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�越來越多。�?/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。”