AI助教 讓教學(xué)不再唯成績是問
在南京一所百年老校內(nèi),一位特殊的“AI助教”加入了同學(xué)們的日常課堂,大家看不見“她”,但她卻始終關(guān)注著每一位同學(xué),通過觀察每一張人臉的表情變化、每一個(gè)舉手和低頭的動(dòng)作,聆聽每一次同學(xué)滿帶疑惑的提問,默默地幫助學(xué)校和老師全面、細(xì)致地了解同學(xué)們的學(xué)習(xí)狀態(tài)。
校長,作為學(xué)校的管理者可以完整查看每一個(gè)班級的課堂互動(dòng)情況。有了這位“AI助教”,可以得到更精細(xì)的教學(xué)質(zhì)量評估。
有這么神奇的老師?能全程記錄40張臉的喜怒哀樂?還能生成老師教學(xué)報(bào)告?這不是癡人說夢,這正是人工智能創(chuàng)業(yè)公司清帆科技自主研發(fā)的EduBrain教學(xué)分析系統(tǒng)。
技術(shù)改變教育的創(chuàng)業(yè)初衷
清帆科技是國內(nèi)首家應(yīng)用情感計(jì)算幫助學(xué)校進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析的創(chuàng)業(yè)公司。
EduBrain教學(xué)分析系統(tǒng)可以洞察課堂的面部表情和語音情緒等,讓學(xué)校實(shí)現(xiàn)細(xì)致的課堂觀察,以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策,通過數(shù)據(jù)化管理達(dá)到教育個(gè)性化的目標(biāo)。
公司2014年成立,在2018年年初獲上市教育公司立思辰的千萬級戰(zhàn)略投資,短短數(shù)月,清帆科技吸引了業(yè)界的廣泛關(guān)注。
清帆科技創(chuàng)始人兼CEO張文鑄博士畢業(yè)于清華大學(xué)電子工程系,并曾在清華電子系復(fù)雜工程系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室做博士后研究,擁有著豐富的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與機(jī)器學(xué)習(xí)研究經(jīng)驗(yàn)。2012年進(jìn)入國家發(fā)改委國家信息中心工作,但由于家庭背景和自身求學(xué)經(jīng)歷的原因,他內(nèi)心一直有一個(gè)教育創(chuàng)業(yè)夢想。
不滿足現(xiàn)狀的他,2014年選擇從國家信息中心離職,聯(lián)系了正在斯坦福攻讀博士學(xué)位(現(xiàn)任教美國加州伯克利分校)同樣出身清華的學(xué)弟焦劍濤,共同成立了人工智能創(chuàng)業(yè)公司清帆科技,希望“通過創(chuàng)新技術(shù)讓高質(zhì)量教育走近每一個(gè)人”。
“作為教育的受益者,并在學(xué)校待了10多年,我們非常喜歡教育,深知里面的問題。中國近幾年行業(yè)發(fā)展太快,機(jī)會(huì)很多,于是開始考慮從事教育領(lǐng)域。”
清帆科技的聯(lián)合創(chuàng)始人焦劍濤號(hào)稱九零后“學(xué)神“,是清華特獎(jiǎng)獲得者,這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)清華每年只有5個(gè)名額。他的分工是探索核心技術(shù)在清帆科技產(chǎn)品上的應(yīng)用,并進(jìn)行海外拓展。
焦劍濤研究方向是做統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)需要大量的數(shù)據(jù),這項(xiàng)研究可以大幅降低對數(shù)據(jù)量的需求。張文鑄認(rèn)為,這個(gè)成果應(yīng)用在清帆科技產(chǎn)品也非常有價(jià)值。例如,以前訓(xùn)練模型可能需要10萬個(gè)樣本,現(xiàn)在1萬個(gè)樣本可能達(dá)到同樣的性能。張文鑄表示,后面時(shí)機(jī)成熟可以在美國建立人工智能實(shí)驗(yàn)室。
情感計(jì)算如何應(yīng)用于課堂?
現(xiàn)在在教育里,獲取的信息的最大場景就是課堂。發(fā)現(xiàn)學(xué)生在課堂中的情感和注意力變化非常重要。隨著課堂內(nèi)容變化,分析孩子的互動(dòng)反饋,這些全息的破解信息頗具價(jià)值。
但一位老師很難實(shí)時(shí)捕捉課堂中每一個(gè)學(xué)生的注意力變化,這就需要成熟的視覺和語音識(shí)別技術(shù)了。
張文鑄認(rèn)為,現(xiàn)在的教育把過程數(shù)據(jù)都丟失了,把過程性質(zhì)的數(shù)據(jù)恢復(fù)出來還原一個(gè)完整的人是非常重要的。
EduBrain教學(xué)分析系統(tǒng)從智能云到智能邊緣,為教育機(jī)構(gòu)和廠商提供提供AI基礎(chǔ)設(shè)施。主要包括EduBrain Station,EduBrain Cloud和EduBrain SDK。
EduBrain Station是“AI學(xué)校算力中心”,滿足音頻和視頻分析的所有功能。
EduBrain Cloud主要功能是“數(shù)據(jù)融合,分析和管理”,面對不同角色用戶提供恰當(dāng)?shù)男畔ⅰ?/p>
EduBrain SDK則是使用最先進(jìn)的情感計(jì)算技術(shù)“為廠商賦能”。
清帆科技推出的EduBrain教學(xué)分析系統(tǒng)利用先進(jìn)的情感計(jì)算技術(shù),智能識(shí)別并分析教學(xué)場景中面部表情和語音語調(diào)所傳遞的情感信息,感知課堂中的情感狀態(tài)變化,從而提供即時(shí)的學(xué)情分析。
隨著課堂內(nèi)容變化,記錄孩子變化和不同的學(xué)科的反應(yīng),能夠輔助學(xué)校教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率提升。通過情感變化和對比,不僅可以計(jì)算出班級里幾十個(gè)學(xué)生,誰融入、誰沒有融入,還可以計(jì)算每一個(gè)學(xué)生一天融入課堂的時(shí)間。
EduBrain教學(xué)分析系統(tǒng)通過定位68個(gè)人臉關(guān)鍵點(diǎn)來每一個(gè)學(xué)生的表情變化,直接反映對教學(xué)內(nèi)容的接受程度和對教師授課風(fēng)格的喜好程度。Face ID在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的準(zhǔn)確率為99%。
目前人臉識(shí)別情感計(jì)算商用的準(zhǔn)確率也達(dá)到92%。在新零售領(lǐng)域,監(jiān)測顧客看不同貨架、品類時(shí)的反應(yīng);在車載領(lǐng)域情感計(jì)算可監(jiān)測駕駛員的表情,從而增加汽車的體驗(yàn),反作用于產(chǎn)品研發(fā)。在教育領(lǐng)域應(yīng)用情感計(jì)算技術(shù),清帆科技還屬于首家。
另一個(gè)體現(xiàn)情感變化的是聲音,但目前聲紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用比較困難。張文鑄解釋到,“因?yàn)檎n堂是大場景,需要同時(shí)檢測幾十個(gè)人的語音、語速,另外訓(xùn)練集有困難,我們用的外國訓(xùn)練集,中外說話方式不同。中國人情感比較隱藏,需要做大量前期數(shù)據(jù)情感收集才能做到。”
目前EduBrain教學(xué)分析系統(tǒng)采取把聲音識(shí)別分為學(xué)生和老師兩類的辦法,識(shí)別是老師講課還是學(xué)生在答題、討論。后續(xù),研發(fā)幾十人的聲紋識(shí)別是清帆科技的努力方向。
總結(jié)下來,EduBrain教學(xué)分析系統(tǒng)基于教學(xué)視頻分析課堂中教師及學(xué)生的細(xì)微情緒變化,結(jié)合教學(xué)方法論進(jìn)行深度研究,將得出的結(jié)果進(jìn)行可視化展示,向校長、老師和家長直觀呈現(xiàn)學(xué)生的學(xué)情報(bào)告。從而幫助教師優(yōu)化教學(xué)方法,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
EduBrain教學(xué)分析系統(tǒng)只需要接入學(xué)校的攝像頭設(shè)備即可,并不需要另外購買攝像頭設(shè)備,目前系統(tǒng)已經(jīng)在南京最好的百年小學(xué)、石家莊省重點(diǎn)高中、某加拿大國際學(xué)校等多所學(xué)校試點(diǎn)。
有使用過的學(xué)校校長表示:“之前對教師的考核方式就是組織聽課,但是很難常態(tài)化——校長也好、主任也好不知道這個(gè)課程反應(yīng)如何。管理者并不了解每個(gè)教室實(shí)際發(fā)生的情況。老師上課也沒有反饋,只能看看大家眼神。但是現(xiàn)在上完課,每一個(gè)人都有一個(gè)反饋結(jié)果,這對于老師和學(xué)校來講管理方便!
目前試用EduBrain教學(xué)分析系統(tǒng)的一共有幾十家企業(yè),今年年底預(yù)計(jì)達(dá)到100-200家,明年預(yù)計(jì)拓展到500-1000家的規(guī)模。
張文鑄表示:“這個(gè)推廣一開始慢后面會(huì)越來越快,因?yàn)榘咐絹碓蕉。?/p>
情感+課堂的市場機(jī)會(huì)
新高考來了!
在新高考改革中,打破文理分科的“3+【6選3】”模式格外吸引眼球。那么什么是“3+【6選3】”呢?“3”代表語文、數(shù)學(xué)、外語3門高考核心科目,而“6選3”則是由學(xué)生從6門可選科目中選擇的3門科目。
相較于以往“3+X”的考試形式,“3+【6選3】”形式打破了文理科的壁壘,可以說真正意義上實(shí)現(xiàn)了從“享用”文綜、理綜“套餐”,到3科自主搭配“自助餐”的轉(zhuǎn)變。
清帆科技創(chuàng)始人兼CEO張文鑄從中看到了機(jī)會(huì):“新高考,選課體系文理不分科,沒有文理概念自己選方向,其中還包括了行為和素質(zhì)評分,這是中國建國以來(教育領(lǐng)域)最大的一次變化。
張文鑄對品途商業(yè)評論介紹了教育1.0時(shí)代主要是三通兩平臺(tái),注重基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),實(shí)際用起來有大量的工作量;教育2.0時(shí)代數(shù)據(jù)化智能化,學(xué)校變成數(shù)據(jù)型機(jī)構(gòu),可以通過技術(shù)實(shí)現(xiàn)潤物細(xì)無聲的體驗(yàn)。
張文鑄認(rèn)為:“如果把教育當(dāng)作一個(gè)產(chǎn)業(yè)的話,歷史上一節(jié)一節(jié)的學(xué)生留下的數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)是寶貴資產(chǎn)。老師上完一個(gè)課程就能拿到一個(gè)輔助分析報(bào)告,這相當(dāng)于無形中給老師增加了一個(gè)AI助教!
AI助教結(jié)合新高考改革可以幫助學(xué)生挖掘自身興趣,在選擇科目上具有輔助作用。
近幾年隨著人工智能答題機(jī)器人、判卷機(jī)器人等技術(shù)的誕生,AI老師的概念不絕于耳。但張文鑄表示他們不主張AI取代老師的概念,雖然人工智能技術(shù)不斷完善,但依然取代不了老師。他們更推崇「AI助教」概念,能夠幫助老師減輕工作量、提升工作效率產(chǎn)生高質(zhì)量的反饋。
都在炒作AI代替老師,張文鑄認(rèn)為其中一定存在泡沫,“好的產(chǎn)業(yè)一定有泡沫期間,一開始大家都興奮,但教育需要長期價(jià)值,幫助教育從一個(gè)傳統(tǒng)型行業(yè)變成數(shù)據(jù)型行業(yè)。”
情感計(jì)算在教育里的機(jī)會(huì)挑戰(zhàn)
根據(jù)桃李資本發(fā)布的《2018上半年教育行業(yè)融資并購報(bào)告》顯示,截至5月20日,今年上半年在線教育領(lǐng)域已完成融資182起,披露金額的融資總額已達(dá)152.73億人民幣,兩項(xiàng)數(shù)據(jù)均遠(yuǎn)超去年同期的水平。
在教育領(lǐng)域,戰(zhàn)略投資非常多。投資清帆科技的立思辰就屬于A股中渠道優(yōu)勢凸顯的公司。張文鑄表示“戰(zhàn)略投資是1+1>2的事情,我們有產(chǎn)品技術(shù)但沒有成熟渠道,正好他們需要有穿透力的產(chǎn)品。.”
盡管教育火爆,但教育市場規(guī)模碎片化嚴(yán)重。
張文鑄認(rèn)為:“教育市場碎片化嚴(yán)重,主要原因在于沒有形成網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。”如何解決這個(gè)問題,張文鑄認(rèn)為在于數(shù)據(jù)的如何建構(gòu)!皩τ谝粋(gè)學(xué)校來說它使用了這個(gè)系統(tǒng),其他學(xué)校進(jìn)來的時(shí)候能不能獲取到其他學(xué)校的經(jīng)驗(yàn)?學(xué)到東西相當(dāng)于聯(lián)盟效益。如果這個(gè)形成就轉(zhuǎn)動(dòng)起來了。
我們第一要做標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,不做定制研發(fā),但可以提供模塊選項(xiàng)。第二早期客戶服務(wù)好打磨好,今年200所做好,明年再投入更多資源輻射!
他算了一筆賬:全國共有百萬家教育機(jī)構(gòu)。K12教育學(xué)生約有1.7億人, 加上培訓(xùn)機(jī)構(gòu)約有3億學(xué)習(xí)者,每天會(huì)產(chǎn)生1億個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步挖掘探索。“數(shù)據(jù)多、高頻,這個(gè)行業(yè)可以做很大,這是公司定位!
張文鑄從技術(shù)研究者轉(zhuǎn)換成創(chuàng)業(yè)者已經(jīng)有4年時(shí)間,作為教育改變命運(yùn)的受益者,也同樣作為一個(gè)6歲孩子的父親,他希望用技術(shù)為教育做一些改變。
“教育百年大計(jì),長期的事情!睆埼蔫T打算深耕其中,立志做教育行業(yè)的AI獨(dú)角獸,不脫離教育行業(yè)!凹夹g(shù)公司太多了 AI這種技術(shù)一定要和行業(yè)結(jié)合,不同數(shù)據(jù)不同算力和不同行業(yè)結(jié)合都是不一樣的,不專注很難做好。”
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