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为什么AI智适应学习这么火热?

2018-10-28
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文 | 张莉

来自雷锋网(leiphone-sz)的报道

当我们说到人工智能,首先会想到它的落地场景,而教育领域,无疑是人工智能落地应用的最大场景之一,无论是教育公司、教育从业者、教育领域专家,都在谈论人工智能对教育的改变。其中深入教学环节,对教育行业影响最大的,当属AI智适应学习,用人工智能算法提供可规模化的、数据驱动的个性化教育,是AI智适应学习的根本目标。

AI智适应学习俨然成为产学研三界关注度最高的话题之一。

11月15日,雷锋网将联合乂学教育松鼠AI以及IEEE教育工程和自适应教育标准工作组,共同举办汇聚国内外顶尖阵容的AI+智适应教育峰会,IEEE(美国电气电子工程师学会)是美国规模最大的专业学会,也是全球最大的专业学术组织,该组织在国际计算机、电信、生物医学、电力及消费性电子产品等学术领域中都是主要的权威。在电气及电子工程、计算机及控制技术领域中,IEEE 发表的文献占了全球将近1/3。

届时,我们将邀请图灵奖得主John Edward Hopcroft、美国三院院士、机器学习泰斗Michael Jordan,IEEE教育技术委员会主席Avron Barr、谷歌AI中国中心总裁李佳等顶尖学者;VIPKID、作业帮、沪江网、哒哒英语、掌门1对1、学霸君、一起作业、作业盒子、盒子鱼英语等国内著名教育创业公司创始人;以及Knewton、Byju's、DreamBox、Duolingo、ALEKS、AltSchool等国外最具影响力的AI智适应教育公司共聚北京,共同探讨AI智适应热点话题。

如果你对人工智能将如何改变教育生态充满好奇、如果你对教育赛道的投资项目感兴趣、如果你想了解学术界顶级学者关于AI+智适应教育的最新观点、如果你想和来自全世界的最具影响力的教育创业公司的创始人零距离交流,欢迎报名参加此次大会!

在这里,你可以了解到图灵奖得主、机器学习泰斗是如何看待人工智能对未来社会的改变,可以听到国内教育独角兽公司创始人的犀利观点,可以见识国际顶尖AI智适应教育公司是如何理解未来教育。最激烈的思想交锋、最豪华的嘉宾阵容、最前沿的观点解读,年度盛典,不容错过!



人工智能自适应热潮

迄今为止,国内先后已经有40多家在线教育机构宣布推出AI教育产品,这些公司中,有诸如新东方、好未来、科大讯飞这样的教育巨头;有提供在线英语课程和工具的沪江网、VIPKID、51Talk;也有题库/作业平台类公司如作业帮、一起作业、作业盒子、学霸君、猿题库、阿凡题等,还有专门主打AI智适应学习的公司如乂学教育松鼠AI、论答、英语流利说、洋葱数学、先声教育、学吧课堂等。

 除了提供综合性多品类的教育巨头外,其中大部分机构的产品主要集中在AI题库、AI作业和AI测评等细分领域,没有触及教育中最核心的部分——教学。

而这部分,却是整个学习环节最不可或缺的,也是对学生来说最重要的部分。工具型产品虽然也很有价值,解决了教育的便利性和可获得性问题,但并没有从根本上解决师资力量不足、个性化教育缺失的问题。而主打AI智适应学习的公司,正是看到了这个痛点。

根据维基百科的定义,自适应学习,也称为“自适应教学”,是一种利用算法检测学生的学习路径,为学生提供个性化、定制化的学习内容的教学方法。系统可以根据学生的需求、对问题的回答不断调整并提供适合该学生的学习路径和学习内容。该技术涵盖了计算机科学、人工智能、心理计量学、教育学、心理学和脑科学等各个领域的研究成果。

在国外,自适应学习已经有20多年的历史,从最早规则化的自适应发展到现在基于人工智能的自适应。并且早已开始应用,覆盖了不同国家、不同年龄层,从小学、初中、高中到职业教育的几百个学科。其效果得到了很好的验证,无论对小学生还是初中生,文科生还是理科生,都可以带来成绩的提升。

在人工智能的加持下,个性化教育的步伐在不断加快,为了与传统的自适应教育区分,目前做人工智能自适应教育的公司都倾向于称自己为“智适应教育”,人工智能自适应学习是对传统自适应学习的升级,也是对新型的学习方式的探索。

国外具有代表性的AI智适应教育公司有 Knewton、ALEKS 等。今年4月19日,Knewton 创始人 Jose Ferreira ALEKS 前首席数据科学家 Dan Bindman丹佛大学前副校长 Susan Zvacek 教授来到“2018全球AI智适应教育峰会”现场,与乂学教育松鼠AI创始人栗浩洋及乂学教育首席科学家崔炜博士同台对话,共同探讨了智适应教育的相关议题。

Jose Ferreira认为,“移动互联网可以提供并挖掘数据,有了数据就可以个性化,有了个性化可以改变教育的质量。AI智适应教育可以挖掘学生的数据,帮助学生学习,利用产生的数据进行个性化教育。”

来自美国的 Susan 教授指出AI智适应学习系统是在模拟一个优秀名师的教学经验和知识经验,带给学生的基于精熟学习的个性化学习方式很灵活、更有效,相比于过去的以老师为中心的在线教育,AI智适应学习是以学生为中心的,MOOCs式的在线教育只是在单纯讲解知识。

Dan Bindman 认为:“高质量的内容、智能AI给所有学生绘制知识转化的状态图谱,以及量身定做的选择材料”,是AI智适应学习系统的重要支撑点。

而这些,正是乂学教育松鼠AI在做的事。



“松鼠AI”——AI智适应的典型范例

2014年初,乂学教育就组建了一支核心团队,其成员分别来自于全球三大AI智适应教育机构knewton、Realizeit、ALEKS。在融合了最前沿的AI智适应教育技术的基础上进行创新,从而使乂学教育成为AI智适应教育行业的独角兽企业。

乂学教育松鼠AI首席科学家崔炜博士在接受雷锋网的采访时说过,乂学教育的目标就是打造一款类似IBM沃森和AlphaGo的应用,可以模仿人类的行为特点和决策能力,替代真人教师完成个性化的教学工作。

目前,乂学教育已经将AI智适应学习技术应用在K12教育领域,成功开发了国内第一个拥有完整自主知识产权、以高级算法为核心的AI智适应学习引擎“松鼠AI”。

乂学的“松鼠AI”智适应学习系统运用了多项人工智能技术:

采用了知识图谱、图论用于描述和表示学科知识体系;

采用贝叶斯知识追踪理论用于学生对知识点掌握程度达标的判定;

在获得一定数据之后,乂学教育采用分类树和模糊逻辑用于最优学习内容推荐;

采用遗传算法和进化论用于推荐最佳的学习路径,并且将加强学习、深度学习用于推荐对学生最合适的教学模式。

乂学在AI智适应教育领域取得了多项行业领先成果,比如超纳米级的知识点拆分;全球首创非关联性知识点的关联概率;最早提出错因重构知识地图概念;在未来松鼠AI智适应系统的对抗模型中,学生与老师在系统里是模拟的,可以通过自我对抗来超越、迭代。

一套完整的人工智能自适应学习系统包含测、教、学、练等多个环节,每个环节都至关重要。

个性化教学的第一步是了解学生的知识水平,构建学生画像。乂学教育的“松鼠AI”智适应学习系统包含一套先进的知识漏洞诊断体系,仅需通过少量试题就能快速、精准地诊断出学生对每个知识点的掌握情况。

该系统包含四大功能:学习前的诊断、学习过程中的诊断、个性化学习方案和个性化学习内容的推荐,以及个性化学习路径的规划。

过去学生需要不断“刷题”来弥补知识漏洞,这种做法无异于大海捞针,80%都是无用功。基于学生画像,松鼠AI智适应学习系统可以精准地向学生推荐学习内容,做到哪里不会学哪里

这套系统甚至还能预测学生是否有能力掌握某些知识点,以及掌握这些知识点需要多长时间,从而找出对该学生帮助最大的知识点,制定整体的学习规划。比如一位初三学生马上就要中考了,剩余的时间不足以让他掌握所有知识点。如果所有知识点都过一遍,很可能是蜻蜓点水,一个都掌握不好。这时系统就会选择战略性放弃,推荐学生优先学习分值高、易掌握的知识点,将分数最大化。

在该系统中,每个学生按照自己的学习路径学习。AI老师诊断出每个学生的知识漏洞,给他分配不同的学习时间、学习内容和试题,让学生个性化地高效地学习。

2017年至今,乂学教育松鼠AI在郑州、南昌、武汉、嘉兴、成都等地进行了十多场对比实验,结果都证明其AI智适应产品比经验丰富的老师授课更有效。



教育不应该是一门玄学

提供可规模化的、数据驱动的个性化教育,是AI智适应学习的根本目标。正如乂学教育松鼠AI创始人栗浩洋所说“教育不应该是一门玄学”。通过人工智能技术,将教育变成可定义、可量化、可传授的一门科学,从而解决优秀师资力量不足、个性化教育缺失等问题,是包括乂学教育在内的AI智适应公司所努力的方向。

自2017年以来,AI智适应教育赛道风起云涌,除了乂学教育,英语流利说凭借AI英语老师不断扩张;先声教育是百度AI加速器第二期学员企业;论答深耕英语、数学两门学科,基于自研算法打造智能测评系统;洋葱数学估值已达1.35亿美元;学吧课堂、高木学习、悉之教育实力也不容小觑;前搜狗COO茹立云离职后创办了葡萄智学,也加入AI智适应教育阵营,行业竞争仍在加剧。

当然,目前的人工智能技术仍处于弱人工智能阶段,AI智适应教育行业仍处于发展早期,无论是技术上还是落地应用、推广普及,都还有很长的路要走。

未来,随着人工智能技术的发展,AI智适应学习还会发生哪些变化?AI智适应教育到底该往何处去?全球AI+教育领域又有哪些新风向?

以上问题,需要人工智能领域专家、教育从业者、业界人士共同探讨回答。

雷锋网迄今举办过三届全球人工智能与机器人峰会,汇聚人工智能领域顶尖阵容,参加大会主题演讲和报告的嘉宾包括来自学术界的图灵奖得主、中美科学院院士、中美工程院院士,以及CMU、MIT、斯坦福等多个名校的顶级教授,也有来自工业界的AI高管,涵盖微软、英特尔、阿里巴巴、腾讯、百度等多家企业。在过去两年,有10 余位中美两国院士、20 余位 IEEE Fellow、上百位在各自专业领域享有盛誉的学者以及 AI 领域的知名企业家、投资者和创新者来到了CCF-GAIR的现场分享他们的见识,有超过5000 余位 AI 学者及从业者到CCF-GAIR现场相互交流。

11月15日,雷锋网(公众号:雷锋网)和乂学教育将“强强联合”,在北京嘉里中心联合举办“AI+智适应教育峰会”,邀请来自国内外的学术大咖、AI领域人士、教育领域人士、媒体、AI及教育行业的分析人士共同探讨AI智适应教育的未来趋势,敬请期待。

以下为拟定会议议程:



AI+智适应教育峰会议程

World AI & Adaptive Learning Summit

主办:雷锋网、乂学-松鼠AI智适应教育、IEEE教育工程和自适应教育标准工作组

联办:造就,艾瑞,海通国际,SIG

时间:2018年11月15-16日

地点:北京 嘉里中心

人数:1500人

观众构成:投资投资人、AI领域人士、教育领域人士、媒体、AI及教育行业的分析人员

拟定议程(其中60%的主讲人已经确认出席,还有一部分正在邀请中):

11月15日 第一天会议


11月16日 第二天会议



拟邀嘉宾


Michael Jordan

加州大学伯克利分校电子工程与计算机科学系和统计系Pehong Chen杰出教授,美国国家科学院院士,美国国家工程院院士,美国艺术与科学学院院士,机器学习泰斗

John Edward Hopcroft

图灵奖获得者,美国计算机科学家 

周以真 Jeannette Wing

卡内基梅隆大学教授,美国国家自然基金会计算与信息科学工程部助理部长,ACM和IEEE会士

Robert Pearlstein

斯坦福国际研究院(SRI)副总裁

Rose Luckin

伦敦伦敦大学学院知识实验室的学习者中心设计教授

Artur Dubrawski

CMU机器人研究所研究教授

Art Graesser

孟菲斯大学心理学系和智能系统研究所的教授,牛津大学教育系名誉研究员

Robby Robson

代数几何和数论研究数学家,IEEE Fellow

Johannes Gehrke

德国计算机科学家,Microsoft Technical Fellow, ACM researcher

郑南宁

中国工程院院士,自动控制领域著名专家,IEEE Fellow

郭毅可

英国帝国理工学院计算机系计算科学教授,IEEE高级会员,英国计算机学会会员

杨强

香港科技大学计算机科学与工程系(CSE)主席教授

Kenneth Forbus

西北大学计算机科学Walter P. Murphy教授和教育学教授

Avron Barr

IEEE教育技术委员会主席

Prasad Ram

Gooru创始人兼首席执行官

Michael Yudelson

ACT (American College Test) 学习方案组高级研究科学家

李佳

谷歌AI中国中心总裁

Carles Sierra

西班牙 AI 研究院院长、西班牙研究理事会(CSIC)人工智能研究所(IIIA)教授



拟邀全球人工智能智适应教育公司


Knewton

美国人工智能教育领域的独角兽,提供个性化教育,教师和出版商可以通过其教育平台为学生提供智能并具有适应性的教育方案。

Knewton创始人:Jose Ferreira

BYJU'S

2007年成立于印度,主要面向K6-K12的学生。课程可灵活定制,包括视频、互动游戏、测试评估等多项内容。

Byju's创始人:Byju Raveendran

Dreambox Learning

成立于2006年,提供K8阶段的数字化的数学课程,其产品能够不仅根据学生的提问,还可以根据学生解决问题的方式,实现动态地对问题进行区分和适配。

DreamBox CEO:Jessie Woolley-Wilson

Duolingo

通过自适应联系和游戏化方式为用户提供免费的个性化多语言学习服务。

Duolingo Co-Founder & CEO:Luis von Ahn

ALEKS

成立于1996年,是美国第一家获得规模化商业成功的K12自适应系统,系统应用于K12阶段、大学的数学、科学和商业学科。创立了业界广泛认可和采用的KST知识空间理论。

ALEKS CTO:NicolasThiéry

AltSchool

通过开发客户化的软件和硬件产品,帮助教师创造更个性化的教学计划。

Altschool创始人 & CEO:Max Ventilla

Knowre

创立于2012年,是一个基于云端的自适应中学数学学习产品,学生可以在平台上答题,从而了解自己在知识点掌握上的具体情况,平台也会基于学生的答题情况给到个性化课程。

Knowre Co-CEO & Co-Founder:Yong Jae Kim

Smart Sparrow

2010年成立于澳大利亚,是一个在线适应性平台,本身没有内容,根据学生表现的动态变化,帮助老师设计适应性教学内容。

Smart Sparrow创始人兼首席执行官:Dror Ben-Naim

Khan Academy

在线录播平台,提供自适应练习系统,根据用户观看的课程和做过的练习制定练习计划。拥有超过10000各教学视频和150000个练习。Khan Academy于2017年9月宣布MOOC转型智适应。

可汗学院创始人:Salman Khan

Kid Adaptive

成立于2012年1月,是一家自适应学习公司,研发了"自适应学习平台”,能创建学习者的档案,让父母和老师更易管理操作。并能根据学习者的学习状况实时地作出改变,从而进一步实现个性化的学习体验。

KidAdaptive 联合创始人兼首席学习科学家:Dylan Arena

- END -


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