学生の未来を照らすSquirrel AIは、すべての子供にAIスーパー教師を授けます

[51CTO.com からのオリジナル記事] 人工知能技術のさらなる進歩により、教師が本来行わなければならなかった反復的な作業の多くが人工知能に置き換えられつつあります。 AI教師の出現は、生徒、保護者、教師に大きな変化をもたらしました。生徒はAI教師から放課後の補習を受けることができ、保護者はAI指導システムを通じていつでも子供の学習レポートを知ることができ、教師もAI指導システムの支援を受けて指導することができます。しかし、上記の肯定的な変化を認めながらも、多くの人が疑問を投げかけています。AI教師は本当に信頼できるのか？AI教師は本物の教師よりも優れているのか？AI教師は本物の教師の仕事を奪うのか？AI教師の発展の見通しは？

11月30日、WOT2018グローバル人工知能技術サミットのメインフォーラムで、Squirrel AI Intelligent Adaptive Educationの共同創設者兼CTOであるFan Xing氏が51CTOの記者のインタビューを受け、上記の質問に答えました。

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Squirrel AI Adaptive Educationの共同創設者兼CTO、Fan Xing氏

K12 教育に AI 教師が必要なのはなぜですか?

同日のサミットの基調講演で、ファン・シン氏は冒頭で3つの疑問を提起した。なぜ中国の子供たちは世界で最も一生懸命勉強しているのに、成績が悪いのか？問題を80％減らすことはできないのか？子供たちの学習を早め、遊ぶ時間を増やすにはどうすればよいのか？ファン氏は、子供たちは皆、実は学習効率を大幅に向上させたいと望んでいると答えた。中国では、優秀な教師の数が市場の需要に遠く及ばず、優秀な教師はエネルギーが限られているため、複数の生徒にカスタマイズされた指導を提供することができません。それだけでなく、地域の教育事情やネットワーク環境の制約により、優秀な教師であってもその教育成果をより広範囲に普及させることは困難です。

「現在、K12教育が直面している根本的な問題は、人々の高まる教育需要と、後進的な教育システムおよび現状との間の矛盾です。」ファン・シン氏はさらに、90％の子供が学校での時間の2/3を無駄にしており、学校で教えられる知識の1/3は理解していない知識であり、残りの1/3はすでに知っている知識であると説明しました。各個人の多様な教育ニーズと、同じ教育の現状との間には矛盾があり、その結果、多くの子供たちの潜在能力と価値が生かされていません。パーソナライズされた1対1の教育に対する需要と、限られた高品質の教育リソースとの間には矛盾があります。

では、解決策は何でしょうか？ ファン・シンさんは記者とのインタビューでこう語りました。「バカな子供はいません。ただ、良い指導法や彼を理解する先生が見つからないだけです。子供一人一人に個別のマンツーマンの先生を割り当てることで、この問題は解決します。」

この目的のために、ファン・シンは根本的な解決策を提案しました。それは、人工知能を使用してシステムに特別な教師をシミュレートさせ、各子供に1対1のAIスーパー教師を与え、それによって各子供にパーソナライズされた教育を提供するというものでした。

AI教師の作り方は？Squirrel AIのやり方

AI教師の育成について語るファン・シン氏は「これは非常に難しいことだ」と認めた。

これを達成するにはいくつかの要素が必要であると彼は指摘した。

1 つ目は人材です。研究開発を行うには、世界レベルの戦略的および認知的 AI の専門家と、教育業界で少なくとも 5 年間の勤務経験を持つ人材が必要です。 Squirrel AIは、世界的に有名な適応型インテリジェンス企業から優秀な人材を集め、トップアーキテクトやトップサイエンティストとして活躍し、スタンフォード国際研究センター（SRI）との共同研究室を設立しました。つい最近、世界的な機械学習のゴッドファーザーであり、カーネギーメロン大学コンピュータサイエンス学部の学部長であるトム・ミッチェル教授も、Squirrel AI の最高 AI 責任者として入社しました。

第二に、中国のK12教育には多くの違いがあるため、注意深く研究し、深く理解する必要があります。この点に関して、Squirrel AI は多くの試みを行い、ナノレベルの知識ポイントや知識グラフなどの研究成果を得ています。ナノレベルの知識ポイントを例にとると、AI を使って学生を評価およびテストすると、知識ポイントを従来の知識ポイントの 100 倍に細分化しても、同じ効率が維持されます。私たちは皆、二次方程式を知っています。教師が方程式を知っているだけで、それをしっかりと理解していない場合、子供がそれを学ぶのを助けるのに長い時間がかかるかもしれません。彼が因数分解をあまり理解していないことが分かっているなら、ほんの数回のレッスンで彼を助けることができるかもしれません。 Squirrel AI Learning は、係数が大きい方程式を解くことができないなど、子供たちが方程式を解くことができないより深い理由を突き止めることができます。これがナノレベルの分解知識の価値です。

3番目に、研究結果を継続的に検証し、テストします。 AI教師の能力を向上させるには、実際のシナリオで継続的に実践、研究、判断する必要があります。 Squirrel AI Learning は実際の学習シナリオからのデータだけでなく、AI システム自体も進化させることができます。AlphaGo Zero と同様に、生徒と教師のシナリオをシミュレートしてデータを収集および検証できます。

4つ目は、学術的に認められていることです。学術論文の出版はAI技術の重要な指標であり、国際学術会議での受賞もその機関の技術レベルを反映するものです。 Squirrel AI Intelligent Adaptive SystemのAI技術論文は、世界最高峰の人工知能学術会議AIEDで2年連続受賞を果たしました。2017年6月、Squirrel AIの論文はAIEDグローバル人工知能教育技術サミットに収録され、これはSquirrel AIの技術レベルが国際学術コミュニティに認められた象徴的な出来事です。さらに、今年の AIED サミットでは、Squirrel AI からの 2 つの論文が発表されました。最近、Squirrel AI の論文は 12,000 件の論文の中から際立って、教育分野最大の学術会議である ARENA に掲載されました。

AI教師は本当に信頼できるのか？

AI教師は本当に信頼できるのか？記者のこの質問に対して、ファン・シン氏は、AI教師は学術的にはAI知能適応教育と呼ばれていると述べた。現在、AI知能適応教育は世界中で1億人以上のユーザーを抱えており、数百の企業がAI+教育の道に参入している。たとえば、ザッカーバーグとビル・ゲイツ。世界的に見ると、すでに多くの国内メーカーがこの分野に参入しており、海外メーカーも非常に綿密な研究を行っています。特に米国では、子どもの個別発達を重視し、AI適応型教育の飛躍的進歩を期待し、多くの試みが行われています。

海外における知的適応学習の発展

そして、2017年10月に人間と機械の比較実験を行ったという。一方のグループは本物の教師に教えられ、もう一方のグループはAIに教えられた。1週間の勉強の後、向上効果を比較したところ、AIグループの生徒は本物のグループよりも9ポイントも成績が向上したという。これは当時、幅広い議論を引き起こし、最終的に全員が合意に達しました。教育は、教えることと育てることの2つに分けられるということです。教える責任はAIが果たすことができますが、育てることは実際の教師が指導する必要があります。

AI システムが教育プロセスの作業の 90% を代替できることには誰もが同意しましたが、教育プロセスを完了するには、システムが実際の教師を必要とすることには変わりありません。 AIが教師の90%を代替できれば、本物の教師は人々を教育することにもっと力を入れることができ、指導と教育の側面を統合して、子どもたちがより良い指導を受けられるようにすることができます。

AI教師が本物の教師を上回ることができるのはなぜでしょうか?

実際、人間と機械の対決実験は複数回行われており、そのたびにAI教師が本物の教師に勝利しています。なぜこのような結果になったのでしょうか。ファン・シン氏は、これは技術的な観点から解釈する必要があると述べました。実際の教師による指導と個人指導には、いくつかの主要な側面があります。第一に、子供の状況を理解し、評価すること。第二に、子供に合わせた学習プランを作成し、問題を解決すること。第三に、子供と一緒に確立されたプランを実行し、最適化することです。

評価とパーソナライズされた推奨の点では、AI 教師は実際の教師よりも優れています。一方、AI教師は子供たちの問題をより正確に見つけることができるため、AIシステムは経験の収集、過去の経験、過去のモデルの蓄積に基づいて、実際の人間の10倍以上の検出効率を達成できます。一方、パーソナライズされた推奨に関しては、AI システムは継続的に情報を収集し、生徒のポートレートを作成することで、子どもたちの学習目標、学習パス、学習コンテンツ、学習計画を調整し、子どもたちの学習をより効率的にすることができます。 「AI教師は、子どもたちの1％、あるいは0.1％の違いにも敏感です。」

上記2点を踏まえると、AI教師は指導力において本物の教師を上回ることができるが、実際にどの程度上回れるかは技術の進歩次第である。 Squirrel AI Learning の AI 教師が進化し続けることを保証するために、Squirrel AI Learning は評価とパーソナライズされた推奨という 2 つの側面に重点を置いています。さまざまな子供のポートレートに対して、より優れた推奨戦略を策定し、AI システムを継続的に最適化し、反復的なアップデートを実行します。

もちろん、本物の教師も AI 教師より優れています。たとえば、AI 教師は子供たちに知識を教える方法を知っていますが、その知識をどこで使っても、子供たちを教育することはできません。しかし、本物の教師は、子どもたちのやる気を引き出すことができ、精神的、肉体的などの成長に気を配ることができます。これは、冷たい AI 教師にはできないことです。

AI 教師の助けを借りた生徒の学習はどれほど効果的でしょうか?

Fan Xing 氏によると、現在、Squirrel AI の教師を利用している生徒は 100 万人近くおり、そのうち有料の生徒は 10 万人を超え、全国の 1,600 校以上の提携校をカバーしているという。実際の授業では、Squirrel AI Classroom は AI 教師をメインに、実際の教師を補助として教えるという方法を採用しています。授業の 70% は AI 教師が行い、残りの 30% は実際の教師が行います。 AI 教師の助けにより、Squirrel AI の子供たちの 90% がスコアの向上を達成しました。

学習成果に関する学生のフィードバック

中国では、常に生徒の適性に応じて教育することや、教育資源の不公平さについて語られてきました。 AIスーパー教師は、この問題に根本的な解決策を提供することができます。子供がコンピューターとインターネットを持っている限り、子供がチベット、新疆、北京、上海のどこにいても、また何時であっても、AI教師が提供する教育は同じであり、子供のニーズに合わせた指導が行われます。

彼は、将来、すべての子どもにソクラテス、レオナルド・ダ・ヴィンチ、アインシュタインのようなAIスーパー教師がつくというビジョンを描いていると語った。子どもは困難に直面したときにAIスーパー教師から助けを得ることができ、すべての子どもが自分の能力と意欲の限界に到達できるようになる。

AI教師の発展の展望に期待

***AI教師の発展の見通しについて、ファン・シン氏は次のように考えています。「全体的なレベルでは、AI教師が実際の教師の教育責任の大部分を代替するでしょう。オンラインまたはオフラインの個別指導市場を問わず、AI教師ソリューションは広く採用され、オフラインの機関は最も重要なモジュールである教育への依存をなくし、教師への依存をなくすことができます。」

ファン・シン***は、AI+教育は伝統的なトレーニング機関の教育制約を打ち破り、もともと断片化していた課外トレーニング市場を再編したと結論付けました。今後、市場は徐々にAI教育に集中するでしょう。 「教育業界では、基本的に2種類の企業しか残らない。1つはAIベースの適応型学習企業であ​​り、他の形態のAI企業ではない。これらの企業が市場シェアの大部分を占め、もう1つは2Bツール企業である。この2種類の企業だけが残るだろう。また、国内の100万のオフラインスクールの90％が廃止され、大多数がコアブランドに集中するだろう。オンライン教育の分野では、1対1のライブオンライン教育は消滅し、クラスレッスンまたはAIベースの適応型学習の2つのモードのいずれかになると予想されている。将来的には、クラス会議でも少なくとも50％のAIベースの適応型学習システムが導入されるだろう。」

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