2019中国教育智能化发展报告

中国教育智能化发展报告 一、人工智能教育的理解 11.1、发展阶段 11.2、国内外应用比较 21.3、与传统教育不同点与价值 41.4、关键技术 5二、人工智能教育系统解析 72.1、智适应教育架构和模型分析 7 2.2、智适应教育三种主流应用场景 11三、人工智能变革教育行业 22 3.1、人工智能推动生态参与者角色转变 223.2、智能化成为教育行业发展主流趋势 24四、人工智能教育投资趋势分析 284.1、中国正成为全球投资最活跃的区域之一 284.2、人工智能教育细分领域投资持续分化 314.3、下一步人工智能教育投资和整合趋势 32五、人工智能教育未来挑战、展望与思考 36德勤中国联系人/白皮书编委会 37目录中国教育智能化发展报告 |一、人工智能教育的理解1一、人工智能教育的理解1.1、发展阶段人工智能技术正在推动教育信息化的快速发展，人工智能教育是人工智能技术对教育产业的赋能，通过人工智能技术在教育领域的运用，来实现其辅助甚至是替代作用。未来人工智能教育应用的发展将由数据驱动、应用深化、融合创新优化服务等方式来持续推动。从行业发展阶段来看，目前人工智能教育行业仍处在发展阶段，尚未成熟。人工智能的概念虽火热，但人工智能在教育行业的具体赋能却并非是一蹴而就的。纵观人工智能教育行业的应用发展历程，起步阶段主要集中在对人工智能教育的规划和初步探索中，20世纪50年代，卡耐基梅隆大学教授艾伦·纽厄尔和赫伯特·西蒙作为人工智能的奠基人，结合数学、工程和经济学促进了人工智能的发展。20世纪70年代，Jaime Carbonell创建智能教学系统，开始利用计算机辅助教学；1993年英国爱丁堡举行第一届人工智能教育（AiED）国际会议。随着时间发展，人工智能教育也开始正式走向发展阶段，21世纪初，美国Cognitive Tutor、Knewton、RealizeIt等智适应教育企业纷纷成立，人工智能技术开始被逐渐赋能到教育产业中。智适应学习（Intelligent Adaptive Learning）技术是模拟老师对学生一对一教学的过程，赋予学习系统个性化教学的能力的人工智能教育技术。2010年后，中国智适应教育企业开始兴起，如新东方、好未来、乂学教育—松鼠AI等公司。2016年前后，国内的众多知名教育机构如好未来、新东方等以及资本也纷纷投入人工智能教育领域。纵观近几十年的发展历程，人工智能技术从早期的基于规则的知识表示与推理，开始向基于深度学习的自然语言处理、语音识别与图像识别转变，算法模型获得显著改进。大数据的支持为人工智能提供了数据驱动和认知计算。与此同时，人工智能在教育领域的应用需要跨学科、跨领域的共同合作，如神经科学、认知科学、心理学、数学、教育学等相关基础学科。跨学科、跨领域的应用将联合推动人工智能教育的发展。数据来源：德勤研究图1-1：人工智能教育发展阶段图起步阶段发展阶段人工智能教育目前所处发展阶段成熟阶段完善阶段 • 1988年，蒙特利尔大学组织第一届ITS（智能教学系统）国际会议 • 1993年英国爱丁堡举行第一届人工智能教育（AIED）国际会议 • 20世纪初，Knewton、 RealizeIt等智适应教育企业纷纷成立。人工智能被逐渐赋能到教育产业中。 • 2010年前后，中国国内只适应教育企业开始兴起，2016年前后，国内的众多知名教育机构以及资本市场也纷纷投入智适应教育领域。 • 成熟阶段的智适应教育领域市场格局基本将趋于稳定，且将会形成各方鼎力的格局。市场具备一条完善的产业链分工，人工智能企业的收入也将快速增长。 • 这个阶段将处于人工智能教育发展阶段的后期阶段，人工智能教育企业的利润增长将逐渐趋于缓慢甚至停滞，企业业务将开始寻求转型。中国教育智能化发展报告 | 一、人工智能教育的理解21.2、国内外应用比较 目前国内外在人工智能教育领域均有了较大地发展，“人工智能+教育”的应用形态也是多种多样的。在“人工智能+教育”模式下，企业凭借人工智能技术的优势，集中精力主要研发教育智能产品，最大可能地向用户提供他们所需的教育产品和服务。就使用人工智能教育的用户来讲，更多的是想要获得便捷且最有效的教育智能服务。数据来源：德勤研究图1-2：AI在教育领域中的应用分类AI在教育领域中的应用分类基础人工智能技术国内企业国外企业智适应学习结合智适应学习技术去打造出一个虚拟的老师，不仅能够渗透整个教学过程，而且支持个性化教学，每个学生可以根据自己的节奏去学习，有助于提升学习效率和积极性 • 乂学教育—松鼠AI； • 一起作业； • 英语流利说； • 小盒科技； • 51Talk； • 今日头条； • 易听说； • 科大讯飞； • 盒子鱼英语 • 黄埔在线； • 大拿科技； • 精准学； • 大疆； • 先声教育； • 乐智机器人 • IBM Watson； • Knewton； • DreamBox Learning； • Renaissance Learning； • Cognitive Learning； • Duolingo； • LightSail Edution； • Grammarly； • Cerego； • Wonder； • Workshop； • RoboKind ‘Millo’； • Sphero人机对话智能源处理以及搜索的技术双师课堂图像识别技术语音测评基于智能语言处理和语音识别的技术智能语言处理的应用基于语言处理的技术，能够构建一些语法框架等拍照搜题计算机视觉的技术和图像识别的技术中国教育智能化发展报告 |一、人工智能教育的理解3就人工智能教育中的智适应教育来讲，美国的智适应教育起步较早，早在20世纪90年代美国已开始开发智适应教育。 中国的智适应教育主要在近十年得以快速发展。在教育内容的侧重方面，国内的K12辅导与英语辅导最为火爆，与国内的学外语热度不减的情况不同的是，美国市场对于语言学习的热情远不如中国高，语言辅导类在美国的人工智能教育领域占比并不是很高。此外，高等教育是美国人工智能教育内容的重点，在领域分布情况上基本与K12辅导占比大致相同。在技术层面上，智适应学习技术在美国和欧洲的使用时间均超过十年，各年龄段都有大量用户使用，累积用户超过一亿。产品和技术方面都打磨的比较完善。相对来说，智适应学习技术在国内积累的数据量稍有落后，处在初步发展数据来源：亿欧，德勤研究数据来源：德勤研究图1-3：美国Top 30 AI+教育公司服务领域分布图1-4：国内外人工智能教育应用比较阶段。优势在于，中国人口基数大、发展速度快，未来有望后来者居上。国外的公司，如Knewton采用的技术有概率图模型、项目反应理论、学习分析等技术。RealizeIt技术采用的技术有信息论、贝叶斯算法、机器学习等技术。ALEKS技术采用的技术主要是知识空间理论。目前国内领先的人工智能教育企业，如乂学教育打造的松鼠AI，松鼠AI采用的技术包括贝叶斯网络、深度神经网络、进化算法、迁移学习、以及其他机器学习算法等。国内国外国内课外付费辅导行业发达，市场前景良好学生背景复杂，多元化去向明显智适应学习技术在国内积累的数据量稍有落后，处在初步发展阶段智适应学习技术在美国和欧洲使用