17 世纪,牛顿和莱布尼兹创立微积分,数学完成了由古典数学向近代数学的转换,逐渐形成了课堂上我们熟知的《高等数学》。几个世纪过去,《高等数学》仍是大学课堂上让人颇为头疼的必修课,然而令人震惊的是,课程内容却与17世纪时无甚区别。
与这种「不变」形成鲜明对比的是信息量的爆炸式增长:现代社会的信息量比17世纪时膨胀了 1 万倍。这说明,在新领域、新理论、新工具不断被发现或创造的同时,信息传递的效率并没有发生本质上的提升,大量知识仍掌握在少数顶尖精英的手中。更令人恐惧的是,随着社会形势不断变化,许多知识和学科正在被淘汰,名校毕业仍被裁员的案例比比皆是,「读书无用论」甚嚣尘上。
如何逆转局势?在悉之智能创始人孙一乔看来,AI 便是破解之法。作为以科技研发为核心竞争力的企业,悉之智能相信AI必将赋能教育行业,加速信息传递。为此,团队自研了 KAS( Knowledge Agent System ) 架构,训练了千亿基座模型 EVA-LLM,推出了具有多模态解题功能的 AI 产品 TutorEva。短短 2 年时间,悉之智能斩获 200 多万名用户,商业足迹遍布海内外,在 AI +教育的「红海」中占住了先发优势。
孙一乔毕业于清华大学电子工程系,围绕他组建起来的团队,科技属性似乎更加明显。然而,在 2017 年这个 AI +教育尚未成为「时尚」的年份,他又是如何走上教育之路的呢?
原因很简单,在孙一乔看来,教育行业对AI的赋能作用是十分显著的。这就要从教育的两个特点谈起。一来,教育行业每天产生大量数据,能够对 AI 产生最直接的帮助。在教育场景中,知识的传递每天都在发生着,这种传递基于讲课、答题、解题等逻辑明确的动作,能够产生大量有价值的数据供给 AI 。如果 AI 能够代替真人教师完成这个过程,那就可以说明 AI 已经掌握了这个学科。从这个角度出发,AI 将有可能全面获得各个学科的能力。对比其他领域,教育行业可以说是AI最好的数据来源。
二来,教育属于刚需行业,能够成为AI的高频应用场景。在孙一乔获知的数据中,AI 老师场景在许多搜索平台上都颇受用户青睐,就拿豆包夸克来说, AI 答疑功能的日活跃量已占据其总体的 30%。在教育的加持下,AI 也可以作为人们日常刚需的一部分,被频繁地落地应用。
由此,孙一乔得出一个结论:要想实现 AGI ,当务之急是提升 AI 的数学能力及其背后的逻辑推理能力。而要解决 AI 数学能力面临的问题,就要找到一个有价值的应用场景,这个场景必定是教育。教育行业在 AI 浪潮中的生态位应该得到提升。
反过来看,AI 对教育的变革作用也是毋庸置疑的。孙一乔认为,当前教育行业的主流模式还是「刀耕火种」的传统模式,大量老师仍在像古代私塾先生般,通过开设课堂来面对面传授知识。然而,全中国有 2 亿多需要学习的人,全世界有 10 亿多孩子需要接受教育,老师的数量却可能不到 1/20 ,不可能兼顾到每个孩子,这让知识传递的效率被极大地削减了。因此,要满足人们获取体系化知识的需求,单凭人力是远远不够的,AI 必须参与到提高教育效率的工作中来。更甚者说,AI将是唯一有可能推动教育行业实现供给侧改革的因素。
作为一名AI教育行业的工作者,孙一乔对这场变革抱有极大期待,也怀揣着十分宏大的教育理想:「我希望我们孩子那一代的老师就不要去教书了,把知识传递的任务交给 AI 」。在他的理想中,随着 AI 的不断成长,老师的精力能够从「教书」中分解出来,更多地投入「育人」环节。每个学生都能拥有一个独属自己的 AI 学习助手,它能把全人类的知识有序结合起来,让学生们以最高效的方式获得。
「这是绝对会发生的。」孙一乔笃定地说。
AI 为教育行业带来新的可能,也必然会带来新的问题。「大模型幻觉」,就是最常被提及的难题之一。
「大模型幻觉」是大模型在对输入文本进行解释、推理和预测的过程中,错误地输出了与客观事实或逻辑推理不相符的结果。由于大模型天然具备「幻觉」的隐性缺陷,一旦广泛应用于教育行业,暴露的问题将是致命的。孙一乔表示,未来 AI 教育要落地,纯粹靠这种深层次大模型是不行的,甚至是会出问题的。为便于理解问题的严重性,他打了一个比方:「就拿医疗领域来说,现在 GPT 已经能通过医师执照考试了,但是你敢让 GPT 做手术吗?显然是不能的,因为统计模型就是个黑盒。」
那我们就不能放心使用大模型了吗?显然也不是。孙一乔认为,不妨换个思路。如果 GPT 只发挥宏观调度和规划作用,幻觉的问题将在极大程度上被解决。例如,同样是手术的场景下,我们只允许 GPT 去监测病人的各项指标,辅助医生判断病人什么时候应该打麻药、什么时候应该动手术,让它在适当的时间激活已经写好的特定程序,而不去直接参与给药和手术,它就会严格针对病人的实际情况操作,这样一来就能够显著增加大模型的可靠性和完备性,保障手术安全。
教育场景下同理。孙一乔表示,在悉之智能的定位中,大模型并非「解题器」,而是一个「思维调度机器」:「大模型先去拆解、分析题目,再结合具体情况调用不同的工具解题,这样就能显著地增强我们的解题能力。」
这是一项浩大的工程。秉持这样的理念,悉之智能自研了 KAS 架构,将从初等数学到高等数学的重点知识,编辑成了约 10 万个工具,形成了一套完整、可执行的数学/学科知识工具库,供大模型调用。这种方式的优势在于能够模拟人脑的解题流程,避免了AI「即兴演讲」般跳脱的推理给学生造成困扰,提高了大模型解题的准确性和可理解性。这就像给大模型写了一本「教辅书」,将真人解题的方法灌输给它,帮助大模型按照人类而非程序的思维方式去辅导学生,让它能够在解决复杂问题时按照「教辅书」上的方法进行正确的推理。
在 KAS 架构的支撑下,大模型不仅能够验证学生的解题过程,帮助减少幻觉,还能够在调用工具的过程中,不断校验和修正推理结果,确保结果的正确性。不仅如此,KAS 进一步提升了大模型解题的可解释性,让大模型每一步调用了哪些知识点都清晰可见。
实践证明,孙一乔的破题思路是正确的。单看最重要的解题效果,悉之智能 EVA-LLM 大模型的小初高多学科题目综合解题率已达到 90.64%,领先同行业其他解题大模型。
除了提供教辅书外,还有什么能让AI老师讲好一道题?孙一乔认为,是提升互动性和拟真感。他表示,现在很多大模型靠写小作文解题,特别晦涩难懂。在教育里面靠文本聊天是不行的,孩子要的,是有人和他做眼神、语言、形象上的互动,要的是拟真感。要不断地用语音、板书去引导他们,通过特定的环节和特效,让孩子们直观地感受到他们应该关注这个知识点。
简而言之,悉之智能要的,是如真人老师在场般的讲解过程,而不是搬上 AI 平台的参考答案。孙一乔相信,这种工具上的差异投射到实际学习过程中,会让学生们产生非常明显的差距:「在考前这些关键时刻,学生其实非常需要有人给点拨、讲解一下。就拿大学生来说,那些和学霸关系好的人,学得往往也比较轻松。」
也正是因为一以贯之地做好了「如何讲题」这件事,悉之智能独特且良好的体验,为他们赢得了用户的青睐。孙一乔拿出数据:「我们应该是唯一一家在国内为超过 100 万用户提供过互动产品的公司,出海以后,我们又积累了 100 多万用户,提供了大约 1000 万次讲解,使用率非常高。」
多年迭代,悉之智能积累了较强的解题、讲题能力,已经可以满足知识工具库外更为开放式的需求。客户拍题后,由大模型进行调度,再由 KAS 架构进行解题和讲解,杜绝掉了生成式模型产生幻觉和风险的问题。
为学生「讲好一道题」这件事社会意义重大,商业前景同样十分广阔。
先从社会意义来看。根据孙一乔观察,孩子完成作业的情况,基本可以反映他们在考场上的情况。很多高考数学平均分在七八十分的孩子,在日常学习做作业时也是同样的状态,大部分人跟不上作业,要错一半甚至以上。而公立学校的老师每天只是把答案抄在黑板上,很少具体、详细地拆解题目和知识点,以便迅速推进授课进度。孙一乔指出:「老师们是没有时间讲作业的。什么时候中国教育能把孩子们作业上的问题辅导好,做一些个性化的查漏补缺,他们的成绩就能明显提升,还用不上去系统培训班。但就算是这样一个小小的要求,目前来说都很难完成。」
再加上教育资源不充分不平衡的问题,很多孩子即便花钱上了课外培训班,也无法负担长期一对一培训,还是要陷入「吃大锅饭」的困境,只能听老师拉一套进度、讲共性问题,难以针对性补短板、强弱项。
需求和问题产生商业价值。基于讲题优势,悉之智能进行了许多商业化探索。目前,悉之智能已与新东方、腾讯、希沃、U 编程等公司建立了合作关系。据孙一乔透露,悉之智能与希沃联合开发的 AI 答疑平板深受孩子们的喜爱,每天均有六七千的使用量。基于此,孙一乔也在推进与公立校的进校业务。通过帮助公立校搭建平板硬件,让 AI 老师辅助真人老师讲作业,为老师减负,为学生增效,解决老师不够用、讲题覆盖率低、有答案没讲解等等问题。
在 AI 老师的研发上,孙一乔也有巧思。悉之智能与各行业的名师合作,复刻出具备其 IP 形象、语音、教学能力、风格等方面的数字分身。很多名师都有自己独特的教学方式和粉丝受众,他们的粉丝/学员希望名师可以1对1给自己教学,但是受限于产能,这些名师往往只能售卖自己的录播课/出版物,这就让效果大大折扣。
「打造名师专属的名师AI自学模式,可以实现三赢的局面,学员用更低的成本得到了名师 1 对 1 的个性化教学,名师提高了自己的课程价值、交付质量,积累了口碑,悉之的AI技术也得到了落地和应用。」悉之智能正在与更多的名师合作,用名师数字人伴学打造一种全新的线上/线下 AI 自学模式,这从技术路径上实现了孙一乔的教育理想,帮助孩子们获得独属自己的 AI 学习助手。
「让 AI 老师替代学校讲题,这是一件有巨大社会意义,又能够真实地解决孩子需求的好技术。」孙一乔强调。
谈及教育行业,孙一乔指出,还需要通过不断创新,真正解决教育行业在供给上的最大矛盾。「双减」之后,校外辅导机构少了,但家长的需求仍存在。没有辅导班,家长要边上班边辅导作业,这让他们感到非常痛苦。所以,悉之智能要做的事,是为每个孩子配备一个AI家教,通过技术手段实质性地降低家长的负担,同时让学生轻松,又能推动教育进步、获得国家支持,实现「三赢」。
至于学校,悉之智能希望解决他们在分层培养上的困难。「为什么教育培训会出现?就是因为学校兼顾不过来这么多学生,他们没办法把学生分层定向地培养。学校有这种额外需求的时候,我们校外公司就应该去支持他。」只要借助AI老师,分情况地跟踪培养好优等生、中等生、差等生,学校教学质量就不难搞上去,学生就也没有必要再出来恶性内卷了。
面向悉之智能的未来,孙一乔希望在未来 2-3 年内,让每个中国孩子都拥有一个优质的 AI 老师,帮助他们轻松学习。同时,悉之智能也将努力保持住出海 AI 产品 TutorEva 的优势,为全球教育行业创造更多惊喜。
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