所有知識點(diǎn)的5%,一場考試下來,就至少需要2個小時來完成。如果要考完全部知識點(diǎn),可能就需要30個小時甚至更多,這對學(xué)生來說,是不能忍受的。
在這種情況下,在知識地圖上使用AI算法來根據(jù)知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性、根據(jù)每個學(xué)生對于每一道題的不同反饋,實時調(diào)整信息量最大的測試題目就顯得非常必要,可以通過極少的測試量獲得極精準(zhǔn)的測試結(jié)果。同時這也是非常難的一個環(huán)節(jié)。
2017年10月,乂學(xué)教育在鄭州組織了一場“人機(jī)大戰(zhàn)”教學(xué)比賽?;顒诱心剂巳?7年平均教齡的中高級老師在對照組進(jìn)行真人授課,實驗組學(xué)生完全使用乂學(xué)教育開發(fā)的智適應(yīng)教學(xué)機(jī)器人進(jìn)行學(xué)習(xí)。在四天時間里對初中數(shù)學(xué)做針對性和集中性教學(xué)輔導(dǎo),通過前測和后測來客觀地比較兩組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。四天過去,人機(jī)大戰(zhàn)的結(jié)果顯示:智適應(yīng)教學(xué)機(jī)器人效果超越真人教學(xué),在最核心的平均提分上以36.13分(機(jī)器教學(xué))完勝26.18分(真人教學(xué)),最大提分和最小提分兩項上,機(jī)器組也分別高出真人組5分和4分。
在雷鋒網(wǎng)看來,乂學(xué)教育這一套智適應(yīng)學(xué)習(xí)引擎跟信息推薦引擎今日頭條有著異曲同工之妙。兩者都起源于對于內(nèi)容的理解,通過行為數(shù)據(jù)完成用戶互相,再將兩者結(jié)合起來做精準(zhǔn)的匹配。今日頭條依靠這一套信息推薦的算法成為業(yè)界翹楚,乂學(xué)教育也依靠自身的技術(shù)連續(xù)獲得累計2.7億投資,其線下的教學(xué)機(jī)構(gòu)迅速擴(kuò)展到全國各地。松鼠AI獲得”最佳教育機(jī)器人獎“是實至名歸。
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