編輯嚴選ChatGPT 請告訴我還有哪些值得關注的 《AI+教育》 應用？
編輯嚴選
2022/12/28閱讀時間約 15 分鐘
前 言
近來 OpenAI 推出新一代 ChatGPT 聊天機器人，不僅可以更接近人類口語方式對答如流，甚至還可以自動生成高品質的新聞稿或論文，又讓各界開始對於人工智慧在教育方面的應用，產生了無限的爭辯與想像。
在深入探討人工智慧的教育應用主題之前，讓我們先梳理一下近幾年的發展脈絡。
2017 AlphaGo 帶動《AI+教育》高速發展
雖然學界一般將 1956 年在美國達特茅斯學院召開的第一次會議，確立「人工智慧」這門學科的架構與定義，認定為人類史上的「人工智慧元年」。但事實上，直到 2017 年 AlphaGo 打敗人類棋王之後，AI 在製造、治安、交通、醫療...方方面面的應用，才開始百花齊放，引領風騷。
換言之，人工智慧在出生 60 餘年之後，才真正是一舉成名天下知，達到史無前例的高峰。
其中，AI 在教育方面的應用也是非常重要的主題，一般稱之為《AI+教育》 ，英文較常用的說法則是 “AI in Education" 常縮寫為 "AIEd“。
我在 2017-2018 年《AI+教育》 的高峰期，曾撰文發表過若干淺見，也分享了一些實務經驗與心得，獲得兩岸媒體不少的引用與採訪：
- “AI+教育”重要的价值与意义
- 封面专题: AI 应用不能丢掉教育之魂
- AI+教育 - 搜狐
- AI面试官来了 - 在线学习
- 智能时代的教育何去何从 - 在线学习
- 《AI+教育》的幾點淺見 - 經濟部產業人才發展資訊網
- 資策會打造ALL+ Advanced Learning Lab 智慧學習實驗室 結合EduAI人工智慧技術 建立國際級數位人才培育中心
當時全世界正處於 AlphaGo 帶來的 AI 狂熱中，機器學習和深度學習幾乎席捲了所有版面。機器視覺應用於人臉辨識應該是當時最熱門的應用，我們當然也不能免俗地將其應用於課堂之中。
然而，《AI+教育》原本看似順利發展的軌跡，2020 年突然遭遇到 COVID-19 疫情大爆發的亂流，瞬間呈現出極為曲折的走向。
我們超酷炫的人臉辨識系統，也因為一片薄薄的口罩，瞬間破功。
2020 疫情影響《AI+教育》的曲折發展
當時，全球恐慌情緒蔓延，大家的注意力全都移轉到病毒和疫苗上。在各行各業可能全部停擺的生死存亡之秋，為了支撐整體社會持續運轉，卻也激發了各行各業加速數位轉型的步伐。疫情期間無法提供 WFH (Work From Home) 的企業，可能很多都已灰飛煙滅了。
企業方面如此，學校方面更是如此。
大家應該還對那些「客廳即辦公室&教室」的歲月記憶猶新吧？疫情期間實體課堂被迫中斷，各級學校不得不全面採用遠距教學的模式，讓學生能夠在家繼續學習，線上學習就從 "Nice-to-have" 成了 "Must-have"。
雖然效果不盡完美，不過從正面效應來說，疫情確實加速了全球 EdTech 數位學習科技的發展，線上學習成了“不得不為”的必然，政府及學校及老師們雖然是臨危受命，倉促成軍，不過對於數位課程的加速普及，實有巨大的影響。
但負面的效應也隨之而來，例如學生無法長時間掛網且保持持專注力、老師很難觀察或照顧到學生的反應、學生心上課不在焉的問題更加嚴重....等等。
不過，疫情期間大家關心的問題是孩子不能停止學習，同步直播的遠距學習模式才是王道，有沒有 AI 其實並不是那麼重要。
因此這個階段，Zoom/Teams/Webex/Google Meet 才是主角，可說是遠距直播線上學習的 Show time，但卻是 《AI+教育》 坐冷板凳的黯淡時光。
2022 AI 創作功力大增
但其實，人工智慧並沒有停止進化的腳步。
2022 年全球疫情逐漸趨緩解封，AI 也邁入下一個里程碑。最為世人驚艷與讚嘆的應該就是 AI 自動生成藝術圖畫的 Midjourney 以及AI 聊天機器人 ChatGPT 。
Midjourney 和 ChatGPT 之所以引起舉世矚目，而是因為人們見識到了 AI 的創作功力大增，未來真的很有可能取代人類。
就如同之前 Midjourney AI 生成圖像獲得科羅拉多州博覽會的美術比賽首獎一樣，ChatGPT 在教育界也引起了不小的爭辯與擔憂。例如：學生可能用 ChatGPT 代寫作業或論文、剽竊別人作品、或被不正確的解答誤導...等等。
姑且先不論這些黑暗面的疑慮，我在之前的文章已大致整理了 《AI+教育》的應用對象包括：老師、學生、助教、教材、作業、考試...等；技術方面則包括： 以文字探勘 Text Mining、 Chatbot 聊天機器人、語音數據分析、影像及視覺辨識分析或 其他生理感測訊號等模式，應該已經涵蓋了當前《AI+教育》的大部分內容。
隨著疫情逐漸趨緩與各國解封， 《AI+教育》 又再度重新獲得各界矚目，而且 AI 智慧也大幅提升，讓我們看看下列幾項值得關注的創新應用。
12 項值得關注的《AI+教育》創新應用
1. Cognii 人工智慧虛擬學習助理
Cognii 是提供 K-12、高等教育和企業培訓市場運作的 Chatbot 聊天機器人。
Cognii 的 AI 功能稱為「虛擬學習助理」 Virtual Learning Assistant 及「虛擬教學助理」Virtual Teaching Assistant。其中「虛擬學習助理」可以讓學生參與到天機器人的對話式學習模式中，並提示學生構建答案，為學生提供即時形成性評估，達到個性化學習，並有效引導學生掌握整體的知識架構。
經 Cognii 實驗研究發現，學生透過參與智能輔導對話的學習模式可以幫助學生形成開放式反應並提高批判性思維能力，也非常適合針對每個學生的一對一輔導和適性化學習。
2. Ivy.ai 大學教務管理聊天機器人
Ivy.ai 是一套專門為大學設計的 Chatbot 聊天機器人。主要協助大學在教務管理方面的工作，例如接受申請表、註冊、學費、截止日期提醒....等。另一個獨特功能則是能夠通過收集的數據來規劃招聘活動，也可以為學生提供急需的信息，例如有關：助學貸款、獎學金、學費支付....等細節。
Ivy.ai 主要的任務並不是解決學生或老師的學習問題，而是協助教育機構解決繁瑣的教務管理問題，比較像擁有 AI 能力的教育機構客戶服務聊天機器人。
3. Querium 協助更有效的 STEM 教育
Querium 專注以 AI 協助提升 STEM 教育的成效，尤其是數學和科學相關科目的學習力，是專為生活在數位原生代的學生而設計的 AI 系統，提供個性化的短期課程和 STEM 科目的練習測試。
Querium 的 StepWise Virtual Tutor 使用 AI 技術模仿大師級教師及導師，可全天候 24/7 可協助學生學習。Queirum 的 AI 虛擬導師已被證明可以提高學生學習的速度、品質和分析能力，同時提高學生的學習成果，也有助於教師深入了解學生的學習習慣和需要改進的地方。
4. Carnegie Learning 支援 K12 教育的 AI 軟體
Carnegie Learning 是專注於 K12 創新教育的供應商，曾贏得 Tech Edvocate “最佳人工智慧/機器學習應用” 獎。
Carnegie Learning 的 MATHiaU 最早是由卡內基美隆大學研究人員開發，結合了數學大師和認知科學家的專業知識，為每位學生提供專屬的數學教練。
MATHiaU 將 AI 技術應用於個性化學習的模式，並讓學生參與屬於個人的及時反饋與互動，可有效提升數學及 STEM 相關科目的學習成效。
5. Riiid 大幅提升英語測驗成效
Riiid 是成立於 2014 年的韓國 EdTech 公司，以 AI 技術為 K12 教育和企業培訓提供個人化學習解決方案。其中專門針對多益 TOEIC 和 SAT 測驗的 Santa AI 學習平台，宣稱能在 20 小時讓學生的測驗成績大幅提升 165 分以上。
Riiid 的 AI 系統分析了超過 3 億個 TOIEC 測驗考題數據，遠遠超過人類可分析的數量。系統會根據每個使用者的程度提供最需要的問題，以最合適學習者難易度的問題進行練習，並提供精確的分數預測，使用者可以練習比一般學習進度多 3 倍以上的題目，進而提升測驗的成績。
6. Centry Tech
Century Tech 是總部位於倫敦的 EdTech 公司，專門提供認知神經科學和數據分析為學生製定個人化學習計劃，可減少教師繁重的工作。
Centry Tech 的 AI 人工智慧平台可跟踪學生的學習進度，同時指出學習中的知識差距，然後會為每個學生提供個人化的學習建議和反饋。對於教師而言，AI 可以幫助他們獲取新的教學資源，減少課程規劃和評分等單調任務所需的時間。
7. Gradescope AI 作業批改及評分系統
你知道在選舉期間鬧得滿城風雨的論文抄襲事件，立下大功的就是 Turnitin 論文比對系統嗎？除此之外，其實 Turnitin 公司還有一項人工智慧的秘密武器，就是 Gradescope AI 作業評分系統。
目前 Gradescope 還不能真的代替老師打分數，但能夠運用 AI 技術支援老師節省大量的批改作業時間，且適用大部分學科課程， 例如：數學、化學、生物、計算機科學、物理、經濟學和商業課程。
Gradescope 會先將學生作業掃描並上傳，之後透過 AI 進行文本識別和分析，再將相同或相似的答案分類分組。老師只需對每組答案進行評分即可。完成批改後，Gradescope 也會根據學生答題狀況提供分析數據，幫助老師了解學生的學習問題，利於課後複習或補足課程需要加強之處。
8. Amira Learning 以 AI 指導閱讀及口語表達
Amira Learning 可以 AI 人工智慧辨識出有口語及閱讀能力障礙的學生，在休士頓大學進行的測試中，篩檢正確率高達 99% 以上。
Amira 將 AI 人工智慧技術應用於口語及語音辨識，以改善閱讀及口話表達能力的學習成效。除此之外，Amira 也可以通過自動化口語閱讀的流利度評估，即時提供正確的閱讀指導。
9. Knewton Alta
Knewton Alta 主要是運用 AI 判別個別學生的學習狀態，定制個人化的學習內容，從而提供更加個性化的學習體驗，幫助學生更能有效掌握學習成果。
Knewton Alta 涵蓋了包括統計學、數學、經濟學和化學領域的課程。在超過 10,000 名學生進行的一項實驗研究中顯示，通過 Knewton 協助完成的學生，對學科的掌握與整體課程的表現能有效提升，在教育界引起了不小的轟動。
10. Obrizum 專注於企業培訓市場的 AI
除了上述各種 AI 在教育領域的應用之外，Obrizum 則專注於 AI 在企業培訓方面的議題。
《哈佛商業評論》發現，75% 的管理人員對其雇主的學習與發展 (L&D) 職能不滿意，只有 12% 的員工將在 L&D 計劃中學到的新技能應用到工作中。
劍橋大學的三位科學家 Chibeza Agley、Sarra Achouri 和 Juergen Fink 因此共同創立了Obrizum，這是一家應用 AI 導入 “適性化學習” (Adaptive Learning) 技術以提升企業培訓員工技能的公司，可以為員工個人定制企業學習體驗，並有效辨識出職能差距並衡量員工的學習成效。
Obrizum 開發了獨特的人工智能演算法來理解和映射知識內容網路，以非線性的方式組成企業知識架構，並且可以隨著市場的變化而快速調整，是少數專注於企業培訓的 EdTech 公司。
11. Smartest Learning
Smartest 是一家瑞士的 EdTech 公司，可使用 AI 可以在幾秒鐘內從任何現有文檔自動創建個性化練習與測驗。
Smartest 主要使用兩種技術，包括 AI 視覺辨識和 NLP 自然語言處理。視覺辨識技術主要是從研究文檔中辨識與分析內容是文本、圖像還是表格。一旦辨識出是文檔內容，系統就會使用自然語言處理來自動生成智慧化的測驗與問題。
Smartest 可在幾秒鐘內從任何現有文檔自動創建個性化的測驗與練習。這些練習題可以輕鬆編輯並共享，目前已提供多所瑞士學校使用 Smartest 進行教學活動，獲得了比以往更有效的學習結果。
12. Synthesia 自動語音合成課件
Synthesia 是一家總部位於倫敦的新創公司，2017 年由來自倫敦大學學院、斯坦福大學、慕尼黑工業大學和劍橋大學的人工智能研究人員和企業家團隊創立。
Synthesia 可利用深度偽造學習（Deep Learning and Fake），透過 AI 與機器學習的人體圖像合成技術，將圖像與影片重複堆疊，達到仿真的效果。
Synthesia 可以 AI 訓練神經網絡自動合成栩栩如生的影像，重現視頻中的逼真外觀和動作。使用者不用攝像機、麥克風或攝影棚，直接輸入文字，就可以語音合成的方式，創作出栩栩如生的教學影片，有興趣的朋友可以參考我們製作的範例影片。
結 語
COVID-19 疫情不僅加速了各行各業的數位轉型，《AI+教育》 也在疫情之後進化到了不同的級別。
就像我在之前的文章提出的觀點，至今看來應該依然適用：：
《AI+教育》的主要對象是人，不是機器。這和研發一台能夠打敗人類的下棋機器人、或是能夠自動駕駛的自走車，在意義上是截然不同的—我從沒聽說過哪個《AI+教育》的應用是以取代人類或打敗人類為榮。
傳統教育框架下的模式、思維、工具、方法，都有必要進一步探索或變革。但也有不變的部分，例如人性、價值觀、信念、勇氣、抉擇、包容、正直、同理心......等，這些特質，都是教育中最重要的核心素養，不應該因為 AI 的強大而有所偏離。
直到今天，ChatGPT 雖然仍無法告訴我完整的答案，也無法幫我寫出這篇文章....但未來有一天，AI 一定可以達成這樣的任務。
而我也並不擔心，因為我相信，自己到時候也一定會進化到更高的級別，將會從事需要更高智慧的工作。
我們很難預測未來 AI 將會進化到什麼程度，但本次介紹的幾項《AI+教育》創新應用，或許可以給各位一些啟發。謹以之前文章中的一段話，作為本篇文章的結語，與諸君共勉之：
《AI+教育》仍在發展初期，未來如何發展？我們無需迷茫，答案並不需要什麼高深莫測的人工智慧，往往只是大道至簡的人生智慧。
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