西班牙AI研究院副院長：AI+教育的終極奧義是「個人助理」

如果人工智能（AI）越來越聰明，是否會最終取代人類？

這是AI在發(fā)展過程中一直備受爭議的問題。如何在AI變得越來越聰明時，使人類變得更聰明，就顯得尤為重要。

假設(shè)變得越來越聰明的AI將自己的能力“反哺”給人類，再加上人類自己的學習與思考，人類的能力就會永遠高于AI的能力，前文的問題也就迎刃而解了。如果這一假設(shè)成立，就會有：AI時代的人類（暫且稱為“新人類”）=AI+人類。

從「AI+人類」到「AI+教育」

由此也可以想到前不久鬧得沸沸揚揚的「人體植入芯片」事件，且不論這是否會成為未來的一個趨勢，只從類似想法的提出，就足可見人類對自身“融入”AI技術(shù)的思考和焦慮。

目前來看，雖然「人體植入芯片」尚難說是趨勢，但是「教育“植入”AI」已經(jīng)蔚然成風。而這，也可以理解為間接的「人類植入AI」。

「教育“植入”AI」即AI+教育，國內(nèi)教育行業(yè)經(jīng)過「互聯(lián)網(wǎng)+教育」的市場培育后，AI+教育的探索和落地更加快速，包括曾今的互聯(lián)網(wǎng)公司以及新興的AI教育公司紛紛涌入這一領(lǐng)域，國內(nèi)外諸多研究機構(gòu)也針對這一領(lǐng)域的研究工作也已早早開展。包括世界頂尖人工智能研究院——西班牙AI研究院（IIIA）也對這一領(lǐng)域進行了深入研究，特別采訪了西班牙AI研究院（IIIA）副院長Carles Sierra，就其在「AI+教育」領(lǐng)域的工作及行業(yè)發(fā)展進行了交流。

從「音樂學習項目」到「智適應(yīng)教育」

：您如何看「AI+教育」，從何時開始關(guān)注「AI+教育」？

Carles Sierra：我一直認為，健康和教育是文明社會的兩大支柱。在博士期間，我有幸與醫(yī)生合作開發(fā)了醫(yī)療診斷系統(tǒng)，并取得了很大的成功。從那以后，我開始對醫(yī)療保健領(lǐng)域感興趣。然而，我也一直期待可以有在教育領(lǐng)域工作的機會。十年前，我參與到歐洲音樂學習研究項目（PRAISE）中，在該項目中，我們應(yīng)用幾種多智能體技術(shù)（協(xié)調(diào)協(xié)議、規(guī)范和電子技術(shù)架構(gòu)）通過可編程軟件制定傳統(tǒng)課程計劃。該軟件允許為音樂學習創(chuàng)建復(fù)雜的課程計劃。至此，我決定更多關(guān)注教育在AI上的需求。

：您在AI教育方面主要的研究方向及學術(shù)成果有哪些？

Carles Sierra：我一直在研究的兩個領(lǐng)域是「團隊組建」（team formation）和「同行評估」（peer assessment）?？紤]到學生的學習能力和心理特征，我們開發(fā)了用于形成最佳教室分區(qū)的算法，以便所有學生，特別是那些需要幫助的學生能夠獲得最佳學習效果。我們的目標是照顧到所有學生，不讓任何人掉隊。

同樣，我們認為評估同事是提升自身工作效率和發(fā)展重要社會價值觀的關(guān)鍵（例如尊重和互惠）。「團隊組建」研究出的軟件可免費用于教育界。在團隊的構(gòu)建和分析的一些重要應(yīng)用領(lǐng)域（例如商店人員配備）的研究成果現(xiàn)在已經(jīng)在巴塞羅那某家公司中嘗試應(yīng)用，我們也希望可以盡快得到結(jié)果。

「團隊組建」中的理論和概念驗證部分是我在讀博士的三年里完成的。就現(xiàn)在來看，之后的落地應(yīng)用預(yù)計需要一年時間。我們也希望商業(yè)應(yīng)用可以很快開始。

：在第四十八屆教育前沿會議（FIE 2018）上，您和您的團隊提出了協(xié)同團隊模型，這一模型主要用到了哪些AI能力，實現(xiàn)怎樣的功能？

Carles Sierra：在這次會議上，我們通過「個人能力」和「心理特征」解釋了「團隊組建」模型。我們簡要介紹了該計算模型，并在英語教學和基于Scratch的機器人編程中給出了完整的實驗驗證及講解。結(jié)果顯示，使用我們的算法構(gòu)建的團隊比由傳統(tǒng)方法組建的教師團隊效率提升25％。其中，傳統(tǒng)方法組建的團隊通過考慮完成教學任務(wù)所需的能力配備教師；我們的算法則是使用傳統(tǒng)的優(yōu)化技術(shù)和啟發(fā)式搜索來找到在所需能力、個性和性別上均衡的團隊。具體算法細節(jié)在今年10月29日至11月2日的東京PRIMA 2018上發(fā)表的論文（Heterogeneous Teams for Homogeneous Performance）有給出。

AI+教育的終極奧義是「個人助理」

：AI在教育領(lǐng)域應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析很關(guān)鍵，您認為在學術(shù)界是否有一些先進的方法有望近期用到這一領(lǐng)域？

Carles Sierra：教育背景下數(shù)據(jù)采集的主要挑戰(zhàn)是如何使用數(shù)據(jù)來個性化學習。教育必須以學生為中心，克服個人困難。數(shù)據(jù)必須被用作對學生困難進行分類的手段，但更重要的是要找到哪些課程、材料、練習、任務(wù)、向?qū)W生建議，以激勵和改善他們的學習目標。我堅信團隊合作的重要性，我們應(yīng)該利用數(shù)據(jù)分析為學生尋找最佳隊友，幫助他們克服學習中遇到的困難。在終身學習和在線教育的背景下，這一點尤為重要，因為團隊成員可以在地理上分散?；趦?nèi)容的推薦系統(tǒng)技術(shù)（Content-based recommender systems techniques）和信任網(wǎng)絡(luò)（trust networks）是在此過程中提供幫助的重要AI技術(shù)。

：您如何看AI在教育上的應(yīng)用現(xiàn)狀、趨勢及應(yīng)用難點？

Carles Sierra：我認為主要困難不在于人工智能技術(shù)的使用，AI可以在諸如學生社交網(wǎng)絡(luò)分析、自動評估、同行評估、團隊合作、個性化教育工具等眾多領(lǐng)域服務(wù)于教育，主要困難在于如何說服教育當局在課堂上和一般的教育程序中使用人工智能技術(shù)。

各國在教育上有很大的差異，例如，由于電腦的使用，芬蘭已經(jīng)取消了寫作課程；而法國自2018年9月起，禁止在教室中使用手機。而就在此前，我們一直希望給每位學生配一臺計算機，現(xiàn)在他們每人手中有一臺計算機（手機），我們卻要禁止使用！我認為對技術(shù)應(yīng)用的態(tài)度必須有所改變（可能不像芬蘭那樣極端），因此教師成為學生學習過程中的促進者，可以指導(dǎo)學生使用網(wǎng)絡(luò)上的大量資源。

我認為在教育過程中使用人工智能技術(shù)仍處于起步階段，一旦這種對技術(shù)應(yīng)用的態(tài)度發(fā)生變化（可能是由年輕教師推動），人工智能將會很快應(yīng)用到教育領(lǐng)域。至于未來最有前途的人工智能技術(shù)，我認為應(yīng)該是可以滿足每個學生所有需求的「個人助理」。

教育需要AI，變革正在進行

：您如何理解AI自適應(yīng)教育，是否針對這一細分領(lǐng)域有相關(guān)研究？

Carles Sierra：我認為我們的社會面臨兩大挑戰(zhàn)：終身教育和智適應(yīng)學習。

我們不能再認為一個24歲的學生一旦完成他們的碩士學習，就會為他們的余生做好充分準備。技術(shù)發(fā)展的步伐使我們每個人都必須隨時準備好在任何時刻提高我們的技能和知識。這對各國的教育系統(tǒng)來說是一個挑戰(zhàn)，必須從根本上改變傳統(tǒng)的教育模式，也是我們每個人面臨的挑戰(zhàn)。

人工智能技術(shù)可以幫助我們搜索新材料進行學習，使其符合我們的個人需求，并以激勵我們的模式呈現(xiàn)這些信息。這與第二個挑戰(zhàn)相關(guān)聯(lián)，即如何將已經(jīng)證實的神經(jīng)科學納入到學生的動機，作為探測我們的興趣、厭倦，解決速度、情緒反應(yīng)的新算法的靈感來源，以便找到一種與我們交流的智能方式。這里需要研究的主題是何時是展示材料的最合適的時刻，如果學習將成為我們共同的活動，如何將我們的成就社會化，與誰合作以及許多其他問題需要解決。

：AI+教育在西班牙發(fā)展形勢是怎樣的？試對比西班牙與中國在智適應(yīng)教育上的發(fā)展有何不同。

Carles Sierra：到目前為止，AI在西班牙的教育系統(tǒng)中應(yīng)用得很少。我最近與加泰羅尼亞教育當局進行了互動，他們對我的「團隊組建」和「同行評估」研究很有興趣。

基于任務(wù)和協(xié)作的教育是現(xiàn)代教學方法的核心，需要組織有意義的學生團隊。此外，學生的評估在國家對教育體系是否成功的分析中變得越來越重要。如何改進這種評估是一項挑戰(zhàn)，在評估過程中使用相同的參與者（例如學生）是現(xiàn)在遵循的一條有趣的道路。我不太了解中國教育系統(tǒng)的評論，但我猜測現(xiàn)在中國正在發(fā)生類似的變化。

11月15日，西班牙AI研究院（IIIA）副院長Carles Sierra將參加由聯(lián)合乂學教育·松鼠AI，以及IEEE教育工程和自適應(yīng)教育標準工作組共同舉辦的『全球AI+智適應(yīng)教育峰會』，并發(fā)表主題演講。Carles Sierra表示，“我反對人工智能最終會摧毀人類世界的觀點，我們必須更好地向社會解釋人工智能為社會帶來的好處，解釋人工智能如何在教育領(lǐng)域應(yīng)用。”

本次峰會匯聚了國內(nèi)外產(chǎn)學研三界頂尖陣容，屆時，斯坦福國際研究院（SRI）副總裁Robert Pearlstein、美國大學入學考試機構(gòu)ACT學習方案組高級研究科學家Michael Yudelson等頂尖學者；VIPKID、作業(yè)幫、滬江網(wǎng)等國內(nèi)著名教育創(chuàng)業(yè)公司創(chuàng)始人；以及Knewton、Byju's、DreamBox、Duolingo、ALEKS、AltSchool等國外最具影響力的AI智適應(yīng)教育公司創(chuàng)始人將齊聚北京，共同探討AI智適應(yīng)熱點話題，年度盛會，不容錯過！