林木木

高考機(jī)器人的研究讓人重新審視已有的教育方式?！叭绻鸄I能夠做得更好，那說明，我們需要新型教育?！?/p>

6月7日17點(diǎn)，2017年高考第一日結(jié)束，數(shù)學(xué)學(xué)科停筆交卷的鈴聲劃破長(zhǎng)空。北京第八十中學(xué)望京校區(qū)人潮涌動(dòng)，結(jié)束數(shù)學(xué)廝殺的考生正陸續(xù)走出考場(chǎng)，有歡有悲，神色各異。

此時(shí)，相隔5公里外的麗都皇冠假日酒店，另一場(chǎng)同樣試題的考試已經(jīng)展開，考生是名為Aidam的人工智能程序。經(jīng)歷3年研發(fā)，被學(xué)霸君的200位技術(shù)工程師喂下50萬道考題后，Aidam開始正式嘗試2017年新課標(biāo)文科數(shù)學(xué)卷。

同一時(shí)間，相隔千里之外的四川省成都市高新區(qū)，另一場(chǎng)機(jī)器人答題的活動(dòng)也已經(jīng)開始。比起Aidam，準(zhǔn)星云學(xué)科技（以下簡(jiǎn)稱準(zhǔn)星）取名更為直接：AI-MATHS，據(jù)說已經(jīng)是一位平均分達(dá)90的數(shù)學(xué)答題機(jī)手。

2017年的高考是兩家科技公司——學(xué)霸君和準(zhǔn)星要征服的目標(biāo)。事實(shí)上，這場(chǎng)AI與人的角逐6年前就開始了，而且還是“國(guó)家任務(wù)”。

從“拍照搜題”開始學(xué)習(xí)

2012年6月的一天，在投資公司工作的張凱磊收到一封同學(xué)發(fā)來的群郵件，內(nèi)容是一篇Google尚未發(fā)表的論文，揭示這一輪人工智能學(xué)習(xí)的大浪潮。

這篇論文在發(fā)表后將引起巨大反響，很快，全世界都將知道Google在秘密實(shí)驗(yàn)室Xlab做出關(guān)于“貓臉識(shí)別”的驚人研究。

“教學(xué)會(huì)因此迎來徹底變革?！睆垊P磊說。張凱磊南開大學(xué)數(shù)學(xué)系出身，曾在大二輟學(xué)創(chuàng)辦過一家教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，因此這成了第一個(gè)跳入他腦中的想法。

10月，張凱磊果斷辭掉投資公司的工作，邀請(qǐng)陳銳峰博士加入，開始籌備創(chuàng)業(yè)。一年后，主打“拍照搜題”的學(xué)霸君面世，它將為日后的高考機(jī)器人Aidam提供大量的題庫(kù)儲(chǔ)備。

這個(gè)時(shí)期的中國(guó)高考機(jī)器人，正在襁褓中孕育著能量。

高考機(jī)器人開端于2011年。來自日本國(guó)立情報(bào)學(xué)研究所（NII）的新井紀(jì)子教授領(lǐng)頭發(fā)起 “東大機(jī)器人計(jì)劃”。她召集超過100名人工智能領(lǐng)域的專家組成專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)，目標(biāo)是讓機(jī)器人Torobo能在2021年前通過東京大學(xué)的入學(xué)考試。

這一年，另一個(gè)中國(guó)人林輝，在無數(shù)次碰壁后，成立清華大學(xué)蘇研院大數(shù)據(jù)中心。林輝擔(dān)任數(shù)據(jù)中心主任，到2014年，大數(shù)據(jù)中心旗下的智慧教育事業(yè)部被分出來成立準(zhǔn)星云學(xué)科技有限公司，林輝任CEO，并在不久后承擔(dān)起開發(fā)高考機(jī)器人AI-MATHS的責(zé)任。

“國(guó)家任務(wù)”

2015年7月21日，合肥一間會(huì)議室里，數(shù)十位專家領(lǐng)導(dǎo)圍坐在一張棕色的圓桌旁。

這里正召開國(guó)家“十二五”863計(jì)劃信息技術(shù)領(lǐng)域“基于大數(shù)據(jù)的類人智能關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)”項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)暨研討會(huì)。會(huì)議探討并啟動(dòng)“國(guó)家863類人智能項(xiàng)目”，主要任務(wù)是在3-5年時(shí)間內(nèi)研制出能夠參加高考并考取大學(xué)的智能機(jī)器人。

這款智能機(jī)器人不僅可以儲(chǔ)存知識(shí)和高考題型，還將具有邏輯推理能力。此外，通過建立模型和算法，可以讓機(jī)器在大數(shù)據(jù)中找到數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和差異，讓這個(gè)模型的結(jié)果和人的表現(xiàn)很接近，甚至在最終結(jié)果上超過人的表現(xiàn)。

項(xiàng)目由科大訊飛牽頭，聯(lián)合包括清華大學(xué)在內(nèi)的30家院校和單位。當(dāng)天，日本教授新井紀(jì)子也出現(xiàn)在會(huì)議席上。

時(shí)間回溯到5月的某一天，正在NII工作的新井紀(jì)子收到一封郵件，郵件由科大訊飛發(fā)出，意欲與NII共同開發(fā)考試機(jī)器人。郵件提到，中國(guó)將推出一個(gè)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目來開發(fā)考試機(jī)器人，前三年的預(yù)算大概是30億日元，新井紀(jì)子在收到郵件后很感慨，他們?cè)凇皷|大機(jī)器人計(jì)劃”上的花費(fèi)大概為每年數(shù)百萬日元。

她很快同意這項(xiàng)合作，并在7月到訪中國(guó)。

林輝的準(zhǔn)星在人工智能領(lǐng)域的長(zhǎng)期研究起到了作用。立項(xiàng)后，準(zhǔn)星一舉中標(biāo)高考機(jī)器人的數(shù)學(xué)應(yīng)考項(xiàng)目，成為數(shù)學(xué)組別的組長(zhǎng)單位。當(dāng)時(shí)，人工智能識(shí)別、大數(shù)據(jù)處理等難關(guān)已經(jīng)被準(zhǔn)星攻破。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)立下目標(biāo)，要在2017年6月與全國(guó)文科生一起考試，目標(biāo)是考上一本。

這并不是一個(gè)容易實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。當(dāng)時(shí)，已經(jīng)研究四年的Torobo還無法達(dá)到日本入學(xué)考試分?jǐn)?shù)線。

找到數(shù)千萬學(xué)霸的解題經(jīng)驗(yàn)

高考是比圍棋更難的實(shí)驗(yàn)，它要求機(jī)器有感知分析、認(rèn)知聯(lián)想和推理驗(yàn)證的能力，其泛化知識(shí)庫(kù)里的規(guī)則，遠(yuǎn)比圍棋的黑白、點(diǎn)位置和吃子規(guī)則復(fù)雜得多。

很長(zhǎng)一段時(shí)間，學(xué)霸君在機(jī)器學(xué)習(xí)上的進(jìn)展極其緩慢。從2012年10月創(chuàng)業(yè)以來，學(xué)霸君的工程師做過許多努力，三年時(shí)間只把分?jǐn)?shù)從0分提高到40分左右，之后兩年多的時(shí)間基本在原地踏步，無法取得突破，很多做這個(gè)項(xiàng)目的人最終都選擇離開。

2016年3月20號(hào)，張凱磊正在美國(guó)出差。晚上11點(diǎn)，他接到首席科學(xué)家陳銳鋒打來的電話，對(duì)方告訴他說，最近兩個(gè)禮拜，機(jī)器學(xué)習(xí)突然取得實(shí)質(zhì)性突破，智能機(jī)器人項(xiàng)目可以開始做了。

陳銳鋒告訴張凱磊，一批龐大的數(shù)據(jù)喂進(jìn)去之后，突然發(fā)現(xiàn)增速變快，兩周內(nèi)分?jǐn)?shù)增加了2到3分，這在之前是從未發(fā)生過的。在排除誤差之后，工程師們認(rèn)定，新的方法被證實(shí)有效，雖然風(fēng)險(xiǎn)仍舊存在，但這個(gè)項(xiàng)目有了可預(yù)見的實(shí)現(xiàn)可能性。

難題一個(gè)接著一個(gè)。今年3月之前，學(xué)霸君一直無法攻克一個(gè)難題——如何將幾何語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為機(jī)器能理解的語(yǔ)言。

幾何問題解決不了，挑戰(zhàn)高考試題就是無稽之談，張凱磊焦慮地在辦公室走來走去，突然靈機(jī)一動(dòng)，想到一個(gè)無策之策。他召集幾何團(tuán)隊(duì)的人員，命令說，從今往后，老師來學(xué)寫代碼，工程師學(xué)備課。

前期并無效果，經(jīng)過幾個(gè)月的積累，3月的某一天，就像突然開竅了一樣，這個(gè)難題就這么消失了，張凱磊把這歸功于工程師與老師長(zhǎng)期融合的結(jié)果。

以“拍照搜題”起家的學(xué)霸君，4年來累積超過7000萬道數(shù)學(xué)題目的題庫(kù)系統(tǒng)，加上學(xué)生大量手寫和上傳的題目，以及教輔書籍中的題目，共同構(gòu)成Aidam的訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫(kù)。

取得階段性成果后，張凱磊定下目標(biāo)——6月7日Aidam將在媒體下見證挑戰(zhàn)高考數(shù)學(xué)。

一分之差

6月7日，決戰(zhàn)的日子到了。下午5點(diǎn)過后，兩場(chǎng)千里之隔的“機(jī)器高考”開始了。

“105分?！敝鞒秩苏f出AI-MATHS的數(shù)學(xué)高考成績(jī)。這張高考試卷，花費(fèi)了AI-MATHS 22分鐘。

與此同時(shí)，另一個(gè)高考機(jī)器人Aidam也在北京的一間會(huì)議室里快速地運(yùn)算著，它這次的任務(wù)是與6名來自不同省份的高考狀元來一次對(duì)決。

比賽采用全國(guó)高考文科數(shù)學(xué)二卷，在一小時(shí)的考試時(shí)間內(nèi)，兩人合力完成一套試卷。雖然是兩人合作，但中途不可以交流，開考前已決定好分工。最終，三組高考狀元分別得分為 146 分、140 分、119 分，平均分為135分，而 Aidam的成績(jī)?yōu)?134 分。

1分之差，曾經(jīng)輸給阿法狗的人類，這次在高考面前打敗AI。

不過，毫無疑問的是，在運(yùn)算速度上人工智能擁有巨大的優(yōu)勢(shì)，Aidam在錄入完整的數(shù)學(xué)題目后，僅僅在 9分47秒就完成所有答題，而高考狀元們則花了 1 小時(shí)。

為什么我們還要耗費(fèi)如此多的人力物力財(cái)力，造出一個(gè)機(jī)器人來，迎合我們所謂的“應(yīng)試教育”？

學(xué)霸君CEO張凱磊的回答是，如果機(jī)器人能夠挑戰(zhàn)高考，有理由相信機(jī)器人可以輔導(dǎo)學(xué)生，在自動(dòng)解題、自動(dòng)批改與個(gè)性化作業(yè)上幫助學(xué)生，這對(duì)中國(guó)教育來說具有革命性意義。

（小穎薦自《看天下》）endprint