想象一下,你正在解一道復雜的數學題。這題難度不小,你解題時遇到了瓶頸。這時,一位“老師”出現在你面前,不是直接給出答案,而是像蘇格拉底式教學那樣,旁作點撥。
例如,TA可能會問:“你能將這道題分解成幾個小問題嗎?”,“你有沒有考慮過其他的解法?”,“如果改變一個條件,結果會怎樣?”,通過一系列問題引導你思考。你開始理清思路,發現問題的本質,一步步靠近“答案”。這不僅讓你掌握了這道題的解法,更培養了你的解題思維和自主學習能力。
如今,這樣的“老師”在AI的助力下已經可以觸手可得。好未來與微軟開展合作,通過先進的AI技術與教育結合,為學生提供了一個智能的學習助手。
01“知其然”,更“知其所以然”
開啟個性化學習新體驗
拍照、搜題、找答案,這一連貫操作,早已經變得司空見慣。拍照搜題產品在2013年就出現了,最初的APP雖然功能簡單,但已經展現出了巨大的潛力。通過圖像識別技術,將題目轉化為文本,然后在數據庫中進行搜索,提供相關的解答,這種方式極大地提高了學習效率。
“知其然”固然重要,“知其所以然”也同樣關鍵,生成式AI讓這成為可能。AI助力下的精準“答疑”場景,不僅局限于提供答案,更強調對學生思維能力的培養。
本月,好未來宣布數學搜索答疑工具“九章隨時問”小程序免費開放給用戶。遇到數學難題,毫無頭緒的時候,打開“九章隨時問”小程序,拍照上傳題目后,就可以迅速進入講解頁面。它并不會直接給出答案,而是通過引導學生回顧基礎、分析題目考察的知識點、探索其他解法等方式,幫助學生理解每一個解題過程,思考問題的本質。這樣,學生不僅知道答案是什么,還能明白為什么是這個答案,從而“知其所以然”。
不同學生,學習風格和偏好也各不相同。為此,它精心設計了兩種獨特的講解模式,由“小思老師”和“小智老師”分別呈現:小思老師如同一位耐心的導師,以對話的方式引導學生,根據學生的每一步反饋,提供個性化的指導,循循善誘,幫助學生一點點揭開知識的面紗;而小智老師,更像是一位嚴謹的工程師,將題目的解題過程細細拆解到每一個關鍵步驟,學生可以就這些關鍵步驟進行提問,從而獲得詳細而精準的解答。
更值得一提的是,“九章隨時問”充分考慮到了低年級學生的特殊需求。這些學生或許識字能力有限,或許對文字輸入不太熟悉,但他們的好奇心和求知欲同樣旺盛。為了讓這些小小探索者也能順利使用,小程序還特別支持語音播報功能。學生只需輕聲一問,“九章隨時問”便會用清晰的語音為他們進行講解,提供更友好的學習環境。
有些問題或許簡單直接,只需一個答案;而有些問題則需要更多的思考和解釋。“九章隨時問”通過簡潔的設計、高效的識別技術以及交互式的學習方式,幫助學生深入理解和掌握知識。在這里,每一次的交互都是一次思維的碰撞,而每一次的解題都是一次知識的探索。
02從“聽懂”到“會說”
打造擬人化互動
然而,開發“九章隨時問”小程序并非易事。當前的大型語言模型,是基于大規模文本數據進行訓練而生成的,而缺乏真正的推理能力。好未來將其應用于數學領域,無疑是一項大膽的挑戰。這意味著面臨的難題更多,克服的障礙也更為復雜。
數學領域的自動語音識別(ASR)尤為困難。例如,當提到“復數”時,系統需要分辨出這里是指“復合的復”還是“正負的負”。這種歧義,加上數學公式本身就復雜,以及用戶在說話時的吞音和口音等因素,使得精準識別變得更加困難。此外,數學表達式中常常混雜中英文,進一步增加了識別的難度。
市面上已有的ASR實時轉寫技術,常常難以應對這些細節,導致識別準確性不高。而“九章隨時問”,需要突破這些障礙,做到真正“聽懂”用戶的需求。
僅僅能“聽懂”是不夠的,“九章隨時問”還需要與用戶進行自然的語音交流,這也就涉及到了文本到語音技術,即TTS,使機器能夠“開口說話”。早期的TTS技術,輸出的聲音通常顯得機械、生硬,缺乏情感和自然語調。然而,在與用戶交互時,擬人化的語音輸出至關重要。自然的停頓、情感的傳遞、語調的抑揚頓挫,這些細節決定了用戶體驗的成敗。
好未來曾自研TTS技術,雖然可以完成簡單的文本朗讀,但在用戶交互中,依然顯得生硬和機械。用戶更喜歡自然流暢的語音輸出,這要求TTS技術能夠模擬出近似人類的語音特征。
為了實現這一步目標,好未來對比了多家業界廠商的產品,最終采用了微軟Azure提供的高精準ASR和超擬人TTS技術。微軟的自研ASR技術在復雜場景下,尤其是處理數學公式時,表現出色。微軟Azure的TTS技術提供高度擬人化的語音輸出,自然傳達情感和語調。這些技術使得“九章隨時問”不僅識別更加準確,輸出也更加擬人化,極大提升了用戶的學習體驗。
“我們必須知道,我們必將知道”,這句著名數學家戴維·希爾伯特的話,表達了對人類探索未知世界、追求知識的堅定信念。這是九章大模型(MathGPT)的座右銘,寫在其官網首頁上。作為好未來九章大模型的智慧教育產品,“九章隨時問”在這一信念下應運而生,這種對探索未知的執著精神,也正是“九章隨時問”所秉持的理念,它相信每個學生都具備解決問題的潛力。
03AI+教育的創新探索
“九章隨時問”是好未來在AI+教育布局中的一個重要創新,折射出其深遠的AI戰略。好未來成立于2003年,多年來致力于提供優質的教育服務。近年,好未來積極擁抱AI,探索教育變革的無限可能。
在2023年初,好未來集團率先為上千名研發人員配備了GitHub Copilot 智能副駕駛,成為中國首批使用這一工具的公司之一。這一舉措不僅提高了代碼的質量和效率,還為公司節省了大量的開發成本。
代碼的平均采納率達到33%,每月采納代碼總數約為25萬行,單月Chat交互次數近2萬次。我們的工作效率得到顯著提升,相當于額外擁有了兩百多位工程師。這種效率的提升,對于一個追求創新的企業而言,意義重大。
好未來敢于挑戰,不斷突破,自主研發了以理科教育為核心的九章大模型,其參數規模達到了千億級別。不僅獲得了教育領域首批生成式人工智能服務備案,更在MathEval數學評測結果中取得了多項全球最高分數。近期,在中國信通院組織的首輪教育大模型評估中,好未來的九章大模型順利完成了教育大模型評估,獲得4+級證書,成為國內首批通過該項評估并獲得當前最高評級的企業。
在研發過程中,好未來借助微軟Azure AI服務,將數據標注的效率提升了35%,實現了客觀題和主觀題等多個任務的自動化評估。此外,基于九章大模型研發的AI Tutor產品,是一款AI一對一數學輔導工具,這也是“九章隨時問”的核心功能,廣泛采用了微軟Azure提供的ASR和TTS技術,讓AI老師變得更加栩栩如生。
現在,這項大模型技術逐漸落地。首批已經應用于智能學習硬件產品中,例如學而思旗艦學習機,已經于今年年初登上全球規模最大的消費類電子展CES的國際舞臺;第二波落地的服務中,APP或小程序服務將成為焦點,例如本月推出的“九章隨時問”,為學生提供更加便捷、高效的學習輔助。
隨著數字化教育的迅速發展,安全問題愈發凸顯。因此,安全必須是首要考慮的因素。田密認為,好未來作為國內首批獲得教育大模型牌照的公司,對于安全問題有著嚴格的把控。從數據的安全性到大模型對話的監管,都經歷了多層篩查和過濾,以確保用戶的信息和學習環境的安全。
此外,微軟 Azure 產品事業部總經理李冕也表示:“對于微軟而言,安全是重中之重,我們制定了負責任的AI原則, 確保公平、可靠、安全、隱私、包容、透明,并通過嚴格的內部流程和工具來確認產品發布的安全性?!崩纾④浀腃ontent Safety工具(內容審核服務),可以檢測不同形式和語言中的有害內容,這項服務不僅有助于確保微軟產品的安全性,也為客戶伙伴提供了重要支持。同時微軟也積極鼓勵采用開源的其他解決方案,以進一步加強整個生態系統的安全性和穩定性。
04攜手合作伙伴
構建智慧學習生態系統
通過大模型與優質內容相結合,好未來提升了AI自適應學習水平,這種轉變讓技術與教育實現了深入融合。正如好未來總裁彭壯壯在出席今年年初的CES展會上所言,“好未來旨在通過技術,從學習動力、學習能力和學習環境三個關鍵方面,支持并踐行終身學習的理念?!边@不僅是好未來20年教研積累的結晶,更象征著利用最新研發的九章大模型,全面提升學生的學習能力;同時智能學習硬件的應用,也促進了親子在學習的旅程中,相伴相助、共同成長、共同進步。
教育的本質,在于激發學習熱情和培養學生能力。好未來通過AI賦能,使教育更加個性化和高效,為學生提供了更廣闊的學習空間;與此同時,好未來與微軟等合作伙伴的合作,不僅僅是技術層面,也是一種共同致力于塑造未來教育的責任感和使命感,為每一個學習者的未來,搭建起更加美好的舞臺。
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原文標題:當AI遇上數學題,化身“學習導師”
文章出處:【微信號:mstech2014,微信公眾號:微軟科技】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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