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    “老师”一对一 智能教育机器人实现个性化教育

       6月7日,高考首日,另一场人机高考大战在北京低调上演。由老牌在线解题应用学霸君自主研发的智能教育机器人——Aidam通过现场直播的方式与6名高考状元同台PK,分别解答2017年高考数学试题,完成包括客观题和主观题在内的整张试卷,并按照评分标准得出最终成绩。
     
      最终,Aidam用时9分47秒,成绩为134分,6名状元的平均分为135分。学霸君创始人、CEO张凯磊表示,Aidam输赢的结果其实并不重要。“我只是希望通过这样的PK,让教育业界了解到人工智能在教育领域的应用已经发展到了什么程度,人工智能已经可以像人一样思考知识点,一步一步输出过程和答案。”
     
      挑战 作业大部分都不需要做
     
      2014年3月上线的学霸君是一款面向学生的解题APP,提供在线免费解答作业题、疑难点等服务。比如,学生在写作业时遇到不会做的题目,只需打开APP,将纸上的难题拍照并上传,就能立刻获取答案,同时还附带完整的解题思路和步骤,实现“难题一拍,答案秒出”。
     
      目前,宣布完成1亿美元C轮融资的学霸君已经练习了80万套试卷,7000万道题目,100亿道学生搜题数据,用户月活跃量2000万人次。
     
      当然,和作业帮、小猿搜题等同类产品一样,学霸君最常被质问的一个问题是:你这不是帮孩子抄作业吗?
     
      张凯磊的回应带出了当前K12教育的两个老话题,同时也是学霸君研发智能教育机器人的动因。
     
      “抄作业有一个非常重要的假设是认为,老师布置的作业都得做,这其实不太对”,张凯磊认为,老师布置的3/4题目不一定非得做。他说,“中学大概有7个大方向、22个章节、550个知识点、3529个考点,这些考点基本上是非常稳定的,平均一个小的知识点3529个考点做3—4万道题目可以很轻松的做完,就是说整个三年写1万道题目可以做完,绝大部分学生有3万—4万道,也就是3/4的题目是不需要写的。”
     
      绝招 扮演一对一的老师角色
     
      学霸君的智能教育机器人Aidam的破解思路是扮演一个一对一的完美的老师角色。
     
      曾经带过高三一对一辅导、自己也是学霸的张凯磊说,“最完美的情况是,一个老师盯着你,你写到哪一步,他会说,‘哎,你想清楚,这步是不是这样子?’。并且你做完这道题目,根据你得分的情况、难度系数等,马上再给你一道题目,既不太难、也不太容易,这个时候是学习最容易进步的时候。”
     
      然而,现实的情况是没有这么多的老师。智能教育机器人就没有这个问题,“我们做智能教育机器人的核心原因是为了做自动批改。自动批改不光是给老师减负,它的最大价值是真的可以做个性化教育,也就是说分层教学不是个性化教育,真正的针对学生自己的才是个性化教育。”
     
      解密 Aidam解题就靠“三板斧”
     
      学霸君首席科学家陈锐锋告诉记者,Aidam解题肯定不是在线题库搜索对比后照搬答案了,高考题目基本都是新题,想抄也没得抄。
     
      移动互联网时代,计算能力大幅度提升、计算价格大幅度下降,这让学霸君的系统能通过大量的数据采集、逻辑推理和自我迭代循环,将自己提升为智能教育机器人,方法有点像现在声名显赫的阿尔法狗。
     
      Aidam的解题过程分三步:一,从自然语言到形式语言(让机器读懂题目);二,做(解)题;三,从形式语言往自然语言去转化(合成人可以看得懂的过程),而最大难点就在第二步的解题逻辑。
     
      陈锐锋以解数学题为例解释说,“一道题拆成三个部分,先把这道题的条件变成基础条件。然后在一个比较大的数据系统里面记录了各种运算网络,求面积、求它的虚部、求它的实部,求截面描述的片断等等。通过这样的条件搜索,你可以发现它会找出一条最终可行的解题路径。从一开始的条件一步一步跳到答案,这个就是整体关键的步骤。”
     
      “棋手巅峰期20年,可能下棋总数也就七八千盘,但是阿尔法狗一天可以下几十万盘棋。我们也是非常类似,每天做很多很多道题,自我做,还自我PK,不断地自我迭代循环。”
     
      最重要的是,“现在证明了,在学习了超过几千万道题目之后,机器已经能像人思考知识点一样,一步一步输出这些过程的答案了。证明了,人工智能已经可以像一个老师一样来批阅你的作业,来了解你的学习进度情况,来分析你的学业能力,最后来提升你的教学效果。”张凯磊说。
     
      效果 测试班级都逆袭成了优秀班级
     
      光说不练假把式,Aidam除了考数学厉害,到底能不能如张凯磊所说的,能帮助学生们“花的时间更少,成绩提得更快,学习更有效率”呢?
     
      据张凯磊透露,安徽某中学使用了“AI学”系统一个学期后,测试班18班的总体分数达到了697分,整整超过了年级平均分(628分)多达69分!在使用“AI学”的科目里面,数理化、生物拉开了年级平均分70分!而在没使用AI学的其他科目,这个班级的平均分比年级平均成绩低了一分。
     
      如果说一个学校还仅仅是运气,在另外一个中学高一测试班级分别是30班和23班,也出现了一样的情况:在测试里面平均分407分,分别拉开了年级平均分116分跟107分;同样在没有使用“AI学”的班级里面,表现出来的就是一个普通班级的水平,而使用了“AI学”的科目里面,他们再次拉开了所有班级平均分一个明显的档次,让两个普通班级变成了年级第一、二名。实际上,在使用了一个学期以后,在实验的全部学校里,测试班都从普通班级逆袭成为了优秀班级。
     
      在商业模式上,学霸君的计划也是沿着触发他们研发智能教育机器人的两个行业痛点,分别按2B和2C两个方向走,“C端的产品里有“君君辅导”这样一款商业产品,提供了由我们的人工智能系统支撑的一对一的教育服务。B端业务有“AI学”,把这些系统卖到学校里面去,来提升当地信息化的水平,今年会有大概1000个班级铺设完毕。”
     
      问:Aidam是不是不会做像语文、英文、作文这一类题目?
     
      答:AI更适合去做那些知识体系相对稳定的东西,当跨知识体系非常大的时候,它确实不是很适合去训练这样的一系列事情。哪些科目非常适合?数、理、化、生物、英语。另外,由于中国特殊的教学环境,导致政治、历史跟地理也是非常适合的。
     
      像作文的体系,阅读理解、解析、赏析的东西,我们认为它不适合用AI来进行训练,但是适合用AI来备考。我们依然认为,培养一个老舍不能靠AI,但培养一批写出B类文的高考考生,用AI训练没有任何问题。
     
      问:有了智能教育机器人,老师还有用吗?
     
      答:AI让人类第一次有机会彻底改变教学的体验,让人类真正多出了一个几乎免费的特级教师跟在你身后,每天来关注你学得怎么样、每天关注你思考得怎么样、每天关注你做的事情。人工智能从来都不是替代老师,也不可能替代老师,它只是辅助老师成为超级老师。
     
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