詹妮弗·特納（Jennifer Turner）的代數(shù)課曾一度讓人昏昏欲睡，她的許多學(xué)生都難以保持清醒。

如今，新技術(shù)的出現(xiàn)，包括使用人工智能驅(qū)動的程序來輔助教學(xué)，學(xué)生們開始變得變得活躍起來，注意力也更加集中了。

詹妮弗·特納正在使用由人工智能驅(qū)動的程序來輔助教學(xué)。

詹妮弗·特納是一位來自新澤西州休厄爾市格洛斯特縣基督教學(xué)校的代數(shù)老師。她使用Bakpax平臺，可以閱讀學(xué)生的筆跡和自動批改作業(yè)，她還為學(xué)生布置講座，讓他們在家時在線觀看。使用該平臺為現(xiàn)年41歲的特納太太提供了更大的靈活性，她可以在課堂上進行互動練習(xí)。

特納太太說：“有了Bakpax，今年家庭作業(yè)的成績好多了，學(xué)生們興高采烈地來到我的房間，告訴我他們喜歡數(shù)學(xué)，這是我平時聽不到的。”

多年來，人們一直試圖通過人工智能對學(xué)習(xí)進行重構(gòu)，但是直到過去七年的機器學(xué)習(xí)革命，才真正取得了進展。慢慢地，算法進入課堂，取代了重復(fù)性的工作，例如評分；優(yōu)化課程以滿足學(xué)生的個性化需求，并徹底顛覆了大學(xué)入學(xué)考試（如SAT）的準備工作。大量的在線課程和輔導(dǎo)也使教師從授課中解放出來，并允許他們在課堂上花時間與學(xué)生一起解決問題。

雖然這種趨勢正在幫助像特納太太這樣的人教書，但它才剛剛開始。研究人員正在使用人工智能來了解大腦是如何學(xué)習(xí)的，并將其應(yīng)用到他們希望能使學(xué)生學(xué)習(xí)更容易、更愉快的系統(tǒng)中。以機器學(xué)習(xí)為動力的系統(tǒng)不僅可以跟蹤學(xué)生的進步，發(fā)現(xiàn)他們的弱點，并根據(jù)他們的需要提供內(nèi)容，而且很快就會融入類似人類的界面，學(xué)生們可以像老師一樣與之交談。

“我認為，教育將成為深度學(xué)習(xí)的殺手級應(yīng)用，”加州拉荷拉市索爾克生物研究所計算神經(jīng)生物學(xué)實驗室的負責(zé)人、神經(jīng)信息處理系統(tǒng)基金會（Information Processing Systems Foundation）主席特倫斯·塞伊諾夫斯基這樣說道。據(jù)悉，這個基金會每年都會舉辦全球最大的機器學(xué)習(xí)會議。

特納太太在教室里拍了一張要上傳到Bakpax軟件程序的照片。

眾所周知，最好的教育是由經(jīng)驗豐富的教育者一對一提供的。但這是昂貴的且是勞動密集型的，無法大規(guī)模量化，而現(xiàn)在，AI有助于解決這一問題。

第一個計算機輔導(dǎo)系統(tǒng)出現(xiàn)在1960年代，它以短段形式展示資料，在學(xué)生瀏覽資料時向他們提問，并提供相關(guān)答案的即時反饋。由于它們價格昂貴，并且計算機遠非普及，因此它們很大程度上局限于研究機構(gòu)。

到1970年代和1980年代，系統(tǒng)開始使用基于規(guī)則的人工智能和認知理論。這些系統(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生完成問題的每個步驟，并從專家知識庫中給出提示。但是基于規(guī)則的系統(tǒng)失敗了，因為它們不可擴展——因為編程大量的領(lǐng)域?qū)I(yè)知識既昂貴又乏味。

從那時起，大多數(shù)計算機教學(xué)系統(tǒng)都是基于決策樹，引導(dǎo)學(xué)生通過一條由其表現(xiàn)所決定的預(yù)設(shè)編程的學(xué)習(xí)路徑——如果他們答對了問題，他們就會被送到一個方向，如果他們答錯了問題，則會被送到另一個方向。這個系統(tǒng)看起來像是在適應(yīng)學(xué)生，但實際上它只是引導(dǎo)學(xué)生沿著預(yù)設(shè)的路徑前進。不過，機器學(xué)習(xí)革命正在改變這種狀況。

今天，學(xué)習(xí)算法揭示了大量數(shù)據(jù)中的模式，這些數(shù)據(jù)是關(guān)于學(xué)生過去在材料上的表現(xiàn)，并相應(yīng)地優(yōu)化了教學(xué)策略。當學(xué)生與系統(tǒng)交互時，它們會適應(yīng)學(xué)生的表現(xiàn)。Bakpax要求老師通知家長如何使用孩子的數(shù)據(jù)，當然家長也可以選擇退出。不過Bakpax和其他公司表示，他們會隱匿身份信息，并加密他們收集到的數(shù)據(jù)。

研究表明，這些系統(tǒng)可以大大提高學(xué)生的成績，遠遠超過傳統(tǒng)班級的水平，甚至超過那些接受人類老師指導(dǎo)的學(xué)生所達到的水平。AI老師表現(xiàn)更出色的部分原因是計算機比人類更有耐心，而且往往更具洞察力。

機器學(xué)習(xí)在教學(xué)中的最早商業(yè)應(yīng)用之一是Knewton公司，該公司由私人教育機構(gòu)Kaplan的前高管Jose Ferreira創(chuàng)立。Knewton使用多種學(xué)習(xí)算法來評估學(xué)生，并根據(jù)學(xué)生的需要來匹配材料。

費雷拉（Ferreira）先生說：“經(jīng)過幾個問題，我們可以很快找出您所處的水平以及最佳的教學(xué)內(nèi)容。”“您使用該系統(tǒng)的次數(shù)越多，我們獲得的檔案越好，我們就可以為您提供越來越好的內(nèi)容。”

盡管如此，Knewton還是陷入了財務(wù)困境，2019年5月被賣給了教育出版商Wiley。費雷拉說，Knewton的問題不是因為其技術(shù)不起作用，而是因為該公司嚴重依賴一個客戶，這個客戶后來放棄了Knewton，轉(zhuǎn)而支持內(nèi)部系統(tǒng)。于是，51歲的費雷拉先生離開Knewton后創(chuàng)立了Bakpax。

Bakpax的核心是一個計算機視覺系統(tǒng)，可以將手寫內(nèi)容轉(zhuǎn)換為文本并解釋學(xué)生的意思。有趣的是，該系統(tǒng)的自動分級機會自學(xué)如何評分。

費雷拉說：“你不用交作業(yè)，只需在手機上拍照，幾秒鐘后我們就能告訴你哪些是對的，哪些是錯的。”。“我們甚至可以告訴你，對于那些你做錯的題目，正確的答案是什么。”

特納太太表示，她的學(xué)生喜歡這種即時性。該系統(tǒng)還可以隨著時間的推移收集數(shù)據(jù)，使教師可以查看某個班級遇到的問題或?qū)⒛硞€班級與另一個班級的表現(xiàn)進行比較。費雷拉說：“目前，所有這些信息都蘊含著巨大的力量，而實際上，它們每天都被扔進垃圾桶。”

在特納太太的教室里，通過Bakpax顯示學(xué)生代數(shù)作業(yè)反饋的屏幕。

毫無疑問，機器學(xué)習(xí)解決方案正在進入規(guī)模達數(shù)十億美元的全球行業(yè)考試備考市場。韓國初創(chuàng)企業(yè)Riiid正在使用強化學(xué)習(xí)算法，他們自行學(xué)習(xí)以達到指定的目標——力圖最大化學(xué)生在給定時間限制內(nèi)達到目標分數(shù)的概率。

Riiid聲稱，僅學(xué)習(xí)20個小時，學(xué)生就可以將其分數(shù)提高20％或更多。他已經(jīng)將機器學(xué)習(xí)算法納入了為學(xué)生準備英語水平測試的項目中，并為SAT引入了備考項目，預(yù)計2020年進入美國。

更多的變革性應(yīng)用正在開發(fā)中，這可能會徹底改變教育。硅谷的一家初創(chuàng)公司Acuitus借鑒了過去50年的教育經(jīng)驗，包括認知心理學(xué)、社會心理學(xué)、計算機科學(xué)、語言學(xué)和人工智能等方面的經(jīng)驗，正在研究創(chuàng)建一個數(shù)字導(dǎo)師，據(jù)稱這個數(shù)字導(dǎo)師可以在幾個月內(nèi)培訓(xùn)出一個專家。

Acuitus的系統(tǒng)最初是由國防部的國防高級研究計劃局資助的，最初是用于培訓(xùn)海軍信息技術(shù)專家。該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官約翰·紐柯克（John Newkirk）表示，Acuitus專注于教學(xué)概念和理解。

該公司已通過信息技術(shù)課程教授了近1,000名學(xué)生，并且該系統(tǒng)處于原型教學(xué)階段，該系統(tǒng)將教授代數(shù)。Newkirk博士說，底層的AI技術(shù)與內(nèi)容無關(guān)，可以用來教授所有STEM學(xué)科。

紐柯克博士把今天的AI教育比作萊特兄弟早期的飛行實驗，證明這是可以做到的，但遠遠不是十年或二十年后便能實現(xiàn)的事情。

世界仍將需要學(xué)校、教室和教師來激勵學(xué)生，并教授學(xué)生社交技能、團隊合作精神以及諸如藝術(shù)、音樂和體育等軟學(xué)科知識。

有人說，人工智能輔助學(xué)習(xí)，最大的挑戰(zhàn)不是技術(shù)，而是來自需要維持現(xiàn)狀的那些官僚層面的壁壘。“每一步都有把關(guān)人，”Sejnowski博士說道。

于是，他與密歇根州奧克蘭大學(xué)計算機科學(xué)工程師Barbara Oakley共同創(chuàng)建了一個大規(guī)模的在線在線課程，也就是MOOC，名為“Learning How to Learn.”

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的AI教育就像莱特兄弟的飞行实验 需要时间的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。