松鼠AI首席架構師 Richard Tong:每個學生都應該得到一對一的智適應導師|全球AI+智適應教育峰會

雷鋒網按:11月15日-16日,“全球AI+智適應教育峰會”在北京嘉裡中心大酒店盛大開幕,峰會由雷鋒網聯合乂學教育松鼠AI,以及IEEE(美國電氣電子工程師學會)教育工程和自適應教育標準工作組共同舉辦,匯聚國內外頂尖陣容。

AI智適應學習是目前產學研三界關注度最高的話題之一。此次峰會,主辦方邀請了美國三院院士、機器學習泰斗Michael Jordan,全球公認機器學習之父Tom Mitchell,斯坦福國際研究院(SRI)副總裁Robert Pearlstein、美國大學入學考試機構ACT學習方案組高級研究科學家Michael Yudelson等頂尖學者。

16日下午,松鼠AI首席架構師 Richard Tong 發表主題為“AI自適應教育的架構和策略”的精彩演講。Richard Tong 介紹了松鼠AI智適應教育的架構和策略,詳細闡釋了平臺架構的四個層面,並談到自適應平臺架構的願景是為每一位同學打造超級AI導師,這將使學習變得有效、高效、吸引人。

以下為演講實錄(雷鋒網做了不改變原意的編輯與整理):

松鼠AI的自適應架構

松鼠AI首席架构师 Richard Tong:每个学生都应该得到一对一的智适应导师|全球AI+智适应教育峰会

多謝大家能參加AIAED大會,剛才大家聽到的都是商業、投資相關的,我回到技術,講一講我們自適應的架構。

我們講架構,大家就要了解架構首先是為什麼?我們在做自適應教育這樣的領域,想了解架構這個事,我們建立整個願景會提供一個依據,來告訴我們這個架構該怎麼設計。

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我們的願景是什麼呢?大家這幾天可能聽到了很多,我們要有一對一的智適應導師,讓每個學生的學習更高效、有效、吸引人,和他能更貼近。我們想談一談我們是怎麼走過來的,我們的願景也是建立在美國一些先驅的實踐基礎上的,我們的企業裡從很多公司學到了很多,包括Dream Box這些公司。這和我們自己怎麼來實現這個東西相關,有幾個比較重要的,把我們長期的願景轉化成真正要提供實踐的環節。

剛才我為什麼要提到一些先驅,因為我們站在巨人的肩膀上。我們做AI教育的時候,我們要看到AI教育的本質是什麼,要想做好的核心因素在哪裡,而且之所以我們從以前這些公司裡學到了東西,到底哪些東西給我們提供了幫助。

松鼠AI首席架构师 Richard Tong:每个学生都应该得到一对一的智适应导师|全球AI+智适应教育峰会

其實AI教育更多的是一種AI應用,AI應用跟傳統技術應用有不一樣的地方,有四個關鍵環節和關鍵因素:

  • 商業模型。AI能不能成功或者能不能落,還不是由於技術決定的,而是由產生的產品能不能落地來決定。

  • AI所要求的能力和做AI技術人的能力構成的。

  • 數據,尤其是先進AI相關的,比如說深度學習,即使傳統機器學習對數據的量要求大,對質的要求也很大,所以AI要考慮數據的問題。

  • AI要求很強的計算力。

在這四個方面實際上是缺一不可的,裡面只要有一個地方有短板就成功不了。我們學習到了先驅的什麼東西呢?一些傳統的,在美國是可行或者是OK的東西,在中國是不行的,或者在中國會有相當大的障礙。

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我之前在Kenwton幫很多中國企業討論自適應的合作,但是很大的問題就是在中國這些東西都落不了地。為什麼呢?因為B2B要求大家專業化的分工,專業化分工的前提是什麼?要求要有相對的穩定性,接口要相對比較穩定。

但是AI這件事你會發現,尤其在目前的階段來說,它對各環節的要求都很高,要把它結合起來做成一個產品,第一要不斷迭代,第二在接口上的變化是非常大的,所以我們一開始智適應在中國落地的時候,Kenwton失敗了,當時跟好未來等等做了很多項目,效果都不好。

不好在什麼地方呢?不是技術不好,而是在中國落地的時候週期太長,一個產品在中國拿到好的智適應技術,去落地的時候對內容有很大的要求,對教學方式有很大的要求,對提供產品的方式也有很大的要求。在這些東西不成熟的情況下,一個週期過去了,試錯還沒試完,時間已經沒有了。而且教育這個行業對整個學期的要求,對整個上線的要求有很多不可控性。

比如說每年春季、秋季開學的時候,產品沒有準備好的話,上不了線的話,這次迭代的機會就錯過了。本來9月1日要上線,如果9月16日你還沒有上線,下次再想上線就是春節以後了,AI要求迭代非常快,而且結合性非常強,這樣的公司在中國做B2B基本上是沒有機會的。

在中國我們也學到了一些東西,在AI的情況下需要非常強的能力,也就是說要想把AI的項目做好,人員既要懂教育的整個場景,又需要有很強的AI本身的能力,很多時候需要有很強的工程能力,要有很多能力的結合。

中國的機器學習或者是AI學習,跟美國相比還有相當大的差距。中國一開始做的時候,慄總做松鼠AI的時候,要找到把四項能夠都能夠拼起來的東西。把好的商業模式,AI的能人,能夠拿到數據的途徑以及要結合強的計算力,把這些東西能夠結合在一起才有成功的可能性。

所以我們自己設計的話,我們是從頭到尾完整的AI連續的自適應,另外我們從數據角度來講是全面、完整、快速增長的數據模型。

為什麼我們要做這麼一個東西?這也和一開始說的教育裡面最大的智適應解決的痛點是什麼相關。自適應最大的痛點來自於傳統教育的低效或者是無效性,只要是老師一對多的情況下,我們覺得一定是無效或者低效的。也就是說學生在傳統課堂裡花的時間,和一個一對一相比有一個很大的效率差距。

我們為什麼不認可像雙師課堂,或者是課後人工智能作業,這是漸進性的提高,有一定的幫助,但是沒有解決最根本的效率低下問題。最根本的效率低下問題,是一個老師哪怕給三個學生或者是十五個學生,還是四十個學生,教的時候,每個學生在學的過程裡因為自己每個人的要求不一樣,針對一個人好的東西,針對另外一個人不一定好。

人工智能就是要診斷他在學習過程中的問題,根據他的學習路徑貼近。如果你沒有這樣一個完整的貼近機會的話,這個AI就實現不了。

崔博士那天講到我們產品的時候大家也知道,AI就是要解決這七個問題,能夠準確的診斷學生的學習狀態、提供有效的學習路徑、制定合理的學習目標、在教室裡還有輔導老師給他提供一個合適的預警機會,以後能用主觀因素的認知幫助小孩提供信心、態度、習慣,幫助家長給小孩提供更好的學環境,這是整個AI自適應平臺的要求。

我們自己具體是怎麼做的呢?給大家提供一個框架,我們講一些產品和系統,這個東西是什麼呢?這張是講主要系統的模塊,在這個模塊之間我想專門提幾個我們認為對我們來說,從設計角度比較重要的東西。因為AI裡很重要的是數據,數據來自於兩個方向,一個是能大量的積累,另外數據要有深度的關聯。

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這張圖裡有兩塊是和數據相關的,最右邊的LRS,中間有一個MDS,這兩個東西給我們提供的是把學習行為數據,和我們的知識圖譜、題庫、內容庫和教學內容的東西連接起來,這樣才能達到數據有效的長期使用。以前我們在實施過程中發現了一個很大的問題,很多企業的數據是單維度的,可能有學生所有做題的記錄,可能有學生所有考試的記錄,可能有學生所有英語閱讀的東西,發音的數據,但是單個來看的話,數據有效性很受限制。

如果你想從裡面找到數據的話,如果只有一個維度的數據的話,你能做的事情非常有限,而且需要大量的人工去建標籤或者人工的做相應的反饋。如果你的數據是多維度的,是有相關聯繫的,如果一個學生不光有做題的數據,還有做題之後看視頻的數據,還有做題的時候當時表情的數據,還有做題的時候腦電波的數據,這樣我們可以在各個方面把這些數據結合起來,能夠做到的東西比以前要多得多,它能提供的可能性大得多。

即使不說腦電波或者表情數據,哪怕把學習目標瞭解了,就是學生做一道題的時候,當時學習的目標是什麼,想學的是什麼知識點,這套題做之前已經瞭解了哪些知識點,不瞭解哪些知識點。

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如果知道了這個信息以後,你的做題數據包括以後的其他學生行為數據,對你的機器學習和整個老師的診斷來說有非常大的作用,我們是通過MDS把數據結合起來,LRS把數據積累起來。

另外想談一下自適應引擎,不管是剛才一起作業他們提到的東西,還是掌門一對一提到的,都提到了比較類似的東西。

我們的適應引擎提供了兩個最基本的功能,它自己的大腦裡需要有什麼東西,第一個是瞭解一個學當時學習的狀態,瞭解他對知識點了解的程度,和所有知識點之間的聯繫,互相之間的關聯性是什麼樣的。第二個是推薦路徑,我知道這個東西以後怎麼給你好的推薦,這是我們的引擎最重要的核心部分。

這個機器需要知道什麼呢?一方面需要知道學生長期的數據,越長時間越好,還有一個他需要了解學習它學的東西,像一個GPS導航一樣,學生要去哪兒?這些地方之間的關聯是什麼?還有一個學生可以做的事情是什麼,可以看的內容是什麼,和我們導航的東西有什麼聯繫,這樣才好給他推薦。第三個就是學生自己的狀態,包括他的學習目標是什麼。

有了這些,自適應引擎就可以轉起來了,後面還有很多其他相關的東西,因為時間的關係我們就不一一介紹了。

為未來打造超級AI導師

松鼠AI首席架构师 Richard Tong:每个学生都应该得到一对一的智适应导师|全球AI+智适应教育峰会

我想談一談我們以後要做的,未來要打造AI教室所需要的東西。

剛才由於三個層面所謂模型的信息,最頂上那一層是DKT還有Dan新開發的一個模型,可以很好的認知學生的狀態,當然還有其他的模型,可以根據記憶的消減來給學生提供以後的學習機會。

第二層是多輸入的,或者是通過不同的信號來輸入,來了解學生的情感和注意力的狀態,這樣它主要的目的是為了給老師提供更好的預警,老師什麼時候干預學生、提供學生,提供這樣一個層級的作用。

第三層是我們比較新的開發的東西,通過對話的形式幫助學生做錯因分析,幫助學生做一些具體的“診斷”,這個在開發的過程中,我們跟CMU在做一些新的東西。

我們為未來打造超級AI導師,在國際上有大量的合作,現在已經跟我們有合作關係的有SRI、UC Berkeley,中國社科院,澳大利亞UTC,現在馬上要建立合作關係的包括CMU,孟菲斯大學,西班牙的IIA和MIT,我們都在談判中。

我們希望通過跟頂級機構建立合作關係,利用我們的標準和數據共享以及開放平臺的優勢,來提供更強的AI功能,為每一個小孩提供超級AI教師,多謝大家。(演講全文完)

雷鋒網2018年度AI最佳掘金案例評選

人工智能風雨60年,與其說技術升級促成了今天的浪潮,不如說當前的人工智能,終於站在離商業最近的位置。

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