乂学教育首席科学家崔炜：人工智能在教育场景的落地应用

决胜网7月17日报道，近日，在2019年全球人工智能与机器人峰会上，乂学教育-松鼠AI联合创始人、首席科学家崔炜博士发表了“如何用人工智能带来学习效率的革命”的主题演讲。乂学教育-松鼠AI成立于2014年，是国内第一家将人工智能自适应学习技术应用在K12教育领域的人工智能公司。

展望人工智能的现状与未来，人工智能在教育领域怎样突破瓶颈？崔炜认为，AI把过去千人一面的教育转变成千人千面，并且让个性化的教育规模化，让因材施教普及化。当前，大众对于AI教育的认知度低成为发展的主要阻碍。

以下为崔炜演讲全文，经决胜网编辑整理，略有删减：

【目录】

二、松鼠AI产品的系统架构：以智能推荐引擎为核心

2.1、松鼠AI产品系统是用AI引擎驱动的，包括5个模块

2.2、松鼠AI产品的系统架构比作大脑，分为三层

三、松鼠AI引擎完整覆盖整个教学过程：六方面落地

3.1、精准的知识漏洞的诊断

3.2、定制高效的解决方案

3.3、学习路径和内容的推荐

3.4、采用深度学习技术，提升推荐的精准性

3.5、最核心的优质学习内容的打造：精细度、关联性等

3.6、运用多输入学习行为分析

四、松鼠AI的教育愿景：AI教学，教师育人

五、AI教育的认知度低是目前发展的主要阻碍

乂学松鼠AI致力于解决个性化学习的问题，希望用AI和大数据的技术和手段，给他们带来高质量、个性化的学习。

我们大多数人面临的是千人一面的教育。 如果你想得到一个高质量的教育，在北上广深这样的地方，很多人都会购买学区房；如果你想接受高质量的课外辅导，你还要找一个一对一的辅导老师，当然这个辅导费用也是不低的。 在现实中，老师的数量和学生的数量差距非常大，名师数量远远满足不了学生个性化教育需求 。

松鼠AI是基于人工智能自适应学习的技术，把过去千人一面的教育转变成千人千面。 当前，人工智能技术在不同的领域都取得了长足的进步，尤其在自然语言处理、智慧城市、计算机视觉等方面可以超越人类的能力，同时在教育上也能模拟一个优秀老师的丰富知识经验和教学经验，并且他还是一个集大成者，机器存储的数据量是很大的。

首先，松鼠AI希望能够模拟上百名优秀老师的经验，针对不同学生的学习风格、学习情况，给每个学生带来他所偏好的教学方式和最适合他的学习内容。

其次，针对每个学生的学习速度和学习能力，松鼠AI给他安排最合适的学习时间，量身订作学习解决方案。

最后，除了培养学生的知识获取之外，还会在学习的过程中培养学生的思想、能力、方法，让每位学生具备终身学习的能力，在AI时代不会被淘汰掉。

人工智能给教育带来的不仅仅是一个工具，而是让个性化的教育规模化，让因材施教普及化。 在国外，已经有接近1亿多的学生使用了人工智能自适应学习的产品。2018年上半年最新的数据，美国的人工智能自适应学习系统ALEKS能够有效帮助中等和中等偏下的学生提高成绩约15%以上。

松鼠AI产品覆盖了从小学三年级开始到高中一年级5门学科：语文、数学、化学、英语、物理，后面我们还会推出科学、历史、政治、地理等等。在获客模式方面，主要与学校合作，在全国400多个城市已经有超过2000个合作校，帮助了200多万个学生。

1、松鼠AI产品系统是用AI引擎驱动的，主要包括5个模块：

最核心的是智能推荐引擎 ，有知识状态的诊断、能力水平评测、动态学习时间、战略放弃、追根溯源，以及动态学习目标规划。

第二是大数据学习分析系统 ，包括行为数据分析、内容分析，内容分析可以帮助我们挑选出来哪些内容是最有效的，哪些是低效的，保证内容的质量。

第三是通过学习数据和行为数据的分析 ，能够找到每个学生学习状态的画像。同时还有知识点关联的分析，我们可以构造更好的知识图谱，强化知识点之间的关联性，进行学习数据分析。

第四是虚拟助教。

第五是智能反馈系统 ，通过小量的数据，快速获得学生的反馈，更好地优化、迭代我们的模型。

2、松鼠AI产品的系统架构分为三层，把这个架构比作大脑：

第一层是松鼠AI引擎本体 ，这里面包含了内容图谱、学习图谱、错因分析本体，以及目标和动态学习目标，有了这些，我们去模拟一个特级的老师，他丰富的知识，包括完整的知识体系结构、丰富的内容。

第二层是核心的推荐引擎 ，包括学生画像、用户状态的评估引擎、实时分类和预测、目标管理引擎、高级诊断和VPA引擎。

第三层是相当于大脑的耳鼻眼 ，跟用户实时交互，包括学习管理系统、监控预警系统、采集系统等等。

在教学环节方面，松鼠AI引擎完整地覆盖了整个教学过程，不需要老师的干预，学生可以通过这个系统自己完成学习的目标。

1、精准的知识漏洞的诊断，了解每个学生的学习状况。 学生通过动态的自适应的测试，实时采集到学生数据形成画像，实时评估学生的学习情况、能力水平。如果要找到学生的薄弱知识点，传统的做法是采用考试、复习的形式。而AI的技术应用是模拟老师丰富的知识经验，通过自适应的测试，能在庞大的知识空间里快速定位到学生的知识点漏洞。

学生的知识水平是随着时间变化不断发生变化的， 松鼠AI形成了一个基于贝叶斯认知诊断模型，可以诊断学生不同的时间点上知识点的掌握情况。而传统的AI教育模型基于IRT、DINA、BKT、DKT，动态的变化是不能实时跟踪的。

2、针对每个学习的情况定制高效的解决方案。 有了学生画像之后，系统就能够给学生做个性化量身订作的学习解决方案。一是帮助学生定制个性化的学习内容。二是个性化的学习路径规划，先学习哪些知识点，后学习哪些知识点，以什么顺序完成学习，最大化提升学生的学习兴趣。

依靠知识图谱、知识空间理论和信息论技术，通过知识点之间的关联性（比如特别难的知识点没掌握，后面的知识点也不会），定位到每个学生的知识状态并且定制学习路径。依据学生的不同能力水平，分配他的学习时间、学习内容的难度、做题的数量等等，每个学生都可以按照自己的节奏去学。

类似用户行为的推荐在教育的领域里面不适用，因为学生虽然学习状况类似，但是知识点上的掌握程度是不一样的。所以松鼠AI 基于学生认知规律做了一个推进的引擎和模型 ，帮助学生单位时间内获得最大学习效率。

4、采用深度学习技术，提升推荐的精准性。 在整个学习过程里，松鼠AI采用了动态学习目标管理：

对学渣来说，单位学习之内的知识点数量会更少，对学霸来说，单位时间之内的学习知识点的数量会更多。

第二，达标目标不同，

预测接下来的时间内，单位时间内他所完成的知识点的数量、预测他学习这个知识点花费的时间、预测在期末考试里他能考多少分数。同时，还有一个 分类预测 ，把不同学生的学习情况进行分类，学生之间形成一个小的群体，互帮互助。

5、在最核心的优质学习内容的打造上：

3）做了思想、能力、方法的拆解。 让学生在未来的信息爆炸的时代，能够终生受用。

4）针对每一个知识点，都匹配了不同类型的讲解视频。每个视频只有1—7分钟，根据不同的年级，视频的时长不一样。

6、运用多输入学习行为分析。 通过一些外部的设备采集学生不同的学习情况，包括通过摄像头采集学生的眼球运动数据，通过脑环采集学生的脑电波数据等等，分析学生是否走神了，还是非常专注，这样可以更好地帮助这个学生，进行个性化的干预。

同时，老师不需要“人肉”关注学生，通过教师系统里教师的仪表盘，可以关注到每个学生此刻在学什么知识点，做什么题目，这个学生的专注程度如何。并且教学系统还预备预警的功能，可以提醒老师，这个学生需要关注一下，那个学生需要辅导一下。同时，系统为了给学生带来更好的学习体验，也开发了人机对话，能够让学生更好地跟系统交互，这是我们正在研发的一项功能。

在松鼠AI的教学模式里，以学生为中心、机器为辅，希望每个学生能够提升效率，帮助老师减负，让教育变得更加公平。

松鼠AI把教育拆分为 教学和育人 ， 教学由机器来做。

机器承担教学的工作，机器的存储量和计算量大，可以清楚了解每一位学生的学习情况，并且永久记录下来。机器做不到的事情是 有温度的育人环节， 这些事情由真人老师来做。真人老师过去需要备课、授课、批改作业，AI可以把他们解脱出来，做更有价值的事情，跟每个学生沟通、交流，培养每个孩子的创造力、想象力和终身学习能力。

这几年，松鼠AI系统也在不断地迭代和优化，同时跟世界上顶尖的人工智能机构合作，聘请了美国卡内基梅隆大学的计算机学院院长、机器学习教父Tom Mitchell教书作为首席人工智能科学家，同时联合CMU成立了个性化学习教育的联合实验室，与世界上顶尖的教育心理学和认知心理学教授一起做研究，与美国斯坦福国际研究院成立了自适应AI学习的研究室。

当前，从AI教育市场环境来看，无论是BAT巨头纷纷布局AI教育，还是小米讯飞商汤顺丰等企业开始“多玩法”跨界抢羹，还是多年深耕AI教育主打“内容优势”的洋葱数学、在线教育企业vipkid吸引技术大拿的加入，更有搜狗COO茹立云创办主打“技术优势”的葡萄英语等等，都让整个行业分外热闹。AI教育赛道虽未像在线教育赛道已难以弯道超车，但也展现出了其基本形态：技术优势、内容优势、用户基数优势等不断凸显，一二线城市的市场格局已初步形成。

会后，乂学教育-松鼠AI联合创始人、首席科学家崔炜在接受决胜网采访时透露，大众对于AI教育的认知度低是目前发展的主要阻碍，一些优秀教师往往更愿意依靠以往的教学经验开展教学。当记者问及如何应对这一系列的AI教育创业潮，崔炜却表示并不担心，AI教育行业竞争尚处于蓝海，希望携手众多AI教育企业共建生态。

“接下来松鼠AI将会持续走‘差异化’打法，着重升级系统架构以及市场下沉拓展用户量。在技术上将在思想、能力、方法上持续优化，同时加入激励策略，增强用户粘性。”

END

来源：决胜网

首届宁夏“互联网+教育”装备博览会

展会时间：2019年9月17日-9月19日