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儒博副总裁刘昕:儒博AI老师——孩子的AI家教、老师的AI助教
2019-11-05 13:26 TOM   

11月2日,由中国教育发展战略学会主办的首届“人工智能与机器人教育大会”在北京中关村召开。

儒博副总裁刘昕受邀出席并发表“人工智能赋能教育新物种”的演讲,他谈到,AI赋能教育是指AI技术可以提升教学的效率和效果,AI不会也不可能完全替代人类老师的角色。

刘昕表示,语言类学习有很强的工具性特点,仅仅完成知识的授予是不够的,必须让学生去练习使用工具,把这个工具拿到生活当中。加上语言学习重视环境,环境不好的情况下,没有一个专业的练习方式,家长无力辅导,哑巴英语就出现了。

为此,儒博研发出了一套针对语言教育有比较好的人工智能整体解决方案,用人工智能技术全方位覆盖听、说、读、写,解决在语言类学习里面“重视学”和“强化练”过程中的很多痛点,实现“课堂学”、“家里练”的学习闭环,给孩子提供一个“AI家教”、给老师提供一个“AI助教”。

本次大会由中国教育发展战略学会主办,人工智能与机器人教育专业委员会承办,中关村互联网教育创新中心协办,深入研讨人工智能与机器人领域人才培养、学科专业建设、人工智能技术赋能教育、产教融合、国际化人才培养等主题。

大会邀请40余位国内外知名人工智能教育专家带来前沿理论,近300位国内外学者、教育企业管理者、投资人、一线教师等嘉宾齐聚一堂,共同探讨人工智能教育变革发展。

中关村互联网教育创新中心副总经理赵伟鹏、中国教育发展战略学会执行会长孙霄兵、北京科技大学副书记、副校长薛庆国、发展中世界工程技术科学院院长李怡章先后为大会致辞。

中国教育发展战略学会人工智能与机器人教育专业委员会常务副理事长兼秘书长、发展中世界工程技术科学院院士韩力群主持主旨报告环节。中国教育发展战略学会常务副会长兼秘书长韩民、中国人工智能学会第四/五届理事长、发展中世界工程技术科学院院士钟义信、北京师范大学智慧学习研究院副院长曾海军、清华大学计算机科学与技术系教授、国家重点研发计划机器人总体专家组成员孙富春、科技部新一代人工智能发展研究中心副主任、中国科学技术发展战略研究院研究员李修全先后发表主旨演讲。

以下内容根据刘昕演讲实录整理删改:

大家好,我是来自儒博的刘昕,在公司里面负责所有的研发工作,和人工智能这个东西打交道很频繁。

儒博是在腾讯前CTO熊明华带领下,专注人工智能和机器人核心技术的一家科技公司,致力于用人工智能和机器人技术赋能教育行业,所以我们做的事情是如何拿人工智能技术回馈教育产业。

我刚才一下午在仔细听各位老师的精彩演讲,很多精彩的观点和经验。我个人作为人工智能二把刀,是半途转的,非常羡慕现在的学生有机会系统性学习人工智能这么有前景的学科。然后也让我们企业更加有信心,因为我们这些企业还要靠高校的老师、教授输送更多的人才。

今天跟大家交流的话题是“人工智能赋能教育新物种”,跟大家分享一下过去4年的时间里面,我们公司在做AI赋能教育的过程中一些经验、总结和一些新的思路。

我们这里所说的教育还不是今天现场老师所讲的高等教育,AI赋能教育这个观点是指AI技术可以提升教学的效率和效果,AI不会也不可能完全替代人类老师的角色。我们公司做的是AI机器人老师,目标是提升教育教学的效率和效果,解决一些资源分配的问题,而不是提出人工智能可以替代人类的概念。

我们先来回顾一下广义上的IT技术在教育行业发展长河里的一个趋势。

基本说可以总结三个点,第一是“由点到面”。这是拿我们身边具体的教育上的变化来举例。从非常简单的用标准的技术来改造电子课件,比如说像PPT。到现在用直播技术,改变整个课堂的形式,这是一个由点及面在我们身边实际发生的事情。

第二个特点是“后端走向前端”。最早的电子化系统是帮助学校管理班级、管理老师,管理学生的信息系统,但是现在最新的技术已经深入到课堂教授的很多环节。

最后是“工具到助理”。工具非常容易理解,我们现在课堂里面都有笔记本,有各种各样的摄像头。它最开始是去完全一些工具的功能。现在里面已经开始增加很多人工智能的感知、判断功能,参与到整个教学的互动环节当中。

回顾了整个IT技术在教育行业里面的一些应用之后,我们想提升教育的效率和效果还是要看看教育本身。以我们公司目前聚焦的语言类教育为例,我们跟很多老师做过深度交流,大家对语言类教育的特点总结以下三类:第一是它是输入输出一个多模块的学科,兼顾了听说读写;第二是它有很强的工具性特点,在语言类的教授中完成知识的教授是不够的,必须让学生去完成练习使用工具,把这个工具拿到生活当中;第三是它和生活紧密结合,是面向现实环境非常实用的学科,他的核心目标还是想学以致用。

既然语言类教育有这么多鲜明的特点,它对教育过程提出很多新的要求,新要求之下一些尖锐的矛盾也浮出水面。

第一个是语言教育是家庭教育投入的一个重点,但是家长很无力去辅导。

第二是语言类学科重视练习,但是家长现在解决孩子的语言学习问题是靠什么?靠一周大概2-3次课,一次课大概1-2个小时的机构学习,然而机构教学时间有限,只是知识传递,不能确保这个后续的效果。

加上语言学习重视环境,你想给孩子营造一个听到外语,并且说出外语的环境是非常非常困难的。环境不好的情况下,没有一个专业的练习方式,家长无力辅导的情况下,哑巴英语的出现就很容易理解了,因为他根本练不起来。

矛盾这么尖锐,有一些东西是可以靠人工智能和机器人技术部分解决的。

现在人工智能技术在所有产业里面的应用无非是帮助解决两类问题:第一是资源问题,第二是能力问题。看起来如果拿这两两个维度去归类的话,很多是在这个象限之内。

不着急,我们回忆一下教育的本质。在座的各位都是老师,老师在教学这个环节中要做的非常重要的几件事情我这列举了一下,首先是教什么,第二是怎么教,第三个是因材施教。我教什么内容,用什么样的方法和节奏去教学,根据每个学生不同的反馈调整我前面这两项,特别是深度学习里面的算法,不断地去反馈。

我们尝试把人工智能和机器人这两项技术加到整个链条里面,先看看我们能做什么。首先是在整个金字塔的顶端的课程,它是非常重要的呈现方式。课程的改造在当下这个时间点,在整个行业里面最为流行是信息化和电子化的改造,最主要的产品形态这两年非常非常火的是双师课堂。名师的数量是有限的,在普通课堂里面再放一个名师作为配合,双师课程就是这样一个教学的形式。

我们分析了所有的双师课堂的性质,发现它里面非常多的交互环节都可以用现在大家比较熟悉的人工智能技术去完成一个客观的评测。比如说,用语言系统来评判孩子发言的标准,自然语言处理系统评判这一段文字是否组织正确、内容是否够优美,图象系统捕捉孩子上课的专注力。这些技术相信大家都见过,我要说的重点是,这里的难度不在于让行业知道以上这些功能是AI技术可以实现的,而是在于如何加速AI技术和机器人技术与课程内容的融合。AI技术和机器人技术如何落地?这些问题是如何快速高效把人工智能和传统的技术融合的?这需要一些不懂AI技术的教研人员和很懂AI技术的科研人员在一起要磨合很长时间,需要打破跨行业的沟通。

下面部分是怎么教的部分,更多要用到我刚才所提到那些核心技术,在以机器人为具体交互产品载体的这种状态下,尽可能将名师或者说我们认为比较好的老师在课堂上最精华的教授过程传播到线下、家庭这种占用更多学习时间的场景。通过技术的方式来补充部分的资源不均,将优质教学内容在时间和空间范围内不断地延伸。

基于“教什么”和“怎么教”,目前用一句话概括“儒博AI老师”是干什么的:它是利用语言、图象、自然语言处理机器人等技术改造现有课程,模拟老师授课的系统。

在明确知道AI老师是做什么的之后,我们来拆解一下,看看究竟能不能做到,或者说能做到多少。

这个饼图是根据我们这些年实战的项目输出,以及不断进化更迭拆解出来的。首先右上角的AI感知是大家非常熟悉的语音图象处理。真正用到教学环节当中有特点的技术,比如多语种的识别、音素级口语评测、情绪识别、专注力识别、远场降噪拾音、人声多路分离,这些技术相信各位老师比我更了解,有一些语音和图象的技术非常前沿、非常有挑战。

第二步是构建一个虚拟的老师和伙伴,这个虚拟的形象其实最主要完成的任务是建立起来和孩子的情感沟通。让孩子把你当成一个机器人,仅仅有一个外壳是不够的,需要一个有趣的灵魂。

最后还要基于自然语言处理系统去完成一个针对性系统的构建。这两块比较偏技术的东西具备以后,最重要的还是个性化的课程。个性化的课程包括AI课程框架、个性化的评测的体系、学习路径的课程推荐,以及语言类我们最强调的场景化和沉浸式这样一种教学方式的构建。

在课程改造方面,这里稍微展开说一下。标准课程的改造模式有点像大家都见过的很多编程语言的集成开发环境,它需要承担从编辑到打包、发布再到执行的整个过程。如果仔细去看,会发现教育内容AI化的过程有很多具有教育特点内容的导入,同时在运行时环境中又有很多与教育深度结合的新交互输出,这些教育特有的内容信息的输入输出,是现在市面上没有任何一个集成编辑环境可以去满足的。同时在后面流程当中也有很多在教育过程中特殊需要的能力,如何让老师们能够比较容易地去把这些能力应用起来是非常关键的一个点。所以不管是输入输出还是它的环境,这都决定了这个系统是带有很强专业的系统,不可能是一个通用的系统。这个系统的产生核心是去解决怎么让有AI知识的工程师和没有AI知识的教研人员大家有一个工具可以去沟通,大家可以通过这个去对话。

完成了上面这些以后,其实对于AI机器人老师他的能力刻画非常清晰了,他肯定是一个针对语言教育有比较好的效果的一个整体解决方案。他要全方位去覆盖听、说、读、写,用人工智能技术涵盖这些方面,然后要解决在语言类学习里面“重视学”和“强化练”过程中的很多痛点。

在引入AI老师以后会不会有一些新的化学反应,包括我们公司在内,很多公司有人工智能机器人老师,以后这个过程会不会发生变化,答案是肯定的。

四步骤“学、练、熏、境”里面,“学和练”刚才已经说了,也是传统教育里面非常熟悉的事情。但是“熏和境”是针对语言类教育非常重要的两个板块。什么是“熏”?我们说“哑巴英语”大部分这人也是一个聋子,听也听不懂自然说不好。“熏”是在语言类教育里面,持续不断精选内容地输入。“境”更加结合前面我们提到的语言类教育要结合真实的生活环境。“境”是靠现实生活当中很多事件的触发,给孩子提供一个让他去学英语和说英语的一个过程,这样可以给到孩子一个非常直观的方式让他明白,学英语是为了应用到生活当中。

最后总结一下这个刚才我分享这些内容,面对语言类的教育内容,通过AI老师这样一个方式,可以提供优质课程AI化、交互拟人化、施教个性化的方案,这个整体方案最最重要的是它能通过交互式课程打通“课堂学”和“家里练”这两者之间的关系,在此之前,这在行业里面依旧是个空白。

然后最后引用一下今天上午在主会场北师大发布的数据,“85%的孩子都希望有一个AI家教,90%的老师希望有一个AI助教”。这个数据给到我们很大的激励,让我们继续做到更好。

谢谢各位!

 

责任编辑: WY-BD

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