智适应教育研究报告.pdf

智 适 应 教 育 行 业 研 究 报 告鲸 准 研 究 院 2018年 5月报 告 声 明报 告 指 导分 析 师关 注 领 域 ： 区 块 链王 帆wangfanjingdatahhwf95分 析 师关 注 领 域 ： 消 费 电 商 零 售靳 佳 丽jinjialijingdataJinjiali2015研 究 院 院 长姓 名谭 莹tanyingjingdatazhiniezhinie分 析 师姓 名关 注 领 域 ： 人 工 智 能2张 伊 聪zhangyicongjingdatacom309464820分 析 师姓 名关 注 领 域 ： 消 费朱 明 驰zhumingchijingdata757540200分 析 师关 注 领 域 ： 教 育赵 子 蔚zhaoziweijingdataivy_zhao1024作 者 介 绍免 责 声 明 本 报 告 作 者 具 有 专 业 胜 任 能 力 ， 保 证 报 告 所 采 用 的 数 据 均 来 自 合 规 渠 道 ， 分 析 逻 辑 基 于 作 者 的 职 业 理 解 ， 本 报 告 清 晰 准 确 地 反 映 了 作 者 的 研 究 观 点 ， 力 求独 立 、 客 观 和 公 正 ， 结 论 不 受 任 何 第 三 方 的 授 意 或 影 响 ， 特 此 声 明 。 鲸 准 不 会 因 为 接 收 人 接 受 本 报 告 而 将 其 视 为 客 户 。 本 报 告 仅 在 相 关 法 律 许 可 的 情 况 下 发 放 ， 并 仅 为 提 供 信 息 而 发 放 ， 概 不 构 成 任 何 广 告 。 本 报 告 的 信 息 来 源 于 已 公 开 的 资 料 ， 鲸 准 对 该 等 信 息 的 准 确 性 、 完 整 性 或 可 靠 性 不 作 任 何 保 证 。 本 报 告 所 载 的 资 料 、 意 见 及 推 测 仅 反 映 鲸 准 于 发 布 本 报 告当 日 的 判 断 ， 本 报 告 所 指 的 公 司 或 投 资 标 的 的 价 格 、 价 值 及 投 资 收 入 可 升 可 跌 。 过 往 表 现 不 应 作 为 日 后 的 表 现 依 据 。 在 不 同 时 期 ， 鲸 准 可 发 出 与 本 报 告 所载 资 料 、 意 见 及 推 测 不 一 致 的 报 告 。 鲸 准 不 保 证 本 报 告 所 含 信 息 保 持 在 最 新 状 态 。 同 时 ， 鲸 准 对 本 报 告 所 含 信 息 可 在 不 发 出 通 知 的 情 形 下 做 出 修 改 ， 投 资者 应 当 自 行 关 注 相 应 的 更 新 或 修 改 。 在 任 何 情 况 下 ， 本 报 告 中 的 信 息 或 所 表 述 的 意 见 均 不 构 成 对 任 何 人 的 投 资 建 议 。 在 任 何 情 况 下 ， 鲸 准 、 鲸 准 员 工 或 者 关 联 机 构 不 承 诺 投 资 者 一 定 获 利 ， 不与 投 资 者 分 享 投 资 收 益 ， 也 不 对 任 何 人 因 使 用 本 报 告 中 的 任 何 内 容 所 引 致 的 任 何 损 失 负 任 何 责 任 。 投 资 者 务 必 注 意 ， 其 据 此 做 出 的 任 何 投 资 决 策 与 鲸 准 、鲸 准 员 工 或 者 关 联 机 构 无 关 。 在 法 律 许 可 的 情 况 下 ， 鲸 准 及 其 所 属 关 联 机 构 可 能 会 持 有 报 告 中 提 到 的 公 司 的 股 权 ， 也 可 能 为 这 些 公 司 提 供 或 者 争 取 提 供 筹 资 或 财 务 顾 问 等 相 关 服 务 。 在法 律 许 可 的 情 况 下 ， 鲸 准 的 员 工 可 能 担 任 本 报 告 所 提 到 的 公 司 的 董 事 。 本 报 告 版 权 仅 为 鲸 准 所 有 ， 未 经 书 面 许 可 ， 任 何 机 构 和 个 人 不 得 以 任 何 形 式 翻 版 、 复 制 、 发 表 或 引 用 。 如 征 得 鲸 准 同 意 进 行 引 用 、 刊 发 的 ， 需 在 允 许 的 范围 内 使 用 ， 并 注 明 出 处 为 “ 鲸 准 数 据 ” ， 且 不 得 对 本 报 告 进 行 任 何 有 悖 原 意 的 引 用 、 删 节 和 修 改 。目 录01020304智 适 应 教 育 相 关 概 念 阐 述智 适 应 教 育 行 业 现 状 分 析国 内 智 适 应 教 育 代 表 公 司 分 析智 适 应 教 育 投 融 资 情 况05国 外 智 适 应 教 育 代 表 公 司 分 析06智 适 应 教 育 阻 碍 因 素 及 发 展 趋1智 适 应 教 育 相 关 概 念 阐 述1.人 工 智 能 在 教 育 领 域 的 应 用2.自 适 应 教 育 概 述 及 分 类3.自 适 应 教 育 发 展 历 程4.AI教 育 和 自 适 应 教 育 的 关 系人 工 智 能 定 义 及 中 国 人 工 智 能 发 展 战 略 目 标 人 工 智 能 是 一 门 综 合 了 计 算 机 科 学 、 生 理 学 、 哲 学 的 交 叉 学 科 ， 是 使 用 机 器 代 替 人 类 实 现 认 知 、 识 别 、 分 析 、 决 策 等 功 能 的 技 术 。伴 随 着 人 工 智 能 的 三 次 浪 潮 ， 越 来 越 多 的 中 国 企 业 投 入 到 AI领 域 的 研 究 和 探 索 中 。 在 国 务 院 发 布 的 人 工 智 能 发 展 规 划 中 在 2030年 人工 智 能 核 心 产 业 规 模 将 超 过 1万 亿 元 ， 并 将 带 动 相 关 产 业 规 模 超 过 10万 亿 元 。 人 工 智 能 发 展 的 核 心 是 与 行 业 相 结 合 ， 只 有 赋 能 垂 直 行 业 的 技 术 才 具 有 市 场 化 价 值 。 通 过 创 造 新 的 用 户 价 值 ， 解 决 行 业 稀 缺 资 源 的痛 点 与 提 高 原 产 业 运 行 效 率 ， 人 工 智 能 将 会 为 社 会 带 来 可 持 续 价 值 。； 国 务 院 关 于 印 发 新 一 代 人 工 智 能 发 展 规 划 的 通 知 0500001000001500002020年 2025年 2030年中 国 人 工 智 能 核 心 产 业 规 模 及 带 动 产 业 规 模 规 划核 心 产 业 规 模 带 动 产 业 规 模单 位 ： 亿 元 人 民 币STEP 1总 体 技 术 和 应 用 与 世界 先 进 水 平 同 步 。初 步 建 成 人 工 智 能 技术 标 准 、 服 务 体 系 和产 业 生 态 链 。STEP 2基 础 理 论 实 现 重 大 突 破 。在 智 能 教 育 、 智 能 医 疗 、智 能 制 造 、 智 能 农 业 与 国防 等 领 域 广 泛 应 用 。STEP 3理 论 、 技 术 与 应 用 总 体 达到 世 界 领 先 水 平 。； Switchboard， ImageNet28.20% 25.80% 16.40% 11.70% 7.30% 6.70% 3.50% 0204060801001201401600% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 2010-2016年 ImageNet 图 像 识 别 错 误 率2010年NEC美国2011年Xerox2012年AlexNet2013年Clarifi2014年VGG2015年GoogleNet2016年ResNet8层 神 经 网 络8层 神 经 网 络19层 神 经 网 络22层 神 经 网 络152层 神 经 网 络人 眼 识 别错 误 率5.1%14.50% 12.20% 11.80% 10.40% 8.00% 5.90% 5.10% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 2011-2017年 Switchboard电 话 语 音 错 误 率2011年 IBMGMM-HMM2012年 IBMDNN-HMM2013 IBMCNN-HMM2014年 IBMJoint CNN/DNN2015年 IBMJoint CNN/DNN+RNN+NNLM2016年 MSRResNet+LACE+BLSTM+RNNLM2017年 IBM人 类 语 音 识别 错 误 率5.1%人 工 智 能 通 用 技 术 发 展 情 况应 用 到 垂 直 行 业 的 人 工 智 能 的 通 用 技 术 主 要 包 括 语 音 识 别 、 自 然 语 言 处 理 与 图 像 识 别 。 其 中 语 音 识 别 与 自 然 语 言 处理 已 经 验 证 的 应 用 场 景 有 在 线 教 育 和 呼 叫 中 心 ； 图 像 识 别 中 以 人 脸 识 别 技 术 发 展 的 最 为 迅 速 ， 应 用 的 场 景 最 为 广 泛 ，主 要 应 用 在 安 防 和 金 融 两 个 领 域 。近 几 年 ， 各 项 通 用 技 术 的 错 误 率 均 接 近 或 超 越 了 人 类 的 平 均 能 力 。 尽 管 技 术 还 有 诸 多 问 题 亟 待 解 决 ， 但 已 能 在 具 体的 场 景 下 作 为 辅 助 功 能 提 高 行 业 效 率 。根 据 学 生 的 学 习 行 为 数 据 进 行 测 评 ， 比 如 根 据 口 语 测 试 发 音 水 平 ， 如 智 能 测 评 、智 能 阅 卷 类 公 司 。为 学 生 提 供 练 习 题 ， 分 析 做 题 数 据 并 且 给 出 评 估 报 告 ， 如 拍 照 搜 题 等 题 库 类 公司 。通 过 搜 集 和 分 析 学 生 的 学 习 模 式 和 学 习 行 为 ， 调 整 学 习 路 径 ， 推 荐 相 应 的 学 习内 容 ， 提 供 个 性 化 学 习 ， 如 自 适 应 学 习 系 统 类 公 司 。实 时 和 连 续 搜 集 学 生 学 习 行 为 数 据 ， 线 上 推 荐 相 应 的 教 学 课 程 ， 辅 助 和 替 代 老师 教 学 ， 如 自 适 应 学 习 系 统 、 教 学 机 器 人 类 公 司 。人 工 智 能 在 教 育 领 域 的 应 用人 工 智 能 在 学 习 中 可 应 用 在 测 、 练 、 学 、 教 四 个 环 节 ， 类 别 上 可 划 分 为 识 别 类 和 策 略 类 。AI教 育 中 的 识 别 类 包 括 拍 照 搜 题 、 智 能 测 评 、 智 能 阅 卷 等 ， 具 体 应 用 了 图 像 识 别 、 语 音 识 别 、 语 义 识 别 等 技 术 ； 策略 类 主 要 是 自 适 应 学 习 系 统 ， 主 要 应 用 了 信 息 论 技 术 、 贝 叶 斯 理 论 、 知 识 空 间 、 遗 传 算 法 等 技 术 。测练学教技 术 对 数 据 要 求 低 标 记 答 案 对 错 ， 然后 提 供 预 先 设 定 好的 路 径 而 不 管 学 生具 体 的 反 馈 简 单 的 辅 导 老 师 和 减 少 学 生 的 刷 题非 规 则 的 自 适 应 教 育 贝 叶 斯 理 论 、 知 识空 间 理 论 、 分 类 树 、模 糊 逻 辑 、 概 率 图模 型 、 逻 辑 斯 蒂 回归 、 神 经 网 络 、 遗传 算 法 等 技 术 需 要 连 续 的 学 生 学习 行 为 数 据 基 于 学 生 行 为 数 据实 时 动 态 调 整 的 学习 路 径 洞 察 学 生 知 识 点 的 掌 握 情 况 和 连 续积 累 学 习 行 为 ， 实 时 调 整 学 习 内 容 ，做 到 个 性 化 教 学自 适 应 教 育 概 述 及 分 类自 适 应 教 育 是 一 种 为 学 生 提 供 个 性 化 学 习 的 方 式 ， 通 过 追 踪 学 生 如 何 回 答 问 题 ， 基 于 其 特 定 行 为 和 答 案 ， 推 荐 相 应 的 学 习路 径 ， 以 更 好 地 适 应 学 生 个 人 的 学 习 需 求 ， 做 到 因 材 施 教 ， 类 别 上 分 为 规 则 的 自 适 应 教 育 和 非 规 则 的 自 适 应 教 育 。规 则 的 自 适 应 教 育 ： 具 有 固 定 的 在 线 学 习 顺 序 ， 系 统 按 照 预 先 设 定 好 的 规 则 ， 将 内 容 传 送 给 学 习 用 户 ， 无 法 根 据 用 户 的 行为 实 时 反 馈 和 调 整 学 习 路 径 ， 无 法 做 到 真 正 千 人 千 面 的 个 性 化 学 习 。非 规 则 的 自 适 应 教 育 ： 运 用 人 工 智 能 、 数 据 挖 掘 、 认 知 科 学 、 教 育 学 、 心 理 学 、 行 为 科 学 等 知 识 ， 连 续 、 实 时 地 收 集 学 生学 习 数 据 ， 根 据 学 习 者 的 学 习 目 标 、 学 习 行 为 、 偏 好 和 学 习 状 态 实 时 动 态 调 整 和 优 化 学 习 路 径 ， 以 达 到 个 性 化 教 学 的 目 的 。这 种 基 于 AI技 术 的 自 适 应 教 育 即 为 人 工 智 能 自 适 应 教 育 ， 简 称 为 智 适 应 教 育 。类 型 技 术 数 据 学 习 路 径 效 果规 则 的 自 适 应 教 育 简 单 的 计 算 机 编 程非 规 则 的 自 适 应 教 育 的 知 识 点 关 联 性 以 及 路 径 推 荐 逻辑 复 杂 ， 可 以 基 于 学 生 的 行 为 实 时 评 估 接 下 来 的 学 习内 容 ， 实 现 学 习 路 径 的 千 人 千 面 的 规 划 。非 规 则 的 自 适 应 学 习 模 式自 适 应 教 育 概 述 及 分 类规 则 的 自 适 应 教 育 的 知 识 点 之 间 的 关 联 较 为 简 单 ， 基于 “ 如 果 -然 后 ” 的 简 单 逻 辑 ， 为 学 生 提 供 有 限 的 学习 路 径 规 划 ， 不 能 实 时 收 集 数 据 以 动 态 地 调 整 路 径 。规 则 的 自 适 应 学 习 模 式Alfred Binet创 建 第 一个 自 适 应 测 验 -比 奈 智商 测 验1905年B. F. Skinner 提 出 程 序化 学 习 理 论 和 生 产 出 教学 机 器1950年伊 利 诺 伊 大 学 开 发 出PLATO自 动 化 教 学 操 作系 统 的 程 序 逻 辑1959年开 始 出 现 计 算 机 辅 助 教学 ， JaimeCarbonell创 建 Firts智 能 教 学 系 统1970s蒙 特 利 尔 大 学 组 织 第 一届 ITS（ 智 能 教 学 系 统 ）国 际 会 议1988年英 国 爱 丁 堡 举 行 第 一 届人 工 智 能 教 育 （ AiED）国 际 会 议1993年Knewton、 Realizeit等 自 适 应 平 台 相继 成 立 。 Knewton是 较 早 将 人 工 智能 技 术 应 用 到 自 适 应 学 习 中 的 公 司 。2000s国 内 智 能 自 适 应 教 育 开 始 兴 起 ，乂 学 教 育 、 学 吧 课 堂 等 公 司 开 始投 入 自 适 应 领 域 。 截 止 目 前 共 有41家 做 自 适 应 教 育 的 公 司 。2010s众 多 教 育 机 构 开 始 涉 足自 适 应 教 育 ， 如 好 未 来 、可 汗 学 院 等 。2016年 起自 适 应 教 育 发 展 历 程自 适 应 教 育 学 习 理 念 很 早 之 前 就 存 在 ， 其 形 成 通 常 与 B. F. Skinner 的 教 学 机 器 和 他 的 程 序 化 学 习 理 论 有 关 ， 这 个理 论 于 1950s年 代 出 现 ， 1970s开 始 通 过 计 算 机 辅 助 教 学 ， 出 现 了 智 能 化 教 学 系 统 。 近 年 来 ， 随 着 大 数 据 、 人 工智 能 等 技 术 不 断 成 熟 ， 逐 渐 从 理 论 走 向 落 地 应 用 ， 推 动 了 人 工 智 能 自 适 应 教 育 的 快 速 发 展 。