人工智能-大数据驱动个性化教育教学

人工智能+大数据驱动个性化教育教学一.人工智能技术快速发展二.教育信息化2.0三.区域/学校信息化发展策略四.人工智能+大数据驱动个性化教育教学人工智能技术快速发展012016年3月9-15日，AlphaGo与李世石的“世纪5局”以4胜1负获胜2017年5月23日，AlphaGo挑战柯洁，再次完胜德勤2016：认知技术成为80%世界百强企业的标配截至2045年，人工智能将会使全球就业率降低到50%。80%50%人工智能的到来比想象中更快99%98.5%0.4%3.8%电话销售员打字员艺术家教师91%客服8.4%记者97%会计0.7%心理医生86%房产经纪50%摄影师96%银行职员理发师32.7%人工智能对当前典型行业的替代率预测2017年5月，一带一路·高峰论坛，习总书记强调：加强人工智能等前沿领域合作2017年3月，全国“两会”上“人工智能”首次被写入政府工作报告2017年7月，国务院发布《新一代人工智能发展规划》2017年11月，中科院人工智能产学研创新联盟成立，科大讯飞荣膺理事长单位人工智能上升为中国国家战略国家新一代人工智能开放创新平台计算智能能存会算认知智能能理解会思考感知智能能听会说、能看会认人工智能的三个层次智能语音交互：使信息时代各种信息机器像人一样“能听会说”的技术，包括语音合成、语音识别和自然语言理解等可以将任意的文字信息转化为自然流畅的语音,相当于给机器装上了人工嘴巴可以将语音中内容、说话人、语种等信息识别出来，相当于给机器装上了人工耳朵可以对自然语言进行语义理解给出适合的指令集合，相当于给机器赋予人工的大脑语音合成技术语音识别技术自然语言理解基于感知智能的语音交互技术2006-2017年连续十二年蝉联国际语音合成大赛（BlizzardChallenge）冠军2017年新增比对深度学习算法技术的BlizzardMachineLearningChallenge讯飞包揽冠亚军自然语音科大讯飞4.843.63.43.43.43.23.12.92.92.82.62.42.4012345AIGLEPBMKQDHJF自然度BlizzardChallenge2017Chapter4‘Theplay’Hamletwasaloneinachillyroominthecastle,cursinghimself.I'museless!hemuttered.IpromisedmyfatherIwouldkillClaudius.What'sstoppingme?4.83.62.72.42.22.11.7-1135AGIYHZX自然度BlizzardMachineLearningChallenge2017自然语音科大讯飞25303540愉悦感停顿节奏重读声调情感耐听性讯飞系统1讯飞系统2第三名系统STOP智能语音合成技术科大讯飞于2016年首次参加CHiME，即在全部测试场景上，以显著优势获得第一名参赛队伍包括英国剑桥大学，美国斯坦福研究院、卡内基梅隆大学、日本NTT、日立、三菱，新加坡南洋理工大学，法国国家信息与自动化研究所等国际著名的科研机构与企业。2016CHiMEChallenge国际比赛冠军2.242.912.983.484.314.6855.696.416.556.758.9810.111.52024681012141各参赛机构词错误率对比（六麦克风）科大讯飞机构2机构3机构4机构5机构6机构7机构8机构9机构10机构11机构12机构13机构143.915.325.9667.288.328.819.149.6410.7712.8213.6913.90246810121416各参赛机构词错误率对比（双麦克风）科大讯飞机构2机构3机构15机构5机构7机构6机构9机构8机构11机构16机构12机构13智能语音识别技术0.520.40.450.50.550.6中英人工评价翻译结果可用比例科大讯飞雷神BBN新加坡I2R2015年NIST国际口语机器翻译评测大赛成果获突破针对出国常用场景的口语翻译：2015年口语翻译达到大学四级水平，2017年口语翻译达到大学六级水平机器翻译技术92%英文手写识别率97%混合图文识别＞92%原始试卷识别结果图像识别技术•“讯飞超脑”最新技术成果获WinogradSchemaChallenge2016第一名，被MITTechnologyReview报道•WinogradSchemaChallenge是新型的认知智能国际评测任务，重点考察机器是否具备理解常识、并实现认知推理的能力，被认为是图灵测试的替代版本常识事件的联想关系示例……playbasketballstocktradingbecoacheddrinkwatermakemoneybeinjuredwingame爸爸没法举起他的儿子，因为他很重。问：谁重？答：儿子爸爸没法举起他的儿子，因为他很虚弱。问：谁虚弱？答：爸爸常识推理技术NISTTACKnowledgeBasePopulation(KBP2016)EntityDiscoveryandLinkingTrack科大讯飞获得第一名美国大选期间，特朗普炮轰杰布布什：伊拉克战争都是你哥哥的错！Presidentbushdecidedtowagelraqwar6662.861.260.759.357.653.851.647.34035455565参赛队伍包括：IBM，CMU，UIUC，约克大学，伦斯勒理工，浙大，中科大等国内外著名的科研机构与企业实体发现与链接（EntityDiscoveryandLinkingTrack）作为该项赛事的核心任务，需要从目标文本中抽取命名实体，并将命名实体链接到已有的知识库上KBP知识图谱构建技术85.308085科大讯飞队伍2队伍3队伍4队伍5队伍6队伍7队伍8队伍9队伍10数据更新时间：2017.8.1参赛队伍包括Microsoft、Google、Facebook、IBM、Salesforce、斯坦福大学、卡耐基梅隆大学、华盛顿大学、清华、北大、中科院等国际著名的科研机构与企业篇章：1775年，普里斯特里在一篇题为“在空气中新发现的报告”的论文中发表了他的研究结果，发现了氧气的存在……他最先发表了这项发现，所以普利斯特里通常被认为是首个的发现者。问题:为什么认为普利斯特里是氧气的最先发现者？机器阅读理解技术研究生智能阅卷验证分差=2分差=4（仲裁分差）分差=6人机一致率92.78%98.69%99.83%人人一致率63.92%86.85%95.60%92.78%98.69%99.83%63.92%86.85%95.60%60.00%70.00%80.00%90.00%100.00%大作文（满分20）一致率高考智能阅卷验证语文作文一致率（分差＜7分）英语作文一致率（分差小于5分）机评-报道分92.82%94.57%人1-人287.36%82.85%智能阅卷技术总分：600分分数线：360分2017国家临床执业医师考试讯飞智医助理：456分全球首次通过国家医师资格测试机器人人工智能技术典型行业应用领域未来5-10年内，人类将进入智能一切的时代，人工智能将像水、电、食物、互联网一样，成为人类每天生活中的必需品，难以脱离。AI大势将至，智能未来已来，教育应该帮助学生为未来做好准备人工智能时代即将到来教育信息化2.002教育信息化2.0内涵及发展要求《教育信息化2.0行动计划》正式发布•教育信息化2.0是教育信息化发展的新时代•教育信息化2.0是教育信息化1.0的转段升级•《行动计划》是教育信息化2.0的先导性工程36个“智能”相关词词云10121518202336大数据融合互联网信息素养信息技术创新智能词频关键词行动计划中的关键词1.基本框架人工智能智能技术智能化智能教育智能设备智能环境智能学习智能教学智能智能学伴智能学习效果智能实验室智能教室智能教学助手智能时代智能学习空间教育信息化2.0内涵及发展要求比较视角教育信息化1.0教育信息化2.0从总体上看以“教育信息化”为重点以“信息化教育”为重点从技术关系看信息技术应用作为教育外生变量引进来信息化转变成教育的内生变量从技术基础看以互联网、云计算等信息技术为基础以大数据、人工智能等新技术为基础从应用策略看重点关注量变，强调应用驱动、融合发展重点关注质变，注重创新引领、生态变革从应用效果看改变了物理环境、学习内容、教学方式，探索信息化教学模式从更深的层面上改变了教育生态系统，构建智能教育体系从人的影响看提升师生信息技术应用能力提升师生信息素养教育信息化2.0与1.0的比较分析1.基本框架教育信息化2.0内涵及发展要求2.发展愿景以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导五化：构建网络化、数字化、智能化、个性化、终身化的教育体系三学：建设人人皆学、处处能学、时时可学的学习型社会五更加：实现更加开放、更加适合、更加人本、更加平等、更加可持续的教育整体水平走在世界前列真正走出一条中国特色的教育信息化发展路子教育信息化2.0内涵及发展要求三个转变•从教育专用资源向教育大资源转变•从提升师生信息技术应用能力向提升其信息素养转变•从融合应用发展向创新发展转变三个模式•“互联网+”条件下的人才培养新模式•基于互联网的教育服务新模式•教育治理新模式•教学应用覆盖全体教师•学习应用覆盖全体适龄学生•数字校园建设覆盖全部学校“三全”•着力提高教育信息化应用水平•着力提高广大师生信息素养“两高”•建成“互联网+教育”大平台“一大”五年目标：努力实现“三全两高一大”推动“三个转变”，构建“三个模式”3.发展目标教育信息化2.0内涵及发展要求4.发展要求区域数字资源服务普及行动网络学习空间覆盖行动网络扶智工程攻坚行动教育治理能力优化行动百区千校万课引领行动数字校园规范建设行动智慧教育创新发展行动信息素养全面提升行动构建2.0时代人才培养新模式学校形成生成性资源体系网络学习空间普及应用千校万课引领行动数字校园建设全面普及构建智慧学习支持环境全面提升师生信息素养师生教师普及教学应用学生普及学习应用信息素养全面提升基本原则育人为本融合创新系统推进引领发展教育信息化2.0内涵及发展要求区域/学校信息化发展策略03统一的时间统一的教师统一的学生统一的课表统一的教案统一的课程统一的考试大班教学如何适应个性化因材施教？如何解决中小学生课业负担过重？短时间无法解决应试教育的问题作为没有终点的军备竞赛，“减负”也许是伪命题如何应对新课改、新高考带来的挑战？每个同学的课表，每个同学要参加的考试，每个同学同一门课学习难度，老师教同一门课的教案，都不一样了！如何有效评价、激励教师提升?教学效果提升=(方法论+经验+优质资源+工具+…)×教师主观能动性构建2.0时代人才培养新模式：新目标新课程新课堂新评价新目标双基基础知识基本技能三维目标知识与技能过程与方法情感态度价值观在义务教育的基础上，进一步提升学生综合素质，着力发展学生核心素养，使学生成为有理想、有本领、有担当的时代新人。核心素养学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力区域/学校信息化发展策略新目标2016年9月13日上午，中国学生发展核心素养研究成果发布会在北京师范大学举行，会上公布了中国学生发展核心素养总体框架及基本内涵。全面发展的人学会学习健康生活责任担当实践创新人文底蕴科学精神自主发展社会参与文化基础区域/学校信息化发展策略新目标学科学科核心素养语文语言建构与运用、思维发展与提升、审美鉴赏与创造、文化传承与理解数学数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学预算和数据分析英语语言能力、文化意识、思维品质、学习能力思想政治政治认同、科学精神、法治意识、公共参与历史唯物史观、时空观念、史料实证、历史解释、家国情怀地理人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力物理物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任化学宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任生物学生命观念、科学思维、科学探究、社会责任信