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作者/尹天琦

品途解读:好的产业一定有泡沫期间,一开始大家都兴奋,但教育需要长期价值,帮助教育从一个传统型行业变成数据型行业。

在南京一所百年老校内,一位特殊的“ai助教”加入了同学们的日常课堂,大家看不见“她”,但她却始终关注着每一位同学,通过观察每一张人脸的表情变化、每一个举手和低头的动作,聆听每一次同学满带疑惑的提问,默默地帮助学校和老师全面、细致地了解同学们的学习状态。

校长,作为学校的管理者可以完整查看每一个班级的课堂互动情况。有了这位「ai助教」,可以得到更精细的教学质量评估。

有这么神奇的老师?能全程记录40张脸的喜怒哀乐?还能生成老师教学报告?这不是痴人说梦,这正是人工智能创业公司清帆科技自主研发的edubrain教学分析系统。

技术改变教育的创业初衷

清帆科技是国内首家应用情感计算帮助学校进行数据处理分析的创业公司。

edubrain教学分析系统可以洞察课堂的面部表情和语音情绪等,让学校实现细致的课堂观察,以数据驱动决策,通过数据化管理达到教育个性化的目标。

公司2014年成立,在2018年年初获上市教育公司立思辰的千万级战略投资,短短数月,清帆科技吸引了业界的广泛关注。

清帆科技创始人兼ceo张文铸博士毕业于清华大学电子工程系,并曾在清华电子系复杂工程系统实验室做博士后研究,拥有着丰富的复杂网络与机器学习研究经验。2012年进入国家发改委国家信息中心工作,但由于家庭背景和自身求学经历的原因,他内心一直有一个教育创业梦想。

不满足现状的他,2014年选择从国家信息中心离职,联系了正在斯坦福攻读博士学位(现任教美国加州伯克利分校)同样出身清华的学弟焦剑涛,共同成立了人工智能创业公司清帆科技,希望“通过创新技术让高质量教育走近每一个人”。

“作为教育的受益者,并在学校待了10多年,我们非常喜欢教育,深知里面的问题。中国近几年行业发展太快,机会很多,于是开始考虑从事教育领域。”

清帆科技的联合创始人焦剑涛号称九零后“学神“,是清华特奖获得者,这个奖项清华每年只有5个名额。他的分工是探索核心技术在清帆科技产品上的应用,并进行海外拓展。

焦剑涛研究方向是做统计学习。深度学习需要大量的数据,这项研究可以大幅降低对数据量的需求。张文铸认为,这个成果应用在清帆科技产品也非常有价值。例如,以前训练模型可能需要10万个样本,现在1万个样本可能达到同样的性能。张文铸表示,后面时机成熟可以在美国建立人工智能实验室。

情感计算如何应用于课堂?

现在在教育里,获取的信息的最大场景就是课堂。发现学生在课堂中的情感和注意力变化非常重要。随着课堂内容变化,分析孩子的互动反馈,这些全息的破解信息颇具价值。

但一位老师很难实时捕捉课堂中每一个学生的注意力变化,这就需要成熟的视觉和语音识别技术了。

张文铸认为,现在的教育把过程数据都丢失了,把过程性质的数据恢复出来还原一个完整的人是非常重要的。

edubrain教学分析系统从智能云到智能边缘,为教育机构和厂商提供提供ai基础设施。主要包括edubrain?station,edubrain?cloud和edubrain sdk。

edubrain?station是“ai学校算力中心”,满足音频和视频分析的所有功能。

edubrain?cloud主要功能是“数据融合,分析和管理”,面对不同角色用户提供恰当的信息。

edubrain sdk则是使用最先进的情感计算技术“为厂商赋能”。

清帆科技推出的edubrain教学分析系统利用先进的情感计算技术,智能识别并分析教学场景中面部表情和语音语调所传递的情感信息,感知课堂中的情感状态变化,从而提供即时的学情分析。

随着课堂内容变化,记录孩子变化和不同的学科的反应,能够辅助学校教学和学生的学习效率提升。通过情感变化和对比,不仅可以计算出班级里几十个学生,谁融入、谁没有融入,还可以计算每一个学生一天融入课堂的时间。

edubrain教学分析系统通过定位68个人脸关键点来每一个学生的表情变化,直接反映对教学内容的接受程度和对教师授课风格的喜好程度。在实际应用中人脸情感识别的准确率可以达到99%。

目前人脸识别情感计算商用的准确率也达到92%。在新零售领域,监测顾客看不同货架、品类时的反应;在车载领域情感计算可监测驾驶员的表情,从而增加汽车的体验,反作用于产品研发。在教育领域应用情感计算技术,清帆科技还属于首家。

另一个体现情感变化的是声音,但目前声纹识别技术应用比较困难。张文铸解释到,“因为课堂是大场景,需要同时检测几十个人的语音、语速,另外训练集有困难,我们用的外国训练集,中外说话方式不同。中国人情感比较隐藏,需要做大量前期数据情感收集才能做到。”

目前edubrain教学分析系统采取把声音识别分为学生和老师两类的办法,识别是老师讲课还是学生在答题、讨论。后续,研发几十人的声纹识别是清帆科技的努力方向。

总结下来,edubrain教学分析系统基于教学视频分析课堂中教师及学生的细微情绪变化,结合教学方法论进行深度研究,将得出的结果进行可视化展示,向校长、老师和家长直观呈现学生的学情报告。从而帮助教师优化教学方法,增强学生的学习体验。

edubrain教学分析系统只需要接入学校的摄像头设备即可,并不需要另外购买摄像头设备,目前系统已经在南京最好的百年小学、石家庄省重点高中、某加拿大国际学校等多所学校试点。

有使用过的学校校长表示:“之前对教师的考核方式就是组织听课,但是很难常态化——校长也好、主任也好不知道这个课程反应如何。管理者并不了解每个教室实际发生的情况。老师上课也没有反馈,只能看看大家眼神。但是现在上完课,每一个人都有一个反馈结果,这对于老师和学校来讲管理方便。”

目前试用edubrain教学分析系统的一共有几十家企业,今年年底预计达到100-200家,明年预计拓展到500-1000家的规模。

张文铸表示:“这个推广一开始慢后面会越来越快,因为案例越来越多。”

情感+课堂的市场机会

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