近日，2020 AIED全球人工智能教育大會在線上舉行，AIED是教育應(yīng)用領(lǐng)域的國際頂級學(xué)術(shù)會議，作為論文發(fā)表數(shù)在全球的AI教育公司里排名第一的公司，松鼠Ai受邀參會，并與世界最大的非營利性專業(yè)技術(shù)學(xué)會IEEE LTSC(電子和電器工程協(xié)會學(xué)習(xí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會)聯(lián)合主辦workshop，松鼠Ai首席架構(gòu)師Richard Tong做開幕演講，首席AI科學(xué)家Tom Mitchell(湯姆·米切爾)、首席科學(xué)家崔煒博士受邀分享，該workshop是現(xiàn)場4個workshop中最受歡迎的一場，參與人數(shù)最多。

大會同時邀請了孟菲斯大學(xué)教授、“機(jī)器作文自動測評算法之父”Art Graesser，OECD(經(jīng)合組織)研究員Li Haiying博士，ETS(美國教育考試服務(wù)中心)開發(fā)研究負(fù)責(zé)人Tanner Jackson博士，哈佛大學(xué)教育學(xué)院教授、自適應(yīng)學(xué)習(xí)專家David Dockterman等世界頂級人工智能、教育領(lǐng)域?qū)＜野l(fā)表演講。

湯姆·米切爾：新人工智能技術(shù)給教育帶來顛覆性的改變

卡耐基梅隆大學(xué)教授、“機(jī)器學(xué)習(xí)教父”、教科書《機(jī)器學(xué)習(xí)》作者、松鼠Ai首席AI科學(xué)家湯姆·米切爾分享了人工智能的最新進(jìn)展及其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用。

在語音識別領(lǐng)域，人工智能已經(jīng)可以很好地將語音轉(zhuǎn)換為文本，出現(xiàn)類似于Art Graesser's Conversational Auto Tuto的系統(tǒng)，以對話的方式教授成人識字。

例如，計算機(jī)在教學(xué)生，老師過來幫助學(xué)生解決問題，系統(tǒng)就可以在老師和學(xué)生之間的對話中捕捉到一個詞袋，隨著時間的推移，經(jīng)驗(yàn)的積累，可以建立一種幫助學(xué)生最好地解決問題的談話主題統(tǒng)計模型。未來幾年，很可能將出現(xiàn)更復(fù)雜的對話系統(tǒng)，這將為計算機(jī)導(dǎo)師與學(xué)生和老師之間的互動開辟一個全新的渠道。

在計算機(jī)視覺領(lǐng)域，誕生了類似L.P. Morency's Open Face 2.0的系統(tǒng)，如果一個人在說話，系統(tǒng)可以以幀速率實(shí)時追蹤人臉，分析他的聲音，通過評價值和喚起程度制定一個實(shí)時情緒狀態(tài)圖。因此，這類系統(tǒng)有助于人們構(gòu)建教育工具，例如，當(dāng)一個學(xué)生正在使用電腦時，可以查看學(xué)生是否專心或盯住屏幕。

“計算機(jī)視覺使我們從只能通過屏幕上的操作與學(xué)生互動、觀察學(xué)生的第一代計算機(jī)教學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)入除了屏幕操作外，還可通過語音和視覺來觀察學(xué)生的新一代系統(tǒng)?！?Tom Mitchel說，新一代系統(tǒng)可以觀察和感知屏幕后的學(xué)生、學(xué)生的周圍環(huán)境，以及老師是否幫助學(xué)生。

在文本理解領(lǐng)域，湯姆·米切爾介紹了Google發(fā)布的BERT(開源預(yù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)訓(xùn)練了超過20億字的文本，輸入任何一段文字，BERT會以某種方式預(yù)處理該文本。

運(yùn)用在教育領(lǐng)域，可以開發(fā)一種足夠好的系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠理解課本中的一個段落，一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生對某個特定的概念不理解時，就可以通過網(wǎng)絡(luò)課程向?qū)W生展示。

“通過與對話系統(tǒng)相結(jié)合，人工智能教育環(huán)境可以使用更廣泛的文本源，并能夠有效地將學(xué)生帶入某個段落或?yàn)樗麄兲峁┙忉屨f明，以滿足他們某個時刻的需求?！?

在強(qiáng)化學(xué)習(xí)領(lǐng)域，湯姆·米切爾以AlphaGo擊敗世界圍棋冠軍做類比。采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)的術(shù)語和策略，并指定一個獎勵函數(shù)，可以讓AlphaGo在任何狀態(tài)下選擇正確的操作，使獎勵最大化。對于學(xué)生來說，可以從臉部觀察系統(tǒng)提取學(xué)生的各種狀態(tài)特征，定義獎勵函數(shù)，讓學(xué)生通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)來選擇正確的學(xué)習(xí)行為。

“學(xué)習(xí)環(huán)境涉及的不僅僅是計算機(jī)和學(xué)生，還涉及老師、學(xué)生與計算機(jī)和老師的互動、人工智能系統(tǒng)與老師和所有這些學(xué)生在現(xiàn)實(shí)世界中互動的機(jī)會。” 湯姆·米切爾表示，觀察這些不同類型的互動是另一種抓住人工智能機(jī)會的方法。

“我認(rèn)為，與學(xué)生和教師互動以及通過這些模態(tài)進(jìn)行互動時，新的人工智能技術(shù)確實(shí)為通過屏幕感知世界提供了可能性。而且當(dāng)我們思考如何設(shè)計學(xué)習(xí)環(huán)境時，新技術(shù)真的給我們帶來顛覆性的改變?！?

David Dockterman：開發(fā)系統(tǒng)是克服語言多樣性的第一步

哈佛大學(xué)教育學(xué)院教授、自適應(yīng)學(xué)習(xí)專家David Dockterman分享了開發(fā)系統(tǒng)或制定規(guī)范以克服語言多樣性的必要性。David Dockterman在哈佛大學(xué)教育研究生院教授“創(chuàng)新和適應(yīng)性學(xué)習(xí)的證據(jù)”，并參與了名為“覆蓋每個讀者”的大型早期掃盲計劃。

David Dockterman介紹，世界上有7000多種語言，有350多種語言不被認(rèn)可，主要是西班牙語和漢語；另外，每種語言有很多不同的變體，比如美國英語至少有24種不同的方言，規(guī)范的多樣性是語言比較大的挑戰(zhàn)之一。

“不管是基于人類的系統(tǒng)還是基于人工智能的系統(tǒng)，當(dāng)我們建立系統(tǒng)時，它們都需要被訓(xùn)練，正如大家所了解的，系統(tǒng)存在偏見，在語音識別和人臉識別領(lǐng)域都存在。”David Dockterman說，“系統(tǒng)必須和訓(xùn)練它們的數(shù)據(jù)一樣好，如果數(shù)據(jù)有限，那么系統(tǒng)就會有偏見?！?

“作為人類，我們比各種系統(tǒng)都有優(yōu)勢，因?yàn)槲覀兩鷣砭陀幸恍┎考辉O(shè)計用來調(diào)整自己以適應(yīng)環(huán)境。我們調(diào)整聽覺系統(tǒng)來適應(yīng)語言的聲音，以及我們?nèi)绾萎a(chǎn)生這些聲音并將其與意思聯(lián)系起來?！? David Dockterman表示，“我們的口語系統(tǒng)生來具有調(diào)節(jié)的能力，但是如果語言或方言不同時，人類很難聽懂。”

“因此，我們的第一步是如何開發(fā)一個系統(tǒng)，制定一個規(guī)范，可以克服語言的多樣性，聽懂他們說什么?！?David Dockterman說。

崔煒：松鼠Ai用自適應(yīng)技術(shù)推動因材施教

松鼠Ai首席科學(xué)家崔煒分享了人工智能技術(shù)在中國教育的應(yīng)用情況，并分享了松鼠Ai智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)如何做到因材施教。崔煒同時也是中國自適應(yīng)教育的最早的推行者，他被《麻省理工科技評論》評選為MIT Technology Review 35 under 35得主，并且是2019年上海市人工智能高級職稱認(rèn)定正高級工程師。

崔煒介紹，中國教育企業(yè)已將人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用在拍照搜題、口語評分、作文批改、面部表情識別等領(lǐng)域，而松鼠Ai是中國第一家將人工智能自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用在K12中小學(xué)教育領(lǐng)域的公司。松鼠Ai開發(fā)的智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，為中國中小學(xué)師資短缺提供了一條解決之道。

據(jù)國家統(tǒng)計局2018年公布的數(shù)據(jù)，中國有8946萬小學(xué)生，而教職工僅有565萬人，師生比約為1:16；初中生4454萬人，教職工為408萬人，師生比約為1:10。