科大讯飞吴晓如：人工智能如何助力教育？

2017年05月13日，“人工智能与未来教育”大型公益论坛在华东师范大学中北校区举行。来自海内外千余名专家学者共聚一堂，跨界研讨人工智能在教育领域的应用与发展。

大会上，科大讯飞吴晓如发表了精彩的演讲分享。

【吴晓如现场演讲实录】

尊敬的各位老师、各位同学，大家下午好。今天非常高兴来到华东师大，就人工智能和教育的应用和大家做一个分享。科大讯飞是从中国科学技术大学走出去的技术性企业，今天受到华东师大邀请我们也感到非常荣幸。上午各位专家描述了未来教育时代人工智能怎么应用这样一个非常美好的前景，科大讯飞作为一家技术性企业，我们就是要看怎么能够实现专家讲的这些路线图。实际上在这种环境下去讲解是比较困难的，因为做不好，就是我们企业的责任。

所以我将我的演讲标题做了一个修改，叫“人人都应该有一个人工智能教学助手”。人工智能完全替代老师是不可能的，在当前环境下应该更多地考虑在人工智能背景下师生怎么更好地教、怎么更好地去学。今天朱主席在前面讲到，说《智能时代》这本书谈到了人工智能在很多领域的应用，唯独没有谈到教育。我希望今天通过我的介绍中的四个部分Why/What/How/When，让大家了解人工智能和教育的关系。

为什么教育需要人工智能？

实际上教育信息化已经进入到一个新的阶段。如果大家如果对中国K12领域的教育信息化应用做了解的话，会发现中国的教育信息化正在从硬件走向软件，正在大规模地把各方面的投资放在应用上。大家都在考虑怎么把教育实践活动和IT技术更多的融合起来，让它实实在在的产生价值。所以我们讲，中国的教育信息化其实已经进入到了关键的阶段。实际上过去信息化在教育中的应用，是起一种“支持性”的作用。人工智能、互联网、大数据出现以后，信息化不只是一种简单的支撑，不应该只是老师到了一个课堂上讲解PPT那么简单。我们要考虑，信息化怎么起到支撑和引领的作用。

为什么现在还没有引领，更多的只是支撑？我们觉得有三个方面：

1.应用没有深入体制内教与学的真实场景。老师怎么更有效率地教，学生怎么更有效率地学，我们的技术还没有提供很好的手段。2.课堂和作业等传统教学模式存在巨大惯性，这个传统的教学模式巨大惯性我们怎么克服？3.没有形成教与学、教与管的实质性互动。这是我们要考虑的，如果一个新的技术不能有效的解决这个行业的刚需问题，我们觉得它在这个行业就不能形成规模化的应用。

所以关键的关键，就是有没有核心技术，能不能突破然后使得我们刚需性场景下的应用成为可能。现在讲一下我的第一个观点，教育信息化为什么没有在教育行业形成大规模深入的应用，也就是没有形成一个智能的闭环？

我们经常讲，互联网连接一切。但是连接的作用是产生信息的，我们在教育的各种场景的连接过程中，产生了大量的信息。老师本身就是很辛苦的职业，老师没有那么多的时间和能力处理那么多的数据。所以实际上虽然连接了，但是不能形成闭环。所以必须需要一种新型的技术手段，使我们的教和学、教和管之间不仅形成数据的连接流动，而且形成一种处理上互动的流动。

第二，破解大班制教学的个体关注缺失问题。

我和很多的校长、老师都沟通过。他们大部分跟我讲，一个班级少则四五十学生，多则五六十、甚至更多。老师只能了解前几名和后几名学生，对大部分的学生学业情况是不了解的。怎么让老师对学生个体更好的更精确的及时评价？这就需要老师有更多双眼睛和耳朵关注更多的学生。这个我们想是人工智能必须要去破解的问题。

第三，数据驱动的教学治理。

现在大部分校长的学校管理和老师开展的教学活动更多的是凭经验，能不能把这种完全凭经验的，变成“经验+数据”，这就需要我们的教学过程中必须要有数据，而且这些数据是可分析的数据。

第四，采集和挖掘教育大数据宝藏。

数据到人工智能时代是不可多得的资产。千万不要想，拿了一个很好的算法，明天数据就有了。这是不可能的。必须要有一种新型的技术手段，使得我们更容易从实际的教和学的行为中采集、挖掘教育大数据的宝藏。上午我和很多的专家也探讨过，就是怎么去得到教育的数据？教育的大数据只有从个体实际的教学行为中，才能把它提炼出来，才能把它记录下来，为我们以后的教学行为产生指导。有些人跟我们讲，已经把课堂录下来了，已经把试卷扫描下来了。但是这只能讲我们实现了教学过程中信息的数字化，我们并没有形成可处理、可分析的数据化。所以我们需要人工智能，把我们过去规模化的一些数字化的信息，转换成为数据化的信息。

整个人工智能时代，人工智能需要大数据和云计算共同助力教育信息化。互联网当然要注重各种场景的连接，云计算要提供各种资源、各种数据服务的能力，人工智能在中间要起到穿针引线的作用，要对我们的教学环境形成一些辅助或者决策性的分析。

人工智能到底是什么？

在这里有一个视频给大家看一下，也是提提神。（请点击文首视频）

大家可以看到华师大的影响非常大，提前就上《新闻联播》了。实际上这个就是人工智能的一个典型应用，只要有一个人半小时的语音就可以训练出来他的模型。人工智能有三个层次：第一个层次，计算智能就不说了。第二个，这几年人工智能正在大规模突破的就是感知智能。计算机就像人的眼睛和耳朵一样，可以感知周围的世界，我们可以让计算机听的比我们听的更加准确、看的比我们更加清楚。这个技术现在已经到了大规模可用阶段了。第三个阶段，认知智能。我听到了周围的世界，我看到的周围的世界。到底它看的和听的是什么意思？这是现在人工智能最需要突破的，就是认知智能。这三个层次无论是感知还是认知，在教育里面都有非常非常重要的应用场景。

语音识别。我今天看速记小哥在非常辛苦地敲键盘，实际上我们有一个技术叫“听见”没有拿到现场。现场我的讲话、朱老师的讲话，都可以实时的转成文字，一定比他从单个文字上记录的更加准确，我们在去年谷歌高噪背景下的多人说话识别，是全球所有的指标中最好的。第二个就是语音合成，它不仅仅可以合成中文，还可以合成英文。我们可以简单的听一下。（请点击文首视频）

现在很多老师在课堂里面要合成听力试题的时候不敢自己讲，因为大部分老师没有我们合成的语音更加标准、更加流畅。这可以看到计算机怎么去替代人的嘴巴。我们再看一下，在教育里面有一个关键应用，是认知智能里面初步的应用，就是智能阅卷。很多在座的同学可能考过四六级，四六级作文的试卷已经可以用机器阅了。现场有500-1000篇范文，大概80%的文章机器可以自动评阅。20%非模式化的文章，机器可以挑出来再交给人工。这样可以把老师大量重复模式化的时间节约出来，所以现在越来越多的学校已经在用了。

再看一下机器翻译。机器翻译我今天已经送给华东师大一个了，以后出国的时候，如果英语达不到六级优秀水平，我觉得就不用学了，不如用机器翻译帮你解决各种问题。知识推理是大家今天谈的比较多的，我就不具体举例了。机器实际上从现在自然语言的文章里面，已经能够把文章里面很多关键的信息提取出来。帮助我们阅读时更好的去掌握里面的一些关键知识点，我们在NIST比赛里面也取得了很好的成绩。去年中美人工智能竞赛专门把科大讯飞相关技术做了介绍，这里面所有取得的进展、关键技术就是强化学习的技术。

人工智能到底怎么助力我们的教育？

我们一定要了解老师一定不是信息化的专家，所以一定要让信息化使用的门槛非常低。比如：依托很好的信息化技术，让老师在课堂上迅速的实现和学生的互动，可以把最好的资源调取出来，通过多屏互动展现在屏幕上。要使得技术使用的门槛比老师从粉笔盒拿一只粉笔更加简单，这样老师才愿意用，这样才可能产生连接、产生数据。

虽然我们讲未来要把课堂交给学生，但是不要忘了当前课堂和学校的组织者是老师。所以一定要让老师愿意用。老师为什么愿意用？要降低工作强度。老师大量批阅作业的工作，大量在课堂检查学生测试知识点完成情况的工作，应该用机器完成。这就是刚才讲的很多主观阅卷技术应用的场景。老师要是发自内心的愿意去用，这样才能使这个技术真正的在我们的教学环境中运转起来。大量的应用过程中就会产生数据，我们想不仅仅是电子化的数据要采集起来。包含：各种过程化的作业、考试、口语各种信息。我们要让学校里面以后越来越多的添置一些基础的数据采集设备。我们不能为了创造数据而创造数据，我们把过程化的一些作业考试数据化，成为我们以后可以指导教和学的过程的行为。

对于资源也一样。在教和学的过程中产生数据是非常重要的，我们要产生足够多的数据让老师非常便捷的拿到这些数据，使得数据的应用和产生融通起来。优秀的东西是怎么产生的？不是某一个人选择出来就是优秀的东西。一定是给老师、学生足够多的选择权，在选择里面产生大量的优出来。整个人工智能技术能够使得我们在数据资源的产生和使用过程中，形成一个良性的互动。帮助我们学校、帮助我们区域去做一些安全的监管。

除掉刚才介绍的几个之外，还有一些课堂凭现有的传统模式是很难把课堂组织起来的。比如：北上广深的很多地方都已经有了一些智能口语测试，但是人工的测试是非常困难的。口语的训练，老师想指导班上50个学生也很困难。通过人工智能技术就可以了，每一个学生周围都好像有一个虚拟的教学助手、口语的教学助手可以更好的帮助我们的学生去学习。

我们现在提供了很多人工智能和大数据的教学辅助助手以后，老师能做什么创新？这些东西目前都是一些智能化的工具，最后创新的主体还是教学。这一张幻灯片是北师大二附中，学生把作业做完以后，老师就拿到统一的报告，报告里面就讲一些知识的群体性黑洞。一般个例问题就不说了。另外老师课中会给学生发个性化问题。原来可能一个班一堂课做10道题目，现在大部分的学生做的都是不一样的，课后学生可以继续得到一些优质的资源，这就实现连接教和学精准讲解，然后整个以学定教，可以大幅度的提高课堂的效率。

对于教学管理者来说，可以得到一个教学的仪表盘。我是校长的话，原来是凭经验。现在各种数据过来，老师有没有用教育信息化，用的怎么样？产生多少数据？老师有哪些资源被别人引用？通过一个简单的仪表盘让校长看到，这就把教和学的行为，教学和管理的行为很好的连接在一起。

教育的人工智能什么时候能实现？

当然这是一个长期的过程，但是我们要看到这个过程已经开始了。现在有很多学校实际的教学环境中用到的有些产品，里面已经具备了部分智能化的程度。随着数据越来越多，我们整个学校的智慧系统会越来越强大。同时我们看到政策的支持，教育部正式提出来，下一步教育信息化的重点是信息化和教育技术的深度融合，是应用的驱动。所以不再像以前仅仅是学校买计算机设备，大家都在切切实实的推动技术和教学实践深度的融合。同时，现在已有很多刚需性的应用。刚才讲的作业的评测，上课老师的讲解等很多的刚需，这些应用让老师愿意去用，用的过程中产生数据，数据指导老师有针对性的教，指导学生个性化的学。同时人工智能可以在数字驱动下帮助学校和区域实现数据治理。

所以我想人工智能最大的一个愿景，就是希望通过数据引导让学校实现因材施教。我的介绍就到这里，谢谢大家！

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