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大模型在教育领域中的探索

#行业动态# 2024-7-4 05:11 90人围观 行业动态

01 GPT影响最深的行业
GPT-4发布后,美国奥数队总教练、卡耐基梅隆大学数学系教授罗博深进行了连夜测试。他得出一个兴奋的结论:GPT对人类社会最为根本的改变,将发生在教育领域。
联想到GPT早期有严重「偏科」的弱点——它长于文科的知识类输出,却时常在数学题上翻车、犯迷糊,此时顶级数学教授的预言更加值得深思。
OpenAI官网上展示的与GPT-4应用相关的六个落地案例中,有两个都来自教育行业——一个是非营利性教育机构可汗学院的课堂AI助手、虚拟导师,一个是月活5000万的语言学习平台Duolingo的AI对话伙伴。
事实上早期让ChatGPT出圈的话题,大多都与教育界有关。无论是纽约市公立学校禁用ChatGPT、调查中的89%美国大学生用ChatGPT做作业,还是GPT-4法律考试超过90%、香港大学禁止将GPT用于与学分有关的活动,大模型与教育的碰撞不断加深,以至于产业界丝毫不怀疑,大模型浪潮中最受影响的会是教育行业。

并称 「 再见了家庭作业!」马斯克转发纽约市公立学校禁用ChatGPT的报道
这一点几乎成为共识。大模型的底层是全人类知识库,而教育正是要培养人们获取知识的能力。从供需角度来看,两者天然完美匹配。
分歧在于,如何让AI工具更好地适配教育系统,成为教育的新buff(注:游戏中的增益系魔法),甚至最终实现教育普惠的社会愿景。
从正在持续发生的教育变革当中,我们多少能感知到比尔·盖茨所预言的「颠覆性不亚于互联网诞生」的AI时代,将会以何种姿态到来。比如国内外科技公司已开始密集地用to C产品输出他们的认知。
今年3月,Duolingo推出基于GPT-4的Duolingo Max,提供两个全新功能「角色扮演」、「解释我的答案」,前者提供个性化练习,后者提供反馈机制。Max版订阅服务每月收费30美元。
在线教育企业Chegg则利用GPT推出CheggMate, 可以生成个人定制的练习测试及生成实时反馈,帮助学员提高学习效果,目前聚焦在数学和科学领域。
国内科技企业不遑多让,而且是软硬件齐发。最近一段时间,网易有道在有道词典笔上线了自研的AI口语培训产品「有道开口说」,好未来发布类家教AI讲题机器人小π,猿辅导推出小猿学练机……
这其中,步伐最快的大概是AI国家队科大讯飞。在5月6日发布通用认知大模型「星火」后,讯飞同步推出内置星火的AI学习机等一系列硬件产品,并当场立下flag——10月24日科大讯飞全球开发者节期间星火大模型的中文能力将进化到超越ChatGPT的程度。
话音刚落,一个月后讯飞再开发布会,宣布星火大模型升级到V1.5版本并推出「星火」APP,与此同时,以「星火语伴」APP争夺AI教育细分领域。
讯飞在技术大浪面前的迅疾,让人想起早年的汽车狂人王传福。当发现比亚迪也有做汽车的市场机会时,他说,「我冲上去都嫌慢,我要扑过去。」19年后,比亚迪拿下全球新能源汽车销冠。
不过商业竞争是多维度的,速度仅为其一,就像高考考场内,稳定发挥同样重要。讯飞们交上的「摸底考」答卷,质量究竟如何呢?

02 大模型「赶考」
探究这个问题以前,先看大模型在教育领域应用落地的底层逻辑。
同济大学校长、教授郑庆华对此曾作出过阐释:「以ChatGPT 为代表的大模型,将改变人类获取知识的方法。过去是老师和学生的二元结构。今天,机器在很多领域比老师干得还好。因此,未来的教学模式,可能会拓展为老师、机器、学生三元结构」。
在这个过程中,机器所充当的是因材施教的辅助角色,比如智能助教、智能学伴、智能导师,以此提升学习效率及学习效果。该角色定位首先要求大模型自己是个「学霸」。
所以我们会看到,在今年高考作文题公布之后,国内一众大模型被推着去「赶考」、写命题作文。不过坦白说,大语言模型更像一个「文科生」——其主要优势之一就是文本创作能力,科技企业继续在该领域「秀肌肉」已经缺乏新意。
6月9日的讯飞发布会上,星火大模型V1.5版重点展示的则是开放式知识问答、数学和逻辑推理、多轮对话能力的重要升级。在过去一个月,星火提升最高的象限是知识问答,能力提升了24%;其次是逻辑推理,据称提升了10%。

众所周知ChatGPT早先曾在数学上屡屡翻车,一个经典数学题「鸡兔同笼」就可以将其绕晕。所以国内众多通用大模型都在数学及逻辑推理上暗下功夫,并将展示该项能力作为自身「先进性」的一个背书。毕竟在东亚教育传统中,数学「刷题」也算刚需,通用大模型要想切入教育行业,不能偏科。
此前百度文心一言在首次亮相中曾算过「鸡兔同笼」,不过当时还只是Demo演示。学而思则宣布年内将推出基于自研数学大模型MathGPT的产品级应用,但MathGPT目前尚未对外发布。
通过讯飞星火的现场实时演示,我们得以一窥国内大模型的数学解题能力进展到了哪一步——诸如「1个鱼缸里有很多条鱼,共有5个品种,至少要捞出多少条鱼,才能保证其中有4条相同品种的鱼?」「一条船上有三个人,但是有两个父亲,两个儿子,请问是怎么回事?」「农夫需要带着狼、羊、菜一起过河,每次只能带一样东西过河,请设计一种方法,让农夫能够安全地将所有东西带过河」一类的问题,星火都表现得「智商」在线,基本可以在严谨的推理下给出答案。
对于难以用语音或打字输入的多项式运算题,星火APP还内置「数学解题助手」,可以通过拍照识别来解题。
根据公开信息,在讯飞的「1+N」战略中,星火认知大模型是1,教育、医疗、工业等垂直领域的应用落地则是N。在教育领域,星火大模型的能力通过此前发布的AI学习机以及星火语伴APP落地。
根据现场演示,从AI口语助手升级而来的星火语伴APP,可以像口语老师一样同用户进行开放式对话、情景交流,并实时口语纠错。虚拟人老师也可以与用户面对面沟通,帮助其身临其境地练习口语。AI学习机产品则通过口语陪练、写作助手、作文批改等功能的融入,为学生提供个性化学习能力。
从市场反馈来看,整个AI学习机品类都处于爆发状态。中金公司研报显示,「双减」后在线教育人数及学习机出货量提升,课后辅导需求稳健。科大讯飞总裁吴晓如在发布会上提到的数据印证了这一趋势:6月1日到8日,讯飞AI学习机激活数量与去年同期相比,增长了214%。

03 AI教育赛道卷什么?
双减后沉寂两年多的教育赛道,再度被大模型点燃。
大模型时代下,AI+教育是潜在变革的重要赛道,因材施教刚需、强付费意愿和高数据丰富度都是重要驱动力。在明确的落地前景的巨大诱惑之下,这个市场不仅有科大讯飞、学而思、猿辅导、网易有道等布局已久的垂直玩家在一路狂奔,还有虎视眈眈的科技巨头。
在教育类AI产品商业化落地中,中金研报认为,数据或为现阶段AI+教育领域的最大壁垒,拥有C端交互性闭源数据的公司在垂直人工智能市场具有竞争优势,有望处于市场领先地位。
这一研判似乎有个潜台词,行业头部公司比互联网巨头更具优势。数据背后其实是AI技术能力和行业理解力的双重积累。
以AI学习机这个品类为例,在讯飞最先推出这个品类后,各家都在强调AI带来的个性化学习。但「个性化」并不是一个虚泛的噱头,背后离不开强大知识库的支撑。比如讯飞通过大模型泛化能力和专家审核素材库,建立了「分层知识图谱」,针对不同层级的学习目标提供不同的启发和引导,强调能帮孩子自主思考。
在当下,自主思考的能力尤为宝贵。数学家罗博深此前就提出,在人工智能时代,单论刷题能力人类已经比不过机器,教育要交给孩子的应该是思考能力,是想法,而不是解题「套路」,也不是知识点。
讯飞能在教育硬件上抓到这个「卖点」,与其长期布局教育行业有关。从2004年承担国家语委十五重点科研项目「智能语音技术在普通话辅助学习中的应用」开始,讯飞迈入教育领域,并构建了面向G、B、C三类客户的业务体系,积累了丰富的教育行业数据。财报显示,讯飞教育产品和服务在2022年实现营收 61.61 亿元,同比增长 2.56%,占总营收的比重为32.74%,为讯飞第一大业务板块。

资料来源:京东平台,中金公司研究部科大讯飞各学习机京东旗舰店月度销量

守着「老本儿」,由此不难理解为何在一众大厂当中,讯飞星火在教育行业能率先实现应用落地。
客观来看,在这波大模型爆发之中,以讯飞为代表的公司属于等着时代「来敲门」的企业。他们之所以能迅速反应、在很短时间推出各自大模型产品,背后离不开此前的技术积累。从1999年创立之初,讯飞就布局了语音处理、自然语言理解等在当时看起来「不接地气」的前沿技术领域,目标是让机器像人一样能听会说、能理解会思考。
回看最近两波人工智能红利期——始于2016年、由深度学习突破带来的第一波浪潮,讯飞凭借智能语音的积累,成为炙手可热的A股人工智能第一股;始自2022年、由ChatGPT智能涌现所带来的第二波浪潮,讯飞又凭借自然语言理解、认知智能等技术布局,再次成为大模型热潮的重要参与者,并以人工智能工程化推进委员会大模型工作组副组长单位的身份,参与编制国内大模型标准体系。
有意思的是,两次站上风口,却两次都与追风无关。所以如果要问AI教育赛道「卷」什么?大概是技术的长期主义。
掀起这轮AI革命的Open AI和ChatGPT也不是一夜爆红。Open AI成立于2015年,次年推出了初代GPT,但GPT真正全球闻名则是在2023年初,7年之后。

04 尾声
回到教育领域。
爱尔兰诗人叶芝说,教育不是注满一桶水,而且点燃一把火。在这轮大模型应用落地中,我们看到人工智能重塑教育的无尽可能性。
正如科大讯飞董事长刘庆峰在星火升级发布会演讲中所憧憬的,「如果能让每一个偏远地区的孩子享受跟城市一样的教育,如果能让2亿多的中国孩子每天节约效低效重复训练的一个小时,来进行体育锻炼和课外活动让他有幸福的童年,如果让每一个偏远地区的老人能够享受同样的医疗条件,我们都会有更好的未来。」
教育领域的特殊性,决定这个行业的应用落地不能急躁,除了现实的商业目标,还需要一定的教育信仰。
希望那些不断落地的教育产品,通过提升学习效率和学习效果,进而「解放」孩子,让他们有时间去做更有价值的事情,比如发展自己的爱好,或者训练思考能力、提高创造力和想象力。
已经有教育专家提出,在正在到来的人工智能时代,人+AI 的能力才是最为重要的能力。拥有这一能力的前提是拥抱变化。
正如Open AI 首席执行官山姆·奥特曼所说:「这是一个发展中的世界, 我们都需要适应,我觉得会更好。我们不想回去。」
姑且希望如此。