人工智能教育就像莱特兄弟的飞行实验，梦想终会到来，只是需要时间今天，随着新技术的出现，包括使用人工智能驱动的程序来辅助教学，学生们变得更加积极和专注.詹妮弗·特纳(JenniferTurner)正在使用一个由人工智能驱动的程序来辅助教学。詹妮弗·特纳(JenniferTurner)是新泽西州休厄尔市格洛斯特县基督教学校的代数老师。她使用Bakpax平台，该平台可以读取学生的笔迹并自动为作业评分，她还布置了课程供学生在家时在线观看。使用该平台让41岁的特纳夫人有了更大的灵活性，她可以在课堂上进行互动练习。“有了Bakpax，今年的家庭作业成绩好多了，学生们兴奋地走进我的房间，告诉我他们喜欢数学，这是我通常不会听到的，”特纳夫人说。多年来，人们一直试图通过人工智能对学习进行重新配置，但直到过去七年的机器学习革命才取得真正的进展。慢慢地，算法正在进入课堂，取代评分等重复性任务；优化课程以满足学生的个性化需求，并彻底改变SAT等大学入学考试的准备工作。丰富的在线课程和教程也让教师无需讲课，可以花时间在课堂上与学生一起解决问题。虽然这种趋势正在帮助像特纳夫人这样的人进行教学，但它才刚刚开始。研究人员正在使用人工智能来了解大脑如何学习，并将其应用到他们希望能让学生学习更轻松、更愉快的系统中。由机器学习驱动的系统不仅可以跟踪学生的进步，发现他们的弱点，并根据他们的需要定制内容，而且很快就会包含类似人的界面，学生可以像老师一样与之交谈。“我认为教育将成为深度学习的杀手级应用，”LenzSeinowski博士如是说。据悉，该基金会每年都会举办全球最大的机器学习大会。特纳夫人在教室里拍了一张照片，然后上传到Bakpax软件程序。众所周知，最好的教育是由经验丰富的教育工作者一对一提供的。但这是昂贵且劳动密集型的，并且无法大规模量化，而现在，人工智能可以帮助解决这个问题。第一个计算机化的辅导系统出现在1960年代，以短段落的形式呈现材料，在学生浏览材料时向他们提问，并对相关答案提供即时反馈。由于它们价格昂贵，而且计算机远未普及，因此它们主要限于研究机构。到20世纪70年代和80年代，系统开始使用基于规则的人工智能和认知理论。这些系统指导学生完成问题的每一步，从专家知识库中给出提示。但基于规则的系统之所以失败，是因为它们不可扩展——因为对大量领域专业知识进行编程既昂贵又乏味。从那时起，大多数计算机教学系统都以决策树为基础，引导学生通过由他们的表现决定的预设程序学习路径——如果他们正确回答了一个问题，他们就会被送到一个方向，如果他们回答错误，他们被送往另一个方向。系统看起来是在适应学生，但实际上它只是引导学生沿着预设的路径前进。然而，机器学习革命正在改变这一点。如今，学习算法可以从大量数据中发现有关学生过去在材料上的表现的模式，并相应地优化教学策略。当学生与系统交互时，它们会适应学生的表现。Bakpax要求教师告知家长他们孩子的数据是如何被使用的，尽管家长也可以选择退出。但Bakpax和其他公司表示，他们对信息进行匿名处理并对收集到的数据进行加密。研究表明，这些系统可以显着提高学生的成绩，远远超过传统课堂所达到的水平，甚至是人类教??师所教学生所达到的水平。人工智能教师做得更好的部分原因是计算机比人类更有耐心，而且往往更有洞察力。机器学习在教学中最早的商业应用之一是Knewton，该公司由私立教育机构Kaplan的前高管JoseFerreira创立。Knewton使用多种学习算法来评估学生并根据学生的需求匹配材料。“通过几个问题，我们可以很快弄清楚你的水平以及最好的教学内容，”费雷拉先生说。“您使用该系统的次数越多，我们获得的个人资料就越好，我们可以为您提供越来越好的内容。”尽管如此，Knewton仍陷入财务困境，并于2019年5月被出售给教育出版商Wiley。Ferreira说，Knewton的问题不是因为它的技术不起作用，而是因为该公司严重依赖一位客户，该客户后来放弃了Knewton，转而使用内部系统。因此，51岁的Ferreira先生离开了Knewton，创办了Bakpax。Bakpax的核心是一个计算机视觉系统，可以将手写内容转换为文本并解释学生的意思。有趣的是，系统的自动评分机会自学如何评分。“你不必交作业，你只需用手机拍张照片，几秒钟之内我们就能告诉你什么是对的，什么是错的，”费雷拉说。“我们甚至可以告诉你答错的问题的正确答案是什么。”特纳夫人说她的学生喜欢即时性。该系统还可以随着时间的推移收集数据，使教师能够了解班级存在的问题或比较一个班级与另一个班级的表现。Ferreira说：“现在，所有这些信息都蕴含着强大的力量，而且每天都在被扔进垃圾桶。”在Mrs.Turner的教室里，一个屏幕显示学生通过Bakpax对代数作业的反馈。毫无疑问，机器学习解决方案正在进入价值数十亿美元的全球行业备考市场。韩国初创公司Riiid正在使用强化学习算法，这些算法可以自行学习以实现指定目标——试图最大限度地提高学生在给定时间限制内达到目标分数的概率。Riiid声称，只需20个小时的学习，学生就可以将成绩提高20%或更多。他已经将机器学习算法纳入了为学生准备英语能力测试的项目，并引入了SAT考试准备项目，预计将于2020年来到美国。正在开发更多变革性的应用程序，这些应用程序可能会彻底改变教育。硅谷初创公司Acuitus正在借鉴过去50年的教育经验，包括认知心理学、社会心理学、计算机科学、语言学和人工智能，以创建一个数字导师，据称可以对专家进行培训几个月。Acuitus的系统最初由国??防部国防高级研究计划局资助，最初是为了培训海军信息技术专家。该公司的联合创始人兼首席执行官约翰·纽柯克(JohnNewkirk)表示，Acuitus专注于教授概念和理解。该公司已通过信息技术课程教授了近1,000名学生，目前正处于教学系统的原型阶段，该系统将教授代数。Newkirk博士表示，底层人工智能技术与内容无关，可用于教授所有STEM科目。Newkirk博士将今天的AI教育比作莱特兄弟早期的飞行实验，证明它是可以做到的，但远不是一两年后就能实现的。世界仍将需要学校、教室和教师来激励学生并教给他们社交技能、团队合作以及艺术、音乐和体育等软学科。有人说，人工智能辅助学习最大的挑战不是技术，而是需要维持现状的官僚壁垒。“每一步都有看门人，”Sejnowski博士说。因此，他和密歇根大学奥克兰分校的计算机科学工程师芭芭拉·奥克利(BarbaraOakley)共同创建了一个名为“学习如何学习”的大型在线在线课程或MOOC。他说，通过使用机器学习系统和互联网，新的教育技术将绕过守门人，直接进入学生家中。“家长们发现，他们可以通过互联网为孩子提供比在学校更好的教育课程。”
