蘆偉

現(xiàn)在的AI可謂是炙手可熱，政府支持、投資者青睞、各種公司和創(chuàng)業(yè)者蜂擁而入。這與前兩年VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）的火熱場景何其相似。但如今再看VR，仿佛凌晨兩點(diǎn)的王府井大街，燈火闌珊，人丁零落。在教育市場，VR除了少數(shù)實(shí)驗(yàn)室及個別研究應(yīng)用外，規(guī)模性的應(yīng)用可以說一個沒有。原因除了體驗(yàn)性一般和價格因素外，更重要的是在于缺乏剛需的應(yīng)用場景。那么AI是否在教育也會遭遇這樣的尷尬呢？下面讓我們一起來分析下。

雖然1 9 5 6年就誕生了人工智能A r t i f i c i a l Intelligence（英文縮寫為AI）這個詞，但真正火熱起來卻是現(xiàn)在，人們之所以認(rèn)為此次AI波能夠帶來真正的變革，一是源于大數(shù)據(jù)與云計算技術(shù)的累積與鋪墊，二是源于AI具備的深度學(xué)習(xí)能力。

任何智能的發(fā)展，其實(shí)都需要一個學(xué)習(xí)的過程。而 AI人工智能之所以能取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，與這些年來大數(shù)據(jù)、云計算的長足發(fā)展密切相關(guān)。由于各類感應(yīng)器和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展，我們開始擁有了以往難以想象的海量數(shù)據(jù)，在各個細(xì)分領(lǐng)域也積累了足夠深度、廣度的細(xì)致數(shù)據(jù)。

而這些，都是訓(xùn)練某一領(lǐng)域智能的前提。與以前的眾多數(shù)據(jù)分析技術(shù)相比，AI具有強(qiáng)大的深度學(xué)習(xí)能力。它是把近似于大腦神經(jīng)元功能的、人工的、基于軟件的計算器連接到一起，組成了一個個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)將輸入信息進(jìn)行分析，并做出判斷，然后再接收自己判斷是否正確的信息。如果輸出錯誤，算法就會對神經(jīng)元之間的連接進(jìn)行調(diào)整，而這將改變未來的預(yù)測。一開始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會發(fā)生很多的錯誤。但隨著提供例子的增多，神經(jīng)元之間的連接就會不斷得到調(diào)整，最終使得這個網(wǎng)絡(luò)幾乎在所有情況下都能得出正確決定。用于深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一般都需要海量數(shù)據(jù)集來進(jìn)行訓(xùn)練，這個規(guī)?？梢詮膸浊€樣例到好幾百萬。

在大數(shù)據(jù)和云運(yùn)算能力取得突破以前，AI幾乎沒有實(shí)際應(yīng)用價值，因?yàn)閿?shù)據(jù)樣本太少，運(yùn)算時間太長。而現(xiàn)在大數(shù)據(jù)呈指數(shù)增長之勢，且類型不斷豐富。云計算的快速發(fā)展，讓數(shù)據(jù)存儲從本地上升到云間，不再受地點(diǎn)的限制，獲取更加方便、價格更加經(jīng)濟(jì)，而且云服務(wù)廠商還提供了基于云的圖像識別、語言翻譯等機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)，使得AI實(shí)現(xiàn)起來容易了很多。

通過大數(shù)據(jù)、云計算和深度學(xué)習(xí)，AI現(xiàn)在已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)語音識別、自然語言處理、語音分析和理解、情感計算、圖像識別等各種豐富的功能，這對于教育行業(yè)來說具有重要的作用。如通過圖像識別技術(shù)，AI可以將老師從繁重的批改作業(yè)和閱卷工作中解放出來；語音識別和語義分析技術(shù)可以輔助教師進(jìn)行英語口試測評，也可以糾正、改進(jìn)學(xué)生的英語發(fā)音；而人機(jī)交互技術(shù)可以協(xié)助教師為學(xué)生在線答疑解惑。具體來說，AI可以解決的應(yīng)用場景包括以下幾種。

個性化學(xué)習(xí)

科學(xué)證明，除了極少數(shù)天才和弱智外，普通人之間的智力基本相同。但為什么同一班的學(xué)生，學(xué)習(xí)內(nèi)容一樣，教學(xué)老師一樣，成績會相差不少呢？

主要原因在于每一個學(xué)生的理解能力和學(xué)習(xí)不同造成的，如果能夠根據(jù)每個學(xué)生的狀況進(jìn)行個性化教學(xué)，效果應(yīng)該大不一樣。然而由于老師的精力和數(shù)量有限，這是不可能實(shí)現(xiàn)的。但借助AI，為每一位學(xué)生量身定最適合的學(xué)習(xí)模式成為可能，AI讓每一位學(xué)生都能步入個性化學(xué)習(xí)時代。

擁有深度學(xué)習(xí)能力的AI，對知識點(diǎn)并不是單純的羅列，而是與人的學(xué)習(xí)過程類似，有一個循序漸進(jìn)的過程。也就是說，它可以按照知識點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，將知識點(diǎn)編織成一張“知識圖譜”。在知曉了某人缺失的知識點(diǎn)之后，AI很容易就能找出能夠幫助他掌握這個知識點(diǎn)的前提是什么，然后為他推送個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容。既然是學(xué)習(xí)，那么成績就是最好的檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的辦法。

假設(shè)你和別人考了同樣的分?jǐn)?shù)或取得了同樣的名次，是不是就意味著你們的能力是一樣的呢？在AI眼中，你和別人仍然千差萬別。AI對數(shù)據(jù)的占用和運(yùn)算能力遠(yuǎn)超人類，你在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，都能夠被AI記錄下來進(jìn)行分析，生成你獨(dú)有的“學(xué)習(xí)畫像”，你的學(xué)習(xí)興趣點(diǎn)、得分點(diǎn)、失分點(diǎn)一目了然，這將遠(yuǎn)比成績更能準(zhǔn)確地判斷出你們在學(xué)習(xí)進(jìn)程中的差異。

因此，在個性化學(xué)習(xí)時代，即使成績相近的兩人，AI為你們推送的內(nèi)容也將有極大可能是不同的。根據(jù)AI設(shè)計的學(xué)習(xí)路徑，老師也會對學(xué)生做出更有針對性的輔導(dǎo)。

現(xiàn)在，國內(nèi)外不少教育機(jī)構(gòu)正在進(jìn)行這樣的研究。如國外的McGraw-Hill教育正在開發(fā)數(shù)字課程，準(zhǔn)備相關(guān)的課程資料，它從200萬學(xué)生中收集信息，利用人工智能為每個學(xué)生創(chuàng)建自適應(yīng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

當(dāng)一個學(xué)生閱讀材料并回答問題時，系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)生對知識的掌握情況給出相關(guān)資料。系統(tǒng)知道應(yīng)該考學(xué)生什么問題，什么樣的方式學(xué)生更容易接受。系統(tǒng)還會在盡可能長的時間內(nèi)保留學(xué)生信息，以便未來能給學(xué)生帶來更多的幫助。國內(nèi)的滬江教育也已推出了AI人工智能教育產(chǎn)品——英語四級智能課程。學(xué)生可通過智能測驗(yàn)來獲取各個維度下的自身英語能力評價，進(jìn)而基于預(yù)期目標(biāo)得到個性化的英語學(xué)習(xí)路徑，并能夠根據(jù)自身的學(xué)習(xí)進(jìn)度不斷獲得智能調(diào)整，在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)技能強(qiáng)化、補(bǔ)短提分的目的。

自動批改作業(yè)

一個班四、五十個學(xué)生，如果老師一份份的批改作業(yè)，這個工作量是很大的。如何利用AI實(shí)現(xiàn)規(guī)?；€性化的作業(yè)反饋，是AI與教育結(jié)合的一個重要場景，也是很多企業(yè)看中的商機(jī)。

今年4月，成都準(zhǔn)星云學(xué)公司開發(fā)出了教育AI智能評測機(jī)器人，可以通過對學(xué)生原始手寫筆跡的自動化識別，自動完成主觀題判卷，進(jìn)行學(xué)習(xí)問題診斷分析。該產(chǎn)品在不改變學(xué)生現(xiàn)有手寫書寫習(xí)慣的前提下，采集學(xué)生所有手寫作業(yè)考試的原始數(shù)據(jù)，以AI人工智能自動評測實(shí)現(xiàn)試卷、家庭作業(yè)通卷（含主觀題）自動閱卷和學(xué)習(xí)診斷，能幫助學(xué)生即時找出知識缺陷并有針對性補(bǔ)習(xí)，不僅極大程度減輕教師批改試卷和作業(yè)工作量，而且?guī)椭逃芾碚呷嬲莆战虒W(xué)動態(tài)。

科大訊飛在這方面也是十分投入，其英語口語自動測評、手寫文字識別、機(jī)器翻譯、作文自動評閱技術(shù)等已通過教育部鑒定并應(yīng)用于全國多個省市的高考、中考、學(xué)業(yè)水平的口語和作文自動閱卷。

而基于國家“十二五”“863”“基于大數(shù)據(jù)的類人智能關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)”階段性成果構(gòu)建的“訊飛教育超腦”已在全國70% 地市、1萬多所學(xué)校應(yīng)用。先聲教育的AI英語作文批改系統(tǒng)，不僅可以給出作文的整體打分，也會檢測學(xué)生作文是否跑題。與此同時，針對學(xué)生冠詞、介詞使用是否正確，人稱、單復(fù)數(shù)等問題，用詞造句是否符合英語使用習(xí)慣，也會給出相應(yīng)的問題反饋。

自動答疑

去年夏天，美國喬治亞科技大學(xué)在一門研究生課程中試行了一個叫“沃森”的教學(xué)助理。在沒有宣布“沃森”身份的情況下，校方讓這個自動答疑機(jī)器人助教通過線上平臺為學(xué)生答疑。學(xué)生們只注意到“沃森”比其他助教回復(fù)更迅速，卻并沒發(fā)現(xiàn)他的身份。事實(shí)上“沃森”的真實(shí)身份是IBM制造的，用自然語言來回答問題的AI人工智能系統(tǒng)。

IBM稱，“沃森”是一個集高級自然語言處理、信息檢索、知識表示、自動推理、機(jī)器學(xué)習(xí)等開放式問答技術(shù)的AI自動答疑應(yīng)用系統(tǒng)。目前美國教育巨頭培生公司正在用“沃森”測試一個結(jié)合課本、在線課程和自動化家教的可交互、數(shù)字化教育項目，用戶使用起來就像真的在和人隔著電腦聊天一樣。

AI在教學(xué)自動答疑中的應(yīng)用，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和興趣，讓學(xué)生清楚地明白自身存在的問題。在國內(nèi)，一些廠商利用智能圖像識別技術(shù)，讓學(xué)生在遇到難題時只需要用手機(jī)排成照片上傳到云端，系統(tǒng)在一到兩秒內(nèi)就可以反饋出答案和解題思路，而且這類軟件不僅能識別機(jī)打題目，手寫的題目的識別正確率也越來越準(zhǔn)，目前達(dá)到了70%以上。

除了答疑功能外，更為先進(jìn)的AI還會利用大數(shù)據(jù)分析學(xué)生的薄弱知識點(diǎn)，推薦相關(guān)學(xué)習(xí)視頻，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果。對于老師而言，自動答疑的應(yīng)用無疑減輕了相當(dāng)部分的工作量。同時老師還可以通過系統(tǒng)對班級進(jìn)行宏觀調(diào)控，包括學(xué)生問答的統(tǒng)計、存在疑難點(diǎn)的分布、學(xué)生的學(xué)習(xí)程度等一系列的教學(xué)指標(biāo)。通過對這些指標(biāo)的把握，老師可以對教學(xué)計劃做出調(diào)整和改進(jìn)，從而可以非常有針對性地因材施教。

以上只是AI在教育行業(yè)的部分應(yīng)用，事實(shí)上隨著技術(shù)的完善發(fā)展，它還可以應(yīng)用在更多場景、實(shí)現(xiàn)更多功能。有人預(yù)測，未來的AI不僅能夠輔助教學(xué)、與學(xué)生產(chǎn)生教學(xué)互動，還有望成為傳道授業(yè)解惑的AI人工智能教師。這樣的論斷不免讓不少教育從業(yè)者憂心忡忡，難道說AI將讓老師失業(yè)？人類靈魂的工程師將會被AI替代？

對此，科大訊飛AI項目負(fù)責(zé)人表示，AI在相當(dāng)長一段時間內(nèi)仍將是教學(xué)的輔助手段，教學(xué)工作必須要由人來進(jìn)行。當(dāng)前談AI取代老師還為時過早，但AI幫助人去完成重復(fù)性的工作，將在未來的2-3年中大規(guī)模實(shí)現(xiàn)。

新東方如今正在積極推進(jìn)AI在教育教學(xué)中的應(yīng)用。副總裁徐健認(rèn)為，有一些老師確實(shí)可能會失業(yè)。他把老師的職能分成三個層次。第一層，如果老師只是做簡單的知識傳遞，就可能會被AI所取代，因?yàn)楹芏嗟奈谋九?、簡單的答疑，作業(yè)的批改，這些工作完全可以自動化，包括老師跟學(xué)生很多的服務(wù)性能，如交流、繳費(fèi)這些也都可以自動化。第二層，是老師培養(yǎng)學(xué)生的能力，包括創(chuàng)新能力、批判思想的能力、復(fù)雜決策的能力、團(tuán)隊管理的能力、溝通的能力，這些AI實(shí)現(xiàn)起來難度比較大，只有30%的可能性被AI替代。第三層，是品德或人格的培養(yǎng)，這部分AI幾乎無用武之地。因?yàn)樗皇呛唵蔚闹R傳遞能夠給你的。AI能給我們帶來所有速度的優(yōu)勢，但在跟我們?nèi)祟愃哂械臏囟葍?yōu)勢面前，是束手無策的。

確實(shí)，既然老師被譽(yù)為“人類靈魂的工程師”，就說明老師的作用不僅僅是傳授知識，還擔(dān)負(fù)著引導(dǎo)學(xué)生如何做人、塑造學(xué)生優(yōu)良品質(zhì)的重任。教育是一項心靈工程，這需要情感的交流、思維的碰撞、創(chuàng)造性的思考及智慧的溝通，這些特質(zhì)是AI無法比擬的?；诖耍词刮磥鞟I在知識儲備量、知識傳播速度以及教學(xué)講授手段等方面超越人類，老師仍然具有不可替代的作用。但是面對AI的沖擊，老師應(yīng)該具備危機(jī)意識，思考如何發(fā)展那些AI無而人類有的能力，思考如何提高老師這個角色的不可替代性，以及什么才是真正的教育、需要培養(yǎng)怎樣的人才等問題。只有如此，才有可能將AI帶來的危機(jī)或挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)遇和動力。