人工智能與教育結合會帶來怎樣的突破

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人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。

什么是人工智能

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。

人工智能與教育的結合

基于目前人類對于人工智能的探索，一般認為人工智能應當包括三個方面。一是，計算智能。二是，感知技能。三是，認知智能。在計算智能上，自從第一臺計算機誕生開始，機器計算智能就遠超人類，而且近些年來，計算機的計算速度屢創新高，目前計算智能早已不是難題。感知智能，是指機器能夠識別抽象事物的能力，如圖像識別、語音識別、手勢識別等。而認知技能，是指機器在獲取大量數字或者抽象信息后，能夠產生判斷和學習的能力。

認知智能和感知智能，是更偏向于人類擅長的智能。經過長期的探索后，也是在近兩年才獲得突破性進展并應用于教育上。

感知智能和認知智能，目前在教育上的應用主要體現在圖像識別和語音識別上。簡單來講，感知智能是如讓機器能看得到、聽得見。二認知智能就是讓機器能聽得懂，并作出反應與人產生交互。兩者精密相連，在教育應用上亦如此。如20014年到2015年投資比較火爆的拍照搜題軟件，學生遇到難題時只需要用手機排成照片上傳到云端，系統在一到兩秒內就可以反饋出答案和解題思路，而且這類軟件不僅能識別機打題目，手寫的題目的識別正確率也越來越準，目前達到了70%以上。語音識別技術在教育上的應用，目前主要用于英語口語測評上，科大訊飛、清睿教育、51Talk開發出的語音測評軟件，都能在用戶跟讀的過程中，很快對發音做出測評并指出發音不準的地方，通過反復的測評訓練用戶的口語。

除了拍照搜題和語音測評，自動批改文章也是目前走在教育科技前沿的人工智能技術。自動批改的范圍有學科作業、語文和英語作文，學術論文、商務文書。系統可以根據基本的語言知識、語法規則判別出文章中的錯誤，并結合海量的文章庫，通過上下文的意思對文章整體水品做出評價。目前從事于這類測評技術的產品有，極智批改、批改網。

人工智能教育未來的展望

目前，人工智能技術在教育上的應用主要體現在圖像識別和語音識別兩個方面。這兩個技術雖然得到了應用，但目前尚處于初級階段。在技術和應用場景上還需要更多的探索。

其中圖像識別技術應用在在線答疑上，答疑的成功一方面依靠的事圖像識別的準確性，第二方面依靠的是海量的知識庫。圖像識別的準確率越高，題目數量越多，答疑就越接近于用戶需要的答案。當前市面上的在線答疑的產品有很多，答疑實力的高低層次不同。目前，那些答疑準確率不高的企業亟待提升他們的圖像識別技術和題庫出量，競爭之下，未來在線答疑產品的準確率會越來越高。

需要說明的是，拍照搜題的在線答疑模式，更多是用戶問，產品答。至于回答的結果是否正確，答案是否滿足了用戶的需求。這類產品卻并沒有設置相應的交互或者評價過程。真正想學習的學生，想獲得的答案，應當包括題目結果、思路啟發、解題過程三個方面。而當前的拍照搜題產品的搜索結果在這方面缺少層次機構，有的只有答案，有的有解題思路，有的有解題過程。拍搜類產品的企業，需要將海量的題庫進行知識結構的梳理，并將解題的層次結構與答疑進行交互式結合。合理的答疑過程應當是這樣的，當學生拍照搜題后，系統最先給出的應當是思路啟發（如題目涉及的知識點、解題方法等），如果用戶看到解題思路后已經可以解答題目了，系統就不需要給出答案和解題過程。如果用戶還是有疑問，可以與系統交互（點擊下一步，或“答案”“解題過程”）。如此，才能合理的幫助到學生的學習。提升拍照搜題的答疑交互性，這是目前以圖像識別技術為核心的教育產品未來需要提升的地方。

相比于圖像識別的教育產品，目前市面上語音識別的交互性要好的多。首先，語音識別的人機交互體驗上比圖像識別上更好，因為他是基于人體的五官之一。語音測評軟件，目前口語100稱之為智能語音聽說教練。能夠很好的使用語音的方式，對測評的結果進行反饋，如哪里的讀音是錯誤的，還可以回放讀錯的地方。通過反復的測評、反饋、糾錯最終達成正確的讀音，測評中達到了很好的交互體驗。目前語音測評主要還是用于英語測評，未來用于漢語測評及其他小語種測評的產品一定會存在，雖然市場可能規模不大，但仍存在很大的用戶需求。

目前，語音識別和圖像識別在教育上的應用，屬于兩個不同的產品方向。未來，這兩個技術可能會結合起來，協同使用達到更好的用戶體驗。如學生書本上看到一句很漂亮的英語句子，可以拿手機拍照上傳到云端，系統會根據海量的語音素材，用合適的語氣和語調閱讀這句話，還可以與語音測評技術結合，讓用戶跟讀這句話，系統做出測評并反復朗讀打分。這是一個語音識別和圖像識別相結合的典型例子。未來這類產品也肯定會出現，用戶可以獲得更豐富的人工智能體驗。

此外，機器人教育也是正在崛起的人工智能教育領域。當前的機器人教育只要被應用在幼兒教育階段，小孩子通過拼接、組裝只、試用機器人，從而提升幼兒的動手能力并啟發思維。當前的機器人更多的是被當成是教學的工具或者說是材料。嚴格意思上來說，不算是人工智能教育。未來的人工智能機器人，應當充當教學者，基于海量的云知識庫、感知思維、認知思維，能夠輔助教學，能與學生產生教學互動。進而有望成為傳道、受業、解惑的人工智能教師。

圖片來源：網絡

內容來源：互聯網教育研究院

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