“AI+教育”的各種應用場景和趨勢分析

時間:2019-03-16 15:19:47 來源:王磊說
“AI+教育”的各種應用場景和趨勢分析的角度來講,智能化技術的應用產品還沒有達到足夠成熟的地步,依然有待市場的驗證。但毫無疑問,這些技術和應用代表了未來教育行業發展的方向,在市場爆發的前夜投資布局可以期待指數型的增長。未來智能化技術會貫穿教育的教、學、練、測、評、管等所有環節,大數據、云計算、區塊鏈會成為所有教育應用的底層技術,教育的

原標題:“AI+教育”的各種應用場景和趨勢分析

國務院2017年印發了《新一代人工智能發展規劃》,標志著人工智能作為產業變革的核心驅動力和引領未來的戰略技術,已上升為國家戰略。《規劃》中明確提出要加快培養人工智能高端人才,強調“利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革,構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系”。

本文介紹了人工智能在教育領域的應用,以及AI+教育的行業發展趨勢。

教育的終極形態依然在演化進程當中,教育的未來是屬于"智慧“的時代,是Intelligence Technology帶來的人工智能革命。教育會與更多的技術相結合,語音語義識別、圖像識別、AR/VR、機器學習、腦神經科學、量子計算、區塊鏈等等。這些技術我們統稱為智能化技術。這些技術已經開始并且持續地、加速地在與教育產業結合在一起。教育產業的智慧化升級正在如火如荼進行中。

人工智能(AI)是資訊科學領域最前沿的學科之一,經歷60余年的發展之后,AI對醫療、交通、商業、航天、農業等領域產生了重大影響。人工智能的突破性進展是人類發展史上一個重大轉折,人類的思維方式和工作方式將發生重大轉變,將推動資訊時代進入人工智能時代、資訊社會向智能化社會轉型。

中國對人工智能技術的發展給予了很強的政策支持。2015年5月,國務院發布《中國制造2025》,把實現世界制造強國作為總目標,并提出九項戰略任務和重點。該文件重點強調了人工智能技術對于各行各業發展的重大應用價值,并闡明人工智能技術能夠促進戰略任務的完成和實施。2016年5月,發改委和科技部聯合印發《“互聯網+”人工智能三年行動實施方案》,再次把人工智能技術作為實現知識經濟時代創新性強國的重要推動力。在資訊技術快速普及的今天,連接人與資訊的資訊流,成為資訊時代的常態,而人工智能技術是構建資訊流的關鍵技術。尤其是2017年7月,國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》明確提出:“實施全民智能教育項目,在中國小階段設置人工智能相關課程,逐步推廣編程教育,鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟體、游戲的開發和推廣。未來社會對人才的需求將更多的側重于能夠發現問題,綜合運用多學科知識解決問題的創新人才,他們需要具備良好的計算思維、編程能力和對智能化社會的深度認知。“

自適應學習

在所有教育領域的智能化技術應用場景中,最典型的一個就是自適應學習(Adaptive Learning)。自適應學習致力于通過計算機手段檢測學生當前的學習水準和狀態,并相應地調整后面的學習內容和路徑,幫助學生提升學習效率。自適應學習的運作過程是這樣的:搜集學生學習數據,預測學生未來表現,智能化推薦最適合學生的內容,最終高效、顯著地提升學習效果。

自適應學習早在20世紀90年代的美國就已存在,目前已得到較為廣泛的應用。美國K-8(相當于中國的國小、國中)自適應學習公司DreamBox Learning曾在2010年后做過一項調查(調查樣本超過480個,其中大部分人為K-8公立校教師), 結果表明49%的人正在自適應學習軟體上教授補充課程,42%的人正將其作為核心課程平臺使用。

自適應學習產品在國外各個學習階段都有應用,包括早幼教、國小、國中、高中、大學、職業領域等,并已覆蓋多個學科。早幼教領域的kidaptive, K12領域的Knewton, 企業培訓領域的area9, 貭素類培訓的newsela, 語言培訓領域的lingvist 等等都是各自領域的佼佼者。

2014年美國的自適應教育突然有了突飛猛進的發展,當時有個標志性的事件,美國有三家最大的自適應教育集團Knewton、 Realizeit、ALEKS做了幾場人機大戰,比賽結果引起了很大的轟動:在取樣的學生群體當中,機器人教學的成績比優秀的老師教學的成績高了17分!而且在人機大戰中機器不僅戰勝了老師組真人授課的成績,同時還把及格率提升了一倍。

這個事件令美國教育界感到震驚。以前我們都認為在線教育,尤其是沒有直播形式、沒有真人現場授課的教育形式,只適合“學霸”而不適合“學渣”。因為學霸專注力比較強,自控能力比較強,自學能力比較強,相對來說他們更容易獨立完成學習,而學習較差的學生在互聯網上進行學習幾乎是一件不可能的事情。所以很多人說教育是反人性的,一直講教育不可能在互聯網領域取得突破性的成功。而在2014年人機大戰的結果在美國的教育行業讓大家都意識到人工智能給教育帶來了新的形態,可以取得不一樣的結果。

美國媒體預言,人類自適應教育的元年到了,未來世界所有的教育都會是自適應性的。資本也開始大量關心這個領域,美國的Knewton公司累計融資了1.5億美金;印度有一家叫byju’s的公司在宣布轉型自適應之后,拿到了比爾蓋茨基金會和扎克伯格基金會1億美金的融資;美國的一家古早的教育機構 Duolingo在宣布轉型自適應之后也獲得了8000萬美金的融資;澳大利亞的SmartSparrow,韓國的KnowRe等都融資可觀。人工智能自適應的教育公司在全球像雨后春筍一樣不斷出現。

提到自適應平臺,必然要提其中的佼佼者Knewton。它為發行商、學校及全球的求學者提供預測性分析及個性化推薦,其覆蓋的學生范圍包括 K12、高等教育及職業發展教育等。Knewton的平臺有三個重要功能:首先是推薦課程內容功能。系統抓取學生的學習數據,并分析下一階段應該學什么,這與亞馬遜、淘寶的推薦類似;第二,預測性的學習數據分析。這或許是Knewton和出版商最大的差別,出版商讓學生知道做題的對錯。而Knewton是預測你未來的學習程度,你現在做的怎么樣,未來能做怎么樣。比如說一個學生測試得了60分,但系統基于學生數據分析和對內容的了解,可能會顯示學生水準要高于60分;第三,內容數據分析。系統會評估課程的內容質量,以及對學生學習有什么影響,最終對內容本身做出評價和調整。

分級閱讀

除了自適應學習,人工智能技術與教育可以從多個維度進行結合,比如構建和優化內容模型,建立知識圖譜,讓用戶可以更容易地、更準確地發現適合自己的內容。國外這方面的典型應用是分級閱讀

相較于古早分級閱讀只是根據學生年齡推薦閱讀書目,無法根據不同學生閱讀能力、興趣愛好進行個性化精準閱讀,分級閱讀類的產品替代了教師的收集書目、推薦書目、閱讀監督等工作,大大提高了教師的工作效率,同時實現了學生自適應閱讀,達到了分級閱讀的核心目的——匹配適合學生個人的書目,解決了學生閱讀太難的書會失去閱讀興趣、閱讀難度低的書無法提升閱讀能力的問題。通過人工智能賦能的分級閱讀優勢明顯:提高學生閱讀興趣、養成學生閱讀習慣、清晰個人閱讀水準、清楚了解閱讀能力變化、教師和家長全方位監測、分析報告快捷精準。分級閱讀類的產品發展空間巨大,目前該類產品主要集中在英文分級閱讀,國內市場上亟需中文類的分級閱讀產品。同時,目前國內英文分級閱讀產品的分級方式主要采用國外分級方式,該方式適用于母語是英語的國外兒童,但對于非英語母語的中國學生的適用性仍有待觀察。

Newsela是一家2013年成立的公司,公司的主打產品是適用于青少年兒童閱讀的新聞,從而把英語學習融合在新聞閱讀的過程里。它運用了科學算法來測量用戶的英語水準,把來自《彭博社》、《華盛頓郵報》等主流媒體的內容改寫成適合從2年級到12年級學生可以閱讀的版本,從而提升青少年兒童對社會的敏感度和認知程度。同時Newsela也會給用戶推薦個性化的新聞內容,用戶也可以自己調整閱讀的難度。

自動答疑

除了應用于個性化學習方案的制定外,人工智能技術還可以落地在自動化輔導和答疑子領域,這也成為了教師面授外的有效補充。下一代培訓機構一定是智能型的機構,從大數據進化到人工智能。語音識別、圖像識別、手寫識別、語音分析等技術的發展,讓機器模擬人來答疑、服務成為可能,這類應用會越來越多。最初機器是用來輔助人工教學的,未來的趨勢則是人輔助機器,而這個過程會一次次重塑未來的學習和教育。

比如學霸君、作業幫等軟體都是借助了智能圖像識別技術,學生遇到難題時只需要用手機拍成照片上載到云端,系統在一到兩秒內就可以反饋出答案和解題思路,而且這類軟體不僅能識別機打題目,手寫的題目的識別正確率也越來越準,目前已經達到了70%以上。

智能批改

大數據、文字識別等技術的發展,還推動了文字的規模化自動批改和個性化反饋。如何利用人工智能減輕老師在作業、試題、作文領域的批改壓力,實現規模化又個性化的作業反饋,是未來教育的重要攻克領域,也是國內外眾多企業看中的市場。比如美國的計算機科學家喬納森研發了一款可進行英語文法糾錯的軟體,能夠聯系上下文去了解全文,然后做出判斷,它提高了英語翻譯軟體或程式翻譯的準確性,解決了不同國家之間的交流問題。語音識別和語義分析技術的進步,使得自動批改作業成為可能,對于簡單的文義文法機器可以自動識別糾錯,甚至是提出修改意見,這將會大大提高老師的教學效率。中國的批改網,也是在這個領域做出探索的一款產品。

虛擬教學場景

AR/VR也是一種得以普遍應用的智能化技術。AR/VR在教育領域的應用最大的貢獻是虛擬教學場景的呈現。首先從整個AR/VR細分領域來看,發展樂觀。GSV預測整個產業將會達到2000億美元的規模。同時很多行業巨頭也通過AR/VR技術把目光投向教育領域,比如微軟Hololens和培生教育集團合作,通過運用微軟的全息圖,學生們可以更加清楚地了解一些系統的構造,并且在虛擬的世界里體驗一些在現實生活中體會不到的內容。北美另一大科技巨頭Facebook,在OC3大會上也宣布將投入1千萬美金到VR教育領域。不僅是北美,韓國科技巨頭三星也在德國推出了VR教育系統,這個VR教育系統主要是給7年級和9年級的生物課提供應用。通過佩戴Gear VR,學生就可以觀察到器官是如何工作的。

雖然AR技術并不是全新的,不過AR在教育領域的應用才剛開始。AR技術特別適合教育,因為它很好地匹配了情景教學和建構主義教育思想。AR技術可以讓學習者自主探索各種有趣的學習材料,并且可以在做實驗犯錯的情況下也不會有任何嚴重后果。學習者通過AR技術進入一個和現實高度仿真的環境,可以動態地進行交互形式學習。因為是虛擬和現實交融在一起,AR技術讓學習在正式和非正式的學習場景之間快速切換,也可以在學習和教育中使用移動技術。AR在教育行業有非常廣泛的應用,比如虛擬場景培訓、AR圖書、AR游戲學習、AR建模等。尤其是在職業教育領域,比如醫療和建筑等領域的技能培訓,AR技術已經有比較深入的應用了。

Magic Leap是一家成立于2011年的AR公司,位于美國佛羅里達州達尼亞海灘。該公司已經從Kleiner、Perkins、Caufield& Byers和安德森·霍洛維茨(Andreessen Horowitz)等著名投資者那里獲得了總共高達14億美金的融資。這家公司在2017年12月發布了一款備受矚目的AR眼鏡,這款眼鏡可以把互動圖形、視訊和真實場景重合在一起。從而可以更好地跟其他人在任何地點任何時間進行交流。

另一家成立于2011年的公司Blippar總部位于倫敦,該公司致力于開發視覺搜索APP,利用AR和AI技術幫助用戶解讀日常生活中各種實物資訊。通過這款APP,學生可以隨時搜索任何想了解的物品資訊。而且通過AR,學生也可以更立體地了解幾何、地理、物理等知識。Blippar目前已經從風投那里融了1.5億美元。最近,Blippar剛從馬來西亞國庫控股公司獲得了5400萬美元的D輪融資。

課堂高效管理

人臉識別、語音識別等技術也已經引入在線課堂。在上課期間,人臉識別技術將通過對學生面部表情的識別,記錄學生的課堂表現,并反饋給師生和家長,讓在線課堂的老師“看見”學生的表現。

2017年5月,好未來投資情緒識別引擎公司FaceThink。通過情緒識別系統,能夠對孩子上課的表情進行實時采集,從專注、疑惑、高興、閉眼四個維度分析其聽課狀態,形成注意力曲線學習報告,反饋給老師和家長,從而讓老師根據學生的情況優化課程和教學內容。此外,2017年好未來還發布了IDO2.0個性化學習體系。通過個性化學習任務系統,人臉識別、語音識別、觸感互動等科技手段在教育上的應用,為學生打造學習計劃更明確、學習方式更多元的在線學習閉環,為在線教育提供智能化、個性化的解決方案。

區塊鏈

人類社會正在進行一場數字化的大遷徙,我們正在網路世界、虛擬空間里建立一個數字化的新世界。AR、VR、AI、區塊鏈等新興技術正是人類駛向數字世界的帆船。區塊鏈作為一種新興技術,也開始在各個行業廣泛地應用。

區塊鏈可以了解為一種公共記賬的機制,它并不是一款具體的產品。它的基本思想是:通過建立一組互聯網上的公共賬本,由網路中所有的用戶共同在賬本上記賬與核賬,來保證資訊的真實性和不可篡改性。

區塊鏈可以被用作一種存儲教育資訊的集中分類記賬方式,比如學位資訊、文憑資訊以及考試資訊等,這些資訊將作為一種“數字化文字記錄”。這既能被用作防止資訊的欺詐和篡改,也可以開放給第三方用于求職面試的參考。

區塊鏈解決的痛點還包括資訊確認。之前要核實一個人的學位是一件非常痛苦且耗時的事情,需要一個學校接一個學校的獲取需要的資訊。在基于區塊鏈的系統中,每個人的學習相關資訊都被會被永久保存且不會得到篡改。

新力公司及其旗下的新力全球教育公司(SGE)借助區塊鏈的內容,通過開放且安全的方式將教育學習中的數字記錄和數字成果加以多方多次的利用。該系統將來自多個教育機構的數據進行集中式管理,這也使得記錄和參考這些教育數據成為了可能。新力的這一區塊鏈+教育系統具有兩個主要功能:1、對教育數據的使用權限進行驗證和使用權限控制;2、用于教育機構處理這些權限的應用程式編程接口。

另一個案例是EduCoin。EduCoin是一款服務于在線教育內容分享的數字加密虛擬貨幣,用于教育服務的消費和提供教學產品和技術的共享,以及教學質量的檢測和評估。

相信未來還會有更多的應用于教育領域的區塊鏈產品誕生。區塊鏈在教育行業能夠發揮的最大作用就是解決信用問題,教師的信用、學生的信用、還有機構的信用。比如在前些年經常會有培訓機構“跑路”的負面消息,最主要的問題就是資訊流和現金流不夠透明,但如果區塊鏈成為行業的底層技術,這一切都會不會發生。

智能化的技術還有很多教育領域的應用場景,無論是教學管理還是行政管理方面都有用武之地。從產業投資的角度來講,智能化技術的應用產品還沒有達到足夠成熟的地步,依然有待市場的驗證。但毫無疑問,這些技術和應用代表了未來教育行業發展的方向,在市場爆發的前夜投資布局可以期待指數型的增長。

未來智能化技術會貫穿教育的教、學、練、測、評、管等所有環節,大數據、云計算、區塊鏈會成為所有教育應用的底層技術,教育的數字化、移動化、智能化將成為普遍的規律。這一天已經臨近,未來已來。

以上內容也在我的新書《浪淘沙:教育+金融》中有所論述。(點擊文末“閱讀原文”檢視內容)

以下截取了一些光大證券的教育+AI報告中的內容,供大家參考。

另:為了更加深入地了解人工智能對教育的賦能,無界加速第4期加速營將帶大家走進微軟和科大訊飛,與10位行業專家一起探討AI+教育。本期優秀學員還將獲得推薦,有入駐微軟加速器的機會。

精彩內容不容錯過。(詳情參見:探尋微軟和科大訊飛“教育+科技”的精髓,無界加速營第四期火熱報名中!

無界加速第四期即將于

4月24-26日在北京開營!

掃碼報名了解詳情

海峽吧 https://www.haixiaba.com/n5730188.html

《中國金融》|貨幣主權論探析

礎貨幣,同時積累了較大規模的外匯儲備。有觀點認為,因為人民幣基礎貨幣發行與美元資金的流入和外匯儲備的增加相掛鉤,我國信用擴張受制于美元,導致貨幣主權的旁落,是目前經濟金融陷入困境的主因。我們認為,貨幣主權是一國決定貨幣調控和金融改革發展的自主權;在基礎貨幣發行上,一國的貨幣主權體現為自主選擇貨幣發… [详情]

https://www.haixiaba.com/n5648364.html

2019年內蒙古“3·15”國際消費者權益日活動方案公布

2019年內蒙古“3·15”國際消費者權益日活動方案公布大公網內蒙古3月5日訊(記者王月)今日上午,記者從內蒙古自治區消費者協會紀念“3?15”國際消費者權益日媒體通報會上獲悉:為隆重紀念“3?15”國際消費者權益日,大力宣傳“信用讓消費更放心”2019年消費維權年主題,全力推進“放心消費在內蒙古… [详情]

https://www.haixiaba.com/n5665862.html

有獎征詢:南北地域差異真的這么大嗎?丨程式員Mark第4話

原標題:有獎征詢:南北地域差異真的這么大嗎?丨程式員Mark第4話新春伊始,萬象更新連程式員Mark都升職加薪有了手下(我為什么要用“連”?)你或者身邊的人都因為地域差異鬧過哪些笑話?快快分享出來一起開心下!我們會在留言區選出三件最囧往事,各贈送價值200元的京東購物卡作為安慰!… [详情]

https://www.haixiaba.com/n5673517.html

國資委主任肖亞慶:繼續擴大劃轉部分國資充實社保試點

原標題:國資委主任肖亞慶:繼續擴大劃轉部分國資充實社保試點國務院國資委主任肖亞慶3月5日接受中國證券報記者采訪時表示,劃轉部分國資充實社保試點正持續推進,目前已有15家試點企業,今年會繼續擴大覆蓋面并增加劃轉比例。從目前劃轉情況來看,運行比較順暢。肖亞慶表示,正進一步推動“兩類公司”改革。一是要明… [详情]

https://www.haixiaba.com/n5676764.html

貓咪看到門邊有塊肉,想過去吃,結果……

原標題:貓咪看到門邊有塊肉,想過去吃,結果……貓咪看到門邊有塊肉,想過去吃。可是剛吃了一半,突然從門后面伸出一貓爪,直接把貓咪打跑了。隨后,貓爪直接就把肉給勾了過去。喵:好氣啊。到嘴的肉就這樣不見了。… [详情]

https://www.haixiaba.com/n5677014.html

這樣的洋蔥圈蛋餅你嘗過嗎?

營養價值的角度評估,紫皮洋蔥的營養更好一些。這是因為紫皮洋蔥相對于其他兩個品種的洋蔥味道更辛辣,這就意味著其含有更多的蒜素。此外,紫皮洋蔥的紫皮部分含有更多的槲皮素。今天給大家推送一道洋蔥圈蛋餅?-洋蔥圈雞蛋餅-食材雞蛋1個玉米淀粉1匙雜蔬若干洋蔥1個鹽適量黑胡椒少許?步/驟1、胡蘿卜、洋蔥切末,蘆… [详情]

https://www.haixiaba.com/n5696019.html

原創DOTA2:全都回來了,WESG賽場KG直落兩盤戰勝烏克蘭代表隊!

:DOTA2:全都回來了,WESG賽場KG直落兩盤戰勝烏克蘭代表隊!WESG的DOTA2項目來到最后一個比賽日,首輪比賽就頗受中國玩家的關心,對戰雙方分別是來自中國新晉的Major級別隊伍KG戰隊。而KG戰隊的對手則是VP戰隊中單Noone率領的烏克蘭代表隊。究竟是Noone帶隊實力更強,還是KG戰… [详情]

https://www.haixiaba.com/n5698218.html

搞笑幽默:外國小孩讓我教他中國功夫,于是乎我把一整套的廣播體操教給了他

:搞笑幽默:外國小孩讓我教他中國功夫,于是乎我把一整套的廣播體操教給了他【家里的冰柜全靠妹子收拾】【我已經看到了全過程】【宿舍里總有一個賤賤的室友】【熒光紋身,很炫酷】1、國中那會兒,鄰居家有個老外親戚,每年暑假都會來中國玩。有一年那個外國小孩讓我教他中國功夫,于是乎我把一整套的廣播體操教給了他,… [详情]

https://www.haixiaba.com/n5704067.html

原創新公務員法規定,這幾種公務員不得辭職,鐵飯碗不是想扔就能扔

新公務員法規定,這幾種公務員不得辭職,鐵飯碗不是想扔就能扔大家都知道,公務員考試的知名度和含金量都很高,考上之后,只要不違規違紀,幾乎是一個終身制的“鐵飯碗”。可是,進入公務員體制內后,如果你覺得工作不是特別稱心如意,能不能隨時辭職呢?按照最新修訂的公務員法第86條規定,有5種公務員,并不能想辭職… [详情]

https://www.haixiaba.com/n5704073.html

原創橘貓愛玩掃地機,一開動就蹲上面玩,貓:這是朕的移動江山……

吃的飯和小零食逗貓咪玩。團團家有一臺掃地機,每天會定時工作,每次工作的時候貓咪都要跳到掃地機上玩耍,有時候是把掃地機當平衡器,來練習自己身體的協調性,有時候是把掃地機當成座駕,蹲在上面觀覽屋內景致。每次在掃地機上移動的時候,貓咪都一臉的高冷,貓似乎在說:“這是朕的移動江山,每天我都要視察一遍……”… [详情]

https://www.haixiaba.com/n5711341.html

本文相關推薦