學(xué)霸君：給每個學(xué)生一個“AI助教”

李昊原

將優(yōu)秀教師的能力“復(fù)制”給普通教師，同時“放大”這種能力，將大大緩解教育資源不足的問題。

“農(nóng)村地區(qū)的孩子，越來越難考上好學(xué)校。像我這種屬于中產(chǎn)階級家庭的孩子，衣食無憂，而且家長也都是知識分子，而且還生在北京這種大城市，所以在教育資源上享受了得天獨厚的優(yōu)越條件?！?017年北京高考文科狀元熊軒昂的這一段話紅遍了網(wǎng)絡(luò)，人們再次掀起對教育資源分配不均現(xiàn)實的討論。與此同時，另一位高考網(wǎng)紅也出現(xiàn)了，沒有知識分子家長和中產(chǎn)階級的家庭，也沒有享受北京的教育資源，卻和高考狀元們同場競技并取得了134分的數(shù)學(xué)高分，這就是學(xué)霸君的智能教育機(jī)器人Aidam。

將人工智能應(yīng)用到機(jī)器人參加高考是為了什么，像AlphaGo一樣挑戰(zhàn)極限？學(xué)霸君的創(chuàng)始人兼CEO張凱磊表示：“很多人都搞錯了，我們做機(jī)器人自動解題，不是為了去挑戰(zhàn)人類做題的能力，這是沒有意義的，機(jī)器不可能自我覺醒地去發(fā)現(xiàn)一個新定理?！?他對智能教育機(jī)器人的期望是成為人類的助教，而且是可以針對每個學(xué)生的個性化助教。

超越“老中醫(yī)”

在初高中階段，一個優(yōu)秀的教師是怎么樣的呢？假設(shè)他在考試后批閱學(xué)生的卷子，除了卷子上題目的對錯，他還會回憶學(xué)生近期的表現(xiàn)，分析學(xué)生為什么會錯，是知識點沒掌握，還是無法將題目的信息和已有的知識相聯(lián)系。優(yōu)秀的教師由此在腦海中對每個學(xué)生有一個整體的感覺，知道如何因材施教，然而這種感知能力是要靠長期經(jīng)驗積累的（而且并非人人都能達(dá)到），難以表述和傳授，只有靠少數(shù)極優(yōu)秀的老師進(jìn)行方法總結(jié)，但代際傳承的效果并不好。

張凱磊認(rèn)為，教育資源的不足，本質(zhì)是優(yōu)秀教師數(shù)量的不足。如果能在降低教師負(fù)擔(dān)的同時，將優(yōu)秀教師的能力“復(fù)制”給普通教師，同時“放大”這種能力，將大大緩解教育資源不足的問題。

他將教師的工作和醫(yī)生進(jìn)行了類比。醫(yī)生的工作可以劃分為診斷和治療兩部分，對應(yīng)教師對學(xué)生的能力判斷和知識講解。目前的教育模式恰似傳統(tǒng)的中醫(yī)，診斷同樣是要靠醫(yī)生 “望聞問切”的個人水平，而且傳授不易?！皼]有清晰的數(shù)字可讓人理解，也沒有可供分析的系統(tǒng)?！钡F(xiàn)在醫(yī)院已經(jīng)靠數(shù)字化很大程度上解決了診斷的問題，“未來教育也會變成一個有科學(xué)依據(jù)，有信息數(shù)據(jù)做支撐，數(shù)字驅(qū)動的領(lǐng)域，因為這樣的效率更高。”張凱磊說。

相較人類教師，計算機(jī)的問題在于機(jī)器的理解能力，要如何看懂題目。這也是學(xué)霸君利用人工智能在做的核心工作。智能機(jī)器人Aidam在考試中被扣掉的16分，全是在理解上出的問題，當(dāng)然這也意味著人工智能已經(jīng)能看懂134分的題目了。想象這樣一個場景，學(xué)生做完作業(yè)和測試后，將結(jié)果傳輸給機(jī)器進(jìn)行判卷，除了判別對錯，還和以往的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，通過算法發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識的薄弱點，給出針對性訓(xùn)練的題目，并將學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)以可視化圖表的形式傳遞給教師。

這個場景已經(jīng)開始實現(xiàn)。學(xué)霸君在安徽落地的合作學(xué)校中，數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物使用了學(xué)霸君軟硬件服務(wù)的班級，這幾門學(xué)科的成績都大幅提升。通過學(xué)霸君研發(fā)的數(shù)據(jù)采集筆，在不改變學(xué)生書寫習(xí)慣的情況下，將整個過程的數(shù)據(jù)全部采集，然后由機(jī)器進(jìn)行識別判卷?！澳壳芭淖鳂I(yè)，機(jī)器批70%，正確率會在99%以上，機(jī)器判斷不了（主要是無法識別）的交給人工，未來會全部交給機(jī)器。”張凱磊說，每天僅批改作業(yè)，教師就能節(jié)省接近2個小時，而數(shù)據(jù)分析結(jié)果將通過云服務(wù)展示給教師，“作業(yè)數(shù)據(jù)和考試數(shù)據(jù)實時更新，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、掌握的知識點、學(xué)習(xí)態(tài)度，全部在表上清清楚楚”，學(xué)科主任、年級主任和校長還可以看到學(xué)科、年級和全校層面的數(shù)據(jù)分析。

和時間做朋友

追根溯源，中國的教育源自于普魯士教學(xué)法，本質(zhì)是“在規(guī)定的時間，以規(guī)定的課時和標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)規(guī)定的內(nèi)容，最后考一次試”。在張凱磊看來，這樣的教育模式就像工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)一樣，而未來的教育模式將是高度個性化、規(guī)?；蛯I(yè)化的，“個性化是解決教育負(fù)擔(dān)過重和教育不公平的核心手段?！?/p>

這個發(fā)展可能會分為五個階段：

第一階段，進(jìn)行教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)字化，并且可以進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。

第二階段，學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)被全面數(shù)據(jù)化，學(xué)校以數(shù)字化的形式對全校學(xué)科進(jìn)度進(jìn)行管理。

第三階段，教育實現(xiàn)中度的個性化，學(xué)生開始按學(xué)習(xí)進(jìn)度分層教學(xué)，出現(xiàn)小規(guī)模的教育集團(tuán)推動數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。

第四階段，教育實現(xiàn)高度個性化，中度的規(guī)模化。出現(xiàn)少數(shù)的大型教育集團(tuán)，“比如現(xiàn)在有7.6萬所學(xué)校，未來2萬所頭部的學(xué)校，是由100家教育集團(tuán)組成的。”一個校長可能會管理十幾個校區(qū)，體系內(nèi)高度信息化，體系外形成學(xué)科、教學(xué)理論的競爭。

第五階段，教育高度個性化、規(guī)?；I(yè)化。不再有教師布置作業(yè)，學(xué)生使用系統(tǒng)進(jìn)行個性化的自我訓(xùn)練，并依據(jù)能力和學(xué)習(xí)效果，在兩個月或更短時間內(nèi)分為不同層次接受教學(xué)。由最頂級的教師，通過系統(tǒng)觀察學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，對班級進(jìn)行針對性輔導(dǎo)。通過發(fā)達(dá)的視音頻及時通訊技術(shù)，一名教師也許可以教學(xué)上萬名學(xué)生。

“長期來看，學(xué)霸君會成為一個教育運營公司?！睆垊P磊認(rèn)為，目前學(xué)霸君實施落地的學(xué)校中，有一兩所已經(jīng)達(dá)到了第二階段，而從技術(shù)上來說，學(xué)霸君即將達(dá)到第三階段。但這依舊“任重而道遠(yuǎn)”。以學(xué)霸君核心技術(shù)之一的手寫識別為例，“我們可能是國內(nèi)做得極好的了，但直到今天，還有17個主要的課題沒解決，比如說離線環(huán)境下混合中英文公式的手寫識別，沒有任何突破性進(jìn)展；聯(lián)機(jī)環(huán)境下的中英文識別已經(jīng)做到了高精度，但還不到大規(guī)模商業(yè)化的程度。”除此之外，學(xué)霸君的技術(shù)圖譜中還有視覺自然、語言語義、中文符號識別、在線手寫數(shù)學(xué)公式、提名推薦、深度學(xué)習(xí)，視音頻通訊等數(shù)十項技術(shù)的落地，“但好在我們已經(jīng)找到了模式，可以用海量的時間、數(shù)據(jù)來趟平它，然后讓用戶習(xí)慣和熟悉，帶來真正的價值?！?/p>

“把人工智能扒開來看，里面是海量數(shù)據(jù)的暴力計算。” 張凱磊對人工智能的看法是，好的團(tuán)隊占2分，好的算法占2分，還有1分要給運氣，但剩下的95分全部在數(shù)據(jù)上，“獲得數(shù)據(jù)者獲得未來?！彼烙?，未來學(xué)霸君還需要于現(xiàn)在100倍的數(shù)據(jù)量。

另一個障礙是在實際落地中，學(xué)校除了考慮經(jīng)濟(jì)成本，還有因為傳統(tǒng)觀念而有所抵觸?！白寵C(jī)器判卷批改作業(yè)，他們看數(shù)據(jù)，真的很難?！睂Υ耍藭r間外，多創(chuàng)新、以原有教育模式切入也是實際落地中的重要原則。張凱磊透露，年內(nèi)學(xué)霸君將進(jìn)行D輪融資，“跟真正愿意長期干教育的人一起去撬動市場?！?