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大模型在教育領域中的探索

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大模型在教育領域中的探索

01 GPT影響最深的行業(yè)

GPT-4發(fā)布后,美國奧數(shù)隊總教練、卡耐基梅隆大學數(shù)學系教授羅博深進行了連夜測試。他得出一個興奮的結論:GPT對人類社會最為根本的改變,將發(fā)生在教育領域。

聯(lián)想到GPT早期有嚴重「偏科」的弱點——它長于文科的知識類輸出,卻時常在數(shù)學題上翻車、犯迷糊,此時頂級數(shù)學教授的預言更加值得深思。

OpenAI官網上展示的與GPT-4應用相關的六個落地案例中,有兩個都來自教育行業(yè)——一個是非營利性教育機構可汗學院的課堂AI助手、虛擬導師,一個是月活5000萬的語言學習平臺Duolingo的AI對話伙伴。

事實上早期讓ChatGPT出圈的話題,大多都與教育界有關。無論是紐約市公立學校禁用ChatGPT、調查中的89%美國大學生用ChatGPT做作業(yè),還是GPT-4法律考試超過90%、香港大學禁止將GPT用于與學分有關的活動,大模型與教育的碰撞不斷加深,以至于產業(yè)界絲毫不懷疑,大模型浪潮中最受影響的會是教育行業(yè)。

大模型在教育領域中的探索

并稱 「 再見了家庭作業(yè)!」馬斯克轉發(fā)紐約市公立學校禁用ChatGPT的報道

這一點幾乎成為共識。大模型的底層是全人類知識庫,而教育正是要培養(yǎng)人們獲取知識的能力。從供需角度來看,兩者天然完美匹配。

分歧在于,如何讓AI工具更好地適配教育系統(tǒng),成為教育的新buff(注:游戲中的增益系魔法),甚至最終實現(xiàn)教育普惠的社會愿景。

從正在持續(xù)發(fā)生的教育變革當中,我們多少能感知到比爾·蓋茨所預言的「顛覆性不亞于互聯(lián)網誕生」的AI時代,將會以何種姿態(tài)到來。比如國內外科技公司已開始密集地用to C產品輸出他們的認知。

今年3月,Duolingo推出基于GPT-4的Duolingo Max,提供兩個全新功能「角色扮演」、「解釋我的答案」,前者提供個性化練習,后者提供反饋機制。Max版訂閱服務每月收費30美元。

在線教育企業(yè)Chegg則利用GPT推出CheggMate, 可以生成個人定制的練習測試及生成實時反饋,幫助學員提高學習效果,目前聚焦在數(shù)學和科學領域。

國內科技企業(yè)不遑多讓,而且是軟硬件齊發(fā)。最近一段時間,網易有道在有道詞典筆上線了自研的AI口語培訓產品「有道開口說」,好未來發(fā)布類家教AI講題機器人小π,猿輔導推出小猿學練機……

這其中,步伐最快的大概是AI國家隊科大訊飛。在5月6日發(fā)布通用認知大模型「星火」后,訊飛同步推出內置星火的AI學習機等一系列硬件產品,并當場立下flag——10月24日科大訊飛全球開發(fā)者節(jié)期間星火大模型的中文能力將進化到超越ChatGPT的程度。

話音剛落,一個月后訊飛再開發(fā)布會,宣布星火大模型升級到V1.5版本并推出「星火」APP,與此同時,以「星火語伴」APP爭奪AI教育細分領域。

訊飛在技術大浪面前的迅疾,讓人想起早年的汽車狂人王傳福。當發(fā)現(xiàn)比亞迪也有做汽車的市場機會時,他說,「我沖上去都嫌慢,我要撲過去?!?9年后,比亞迪拿下全球新能源汽車銷冠。

不過商業(yè)競爭是多維度的,速度僅為其一,就像高考考場內,穩(wěn)定發(fā)揮同樣重要。訊飛們交上的「摸底考」答卷,質量究竟如何呢?

02 大模型「趕考」

探究這個問題以前,先看大模型在教育領域應用落地的底層邏輯。

同濟大學校長、教授鄭慶華對此曾作出過闡釋:「以ChatGPT 為代表的大模型,將改變人類獲取知識的方法。過去是老師和學生的二元結構。今天,機器在很多領域比老師干得還好。因此,未來的教學模式,可能會拓展為老師、機器、學生三元結構」。

在這個過程中,機器所充當?shù)氖且虿氖┙痰妮o助角色,比如智能助教、智能學伴、智能導師,以此提升學習效率及學習效果。該角色定位首先要求大模型自己是個「學霸」。

所以我們會看到,在今年高考作文題公布之后,國內一眾大模型被推著去「趕考」、寫命題作文。不過坦白說,大語言模型更像一個「文科生」——其主要優(yōu)勢之一就是文本創(chuàng)作能力,科技企業(yè)繼續(xù)在該領域「秀肌肉」已經缺乏新意。

6月9日的訊飛發(fā)布會上,星火大模型V1.5版重點展示的則是開放式知識問答、數(shù)學和邏輯推理、多輪對話能力的重要升級。在過去一個月,星火提升最高的象限是知識問答,能力提升了24%;其次是邏輯推理,據(jù)稱提升了10%。

大模型在教育領域中的探索

眾所周知ChatGPT早先曾在數(shù)學上屢屢翻車,一個經典數(shù)學題「雞兔同籠」就可以將其繞暈。所以國內眾多通用大模型都在數(shù)學及邏輯推理上暗下功夫,并將展示該項能力作為自身「先進性」的一個背書。畢竟在東亞教育傳統(tǒng)中,數(shù)學「刷題」也算剛需,通用大模型要想切入教育行業(yè),不能偏科。

此前百度文心一言在首次亮相中曾算過「雞兔同籠」,不過當時還只是Demo演示。學而思則宣布年內將推出基于自研數(shù)學大模型MathGPT的產品級應用,但MathGPT目前尚未對外發(fā)布。

通過訊飛星火的現(xiàn)場實時演示,我們得以一窺國內大模型的數(shù)學解題能力進展到了哪一步——諸如「1個魚缸里有很多條魚,共有5個品種,至少要撈出多少條魚,才能保證其中有4條相同品種的魚?」「一條船上有三個人,但是有兩個父親,兩個兒子,請問是怎么回事?」「農夫需要帶著狼、羊、菜一起過河,每次只能帶一樣東西過河,請設計一種方法,讓農夫能夠安全地將所有東西帶過河」一類的問題,星火都表現(xiàn)得「智商」在線,基本可以在嚴謹?shù)耐评硐陆o出答案。

對于難以用語音或打字輸入的多項式運算題,星火APP還內置「數(shù)學解題助手」,可以通過拍照識別來解題。

根據(jù)公開信息,在訊飛的「1+N」戰(zhàn)略中,星火認知大模型是1,教育、醫(yī)療、工業(yè)等垂直領域的應用落地則是N。在教育領域,星火大模型的能力通過此前發(fā)布的AI學習機以及星火語伴APP落地。

根據(jù)現(xiàn)場演示,從AI口語助手升級而來的星火語伴APP,可以像口語老師一樣同用戶進行開放式對話、情景交流,并實時口語糾錯。虛擬人老師也可以與用戶面對面溝通,幫助其身臨其境地練習口語。AI學習機產品則通過口語陪練、寫作助手、作文批改等功能的融入,為學生提供個性化學習能力。

從市場反饋來看,整個AI學習機品類都處于爆發(fā)狀態(tài)。中金公司研報顯示,「雙減」后在線教育人數(shù)及學習機出貨量提升,課后輔導需求穩(wěn)健??拼笥嶏w總裁吳曉如在發(fā)布會上提到的數(shù)據(jù)印證了這一趨勢:6月1日到8日,訊飛AI學習機激活數(shù)量與去年同期相比,增長了214%。

03 AI教育賽道卷什么?

雙減后沉寂兩年多的教育賽道,再度被大模型點燃。

大模型時代下,AI+教育是潛在變革的重要賽道,因材施教剛需、強付費意愿和高數(shù)據(jù)豐富度都是重要驅動力。在明確的落地前景的巨大誘惑之下,這個市場不僅有科大訊飛、學而思、猿輔導、網易有道等布局已久的垂直玩家在一路狂奔,還有虎視眈眈的科技巨頭。

在教育類AI產品商業(yè)化落地中,中金研報認為,數(shù)據(jù)或為現(xiàn)階段AI+教育領域的最大壁壘,擁有C端交互性閉源數(shù)據(jù)的公司在垂直人工智能市場具有競爭優(yōu)勢,有望處于市場領先地位。

這一研判似乎有個潛臺詞,行業(yè)頭部公司比互聯(lián)網巨頭更具優(yōu)勢。數(shù)據(jù)背后其實是AI技術能力和行業(yè)理解力的雙重積累。

以AI學習機這個品類為例,在訊飛最先推出這個品類后,各家都在強調AI帶來的個性化學習。但「個性化」并不是一個虛泛的噱頭,背后離不開強大知識庫的支撐。比如訊飛通過大模型泛化能力和專家審核素材庫,建立了「分層知識圖譜」,針對不同層級的學習目標提供不同的啟發(fā)和引導,強調能幫孩子自主思考。

在當下,自主思考的能力尤為寶貴。數(shù)學家羅博深此前就提出,在人工智能時代,單論刷題能力人類已經比不過機器,教育要交給孩子的應該是思考能力,是想法,而不是解題「套路」,也不是知識點。

訊飛能在教育硬件上抓到這個「賣點」,與其長期布局教育行業(yè)有關。從2004年承擔國家語委十五重點科研項目「智能語音技術在普通話輔助學習中的應用」開始,訊飛邁入教育領域,并構建了面向G、B、C三類客戶的業(yè)務體系,積累了豐富的教育行業(yè)數(shù)據(jù)。財報顯示,訊飛教育產品和服務在2022年實現(xiàn)營收 61.61 億元,同比增長 2.56%,占總營收的比重為32.74%,為訊飛第一大業(yè)務板塊。

大模型在教育領域中的探索

資料來源:京東平臺,中金公司研究部科大訊飛各學習機京東旗艦店月度銷量

守著「老本兒」,由此不難理解為何在一眾大廠當中,訊飛星火在教育行業(yè)能率先實現(xiàn)應用落地。

客觀來看,在這波大模型爆發(fā)之中,以訊飛為代表的公司屬于等著時代「來敲門」的企業(yè)。他們之所以能迅速反應、在很短時間推出各自大模型產品,背后離不開此前的技術積累。從1999年創(chuàng)立之初,訊飛就布局了語音處理、自然語言理解等在當時看起來「不接地氣」的前沿技術領域,目標是讓機器像人一樣能聽會說、能理解會思考。

回看最近兩波人工智能紅利期——始于2016年、由深度學習突破帶來的第一波浪潮,訊飛憑借智能語音的積累,成為炙手可熱的A股人工智能第一股;始自2022年、由ChatGPT智能涌現(xiàn)所帶來的第二波浪潮,訊飛又憑借自然語言理解、認知智能等技術布局,再次成為大模型熱潮的重要參與者,并以人工智能工程化推進委員會大模型工作組副組長單位的身份,參與編制國內大模型標準體系。

有意思的是,兩次站上風口,卻兩次都與追風無關。所以如果要問AI教育賽道「卷」什么?大概是技術的長期主義。

掀起這輪AI革命的Open AI和ChatGPT也不是一夜爆紅。Open AI成立于2015年,次年推出了初代GPT,但GPT真正全球聞名則是在2023年初,7年之后。

04 尾聲

回到教育領域。

愛爾蘭詩人葉芝說,教育不是注滿一桶水,而且點燃一把火。在這輪大模型應用落地中,我們看到人工智能重塑教育的無盡可能性。

正如科大訊飛董事長劉慶峰在星火升級發(fā)布會演講中所憧憬的,「如果能讓每一個偏遠地區(qū)的孩子享受跟城市一樣的教育,如果能讓2億多的中國孩子每天節(jié)約效低效重復訓練的一個小時,來進行體育鍛煉和課外活動讓他有幸福的童年,如果讓每一個偏遠地區(qū)的老人能夠享受同樣的醫(yī)療條件,我們都會有更好的未來?!?/p>

教育領域的特殊性,決定這個行業(yè)的應用落地不能急躁,除了現(xiàn)實的商業(yè)目標,還需要一定的教育信仰。

希望那些不斷落地的教育產品,通過提升學習效率和學習效果,進而「解放」孩子,讓他們有時間去做更有價值的事情,比如發(fā)展自己的愛好,或者訓練思考能力、提高創(chuàng)造力和想象力。

已經有教育專家提出,在正在到來的人工智能時代,人+AI 的能力才是最為重要的能力。擁有這一能力的前提是擁抱變化。

正如Open AI 首席執(zhí)行官山姆·奧特曼所說:「這是一個發(fā)展中的世界, 我們都需要適應,我覺得會更好。我們不想回去?!?/p>

姑且希望如此。

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