盘点人工智能在教育产业上的应用

根据市场研究和战略咨询公司Global market Insights的一份最新研究报告，教育市场的人工智能产业价值将在2024年超过60亿美元。教育市场的AI是由将智能辅导系统（ITS）整合到学习过程中来驱动的。ITS是人工智能的高级应用之一，旨在为学习者提供即时和个性化的反馈和指导，而无需导师的人工干预。

人工智能对教育产业的颠覆

人工智能系统提供的众多好处是对其需求不断增长的主要因素。它帮助学生改进学习方式，通过评估他们现有的知识和学习水平提供个性化的辅导和高质量的教育。

平台可以收集数据点，并用机器学习和预测模型来确定个人知识和技能水平，并分析其表现。它也能为学生提供即时的改进反馈。然而，部署的高成本和缺乏熟练的劳动力是阻碍人工智能教育市场增长的因素。

人工智能系统的开发和落实成本非常高，其开发所需的周期也很长，这些限制了其在现实世界中的应用。此外，数据泄露的风险和安全性也限制了市场的增长。

人工智能可以通过解决包括计划、推理、语言处理和认知建模等之前所面临的学习挑战来帮助提高教育质量。教育界引入人工智能带来的各种好处包括辅导评分、课程质量的即时反馈、教育的个性化以及对学生的即时反馈。

人工智能的目标是成为学习领域的虚拟促进力量，并创造出虚拟的类人特质，可以通过语言和非语言交流，以自然的方式进行思考、反应、行动和互动。据估计，教育市场人工智能领域模型在预测期间内会以相当高的速度增长—CAGR（复合年增长率）高于50%。教育市场人工智能领域模型代表了科目知识、专业知识和科目中各个不同部分之间的关系。

它有助于改进特定领域的知识，特别是在科学、技术、数学和工程领域。教育系统中的人工智能通常会收集大量的学生数据，通过计算后增强领域模型。教育市场的人工智能深度学习模型预计在预测的时间段内将以52%的CAGR增长。

深度学习这项技术有助通过像是在学生中发展软技能、培养学生、帮助他们训练学生、激励他们接受更好的教育等任务来保护教师的职业。它们可以在教师、学生和更广泛的环境之间提供一种具有很强的社会和团队相关技能的协作式的学习方法。科技的出现阻碍了学校中的深度学习。

据估计，亚太地区是教育市场上人工智能区域最赚钱的地区。预计该市场的复合年增长率超过了51%。该区域的数字化和政府支持对市场的增长产生了显著的影响。

例如，2015年日本政府推出了日本振兴战略（Japan Revitalisation Strategy），重点放在了研发配备了人工智能和机器学习技能的先进机器人。同样，印度政府也在学校和大学中推进科技教育的使用，将学生打造成为人工智能革命的带头创新者。教育市场人工智能领域的主要企业包括了IBM、AWS、Microsoft、Google、Nuance、Century Tech、Blackboard、Pearson、Cognii、discoveri、Volley.com、Blippar、Knewton、Jenzabar、ContentTechnologies、PLEIQ、Luilishuo、PixatelSystem和Quantum Adaptive Learning。

中国的人工智能教育

中国蓬勃发展的人工智能产业带来对人才需求的增长。为了能建立一个强大的人工智能人才资源库，中国目前正在通过改进课程和促进跨学科研究，在大学中培养人工智能人才。

近日清华大学宣布成立人工智能学院（Institute of Artificial Intelligence），这是该校推进人工智能研究和教育的计划之一。该研究所旨在成为一个具有全球影响力的人工智能研究机构，将重点研究人工智能的基本理论，积极推动跨学科人工智能研究以及学术界与产业界的融合。

今年4月中国教育部发布了一项在大学中推广人工智能教育的行动计划。根据该计划，到2020年中国高校将提高人工智能学科水平，在基础理论和关键技术研究方面取得突破。到2030年，中国大学将成为打造全球人工智能创新中心的核心力量。

随着这一计划的推进，许多中国大学都将目光投向了改善人工智能教育和培养更多的人工智能人才。包括中国科学院、天津大学、南开大学、南京大学、吉林大学在内的多所知名大学都设立了新的人工智能系。

南京大学人工智能学院院长周志华表示，有必要引入新的人工智能课程，因为目前的人工智能课程非常一般化，无法培养学生对人工智能的深刻理解和解决人工智能行业关键问题的能力。南京大学已经开设了机器学习与数据挖掘、智能系统与应用两个新专业，并计划在2018年招收60至100名本科生。

周志华说：“这种规模的培训还远远不足以解决中国人工智能人才短缺的问题。该领域的学生在毕业进入就业市场之前往往就已经被用人单位招走。”

中国高校的实践

高校不仅是人工智能产业的人才基地，也是人工智能创新的重要源泉。专家们认为，大学应该把重点放在加强人工智能基础研究和发展最先进的人工智能技术上。教育部科技司司长雷朝滋表示，大学应该在包括大数据驱动的知识学习、人机智能系统和群体智能在内的基础研究和核心技术上取得重大突破。

在浙江大学的一个实验室里，老鼠的头上被装上了电极，它们根据地面上箭头的指示穿越迷宫。老鼠头上的机器可以识别箭头并通过电流刺激它的大脑。老鼠会根据这个“命令”往左或者我往右行走。

浙江大学研究人员潘刚表示，他们正在进行脑机接口（或半机械人智能）的实验，该技术可以将生物感觉系统和机器的计算能力结合起来，从而产生一种更强大的智能形式。研究机器智能与生物智能的融合对于人工智能的未来发展具有重要意义。“但这些项目仍处于试验阶段，应用场景也不太清楚，这使得它们对公司的吸引力降低。大学应该在研究中起到带头作用，”潘刚说。

浙江大学校长吴朝晖说:“我们将会努力实现人工智能理论、方法、工具和系统的革命性和颠覆性变革。”

跨学科的方法

中国的人工智能教育行动计划要求人工智能与数学、统计学、物理、生物学、心理学、社会学等学科相结合。它在大学里推广“AI + X”的跨学科方法，目标是到2020年建立100个结合AI和其它学科的主修专业。

浙江大学人工智能研究所教师翁恺说，关键在于如何在不同的学科中使用人工智能。他说:“我们希望每个学生都能接触到人工智能技术，这样他们就可以把人工智能结合作为自己研究的工具，这可能会给AI带来新的可能性。”

浙江大学医学院和人工智能研究所的研究人员共同开发了一套针对角膜炎的智能识别和辅助诊断系统，大大提高了该病的诊断准确率。大学除了采用跨学科方法外，加强与人工智能技术产业的联系也成为了一股越来越普遍的趋势。

南京大学已经与电子商务巨头京东合作，为学生打造了一个人工智能培训基地。在高级人员的指导下，学生将为真正的人工智能应用进行实践学习。

京东商城人工智能平台与研究部副总裁周伯文表示，该公司在电子商务、物流和金融方面拥有丰富的数据。“这一合作将有助于支持我们的业务，促进人工智能教育和业界的融合，”周伯文说。