作業(yè)幫副總裁羅亮在做“后疫情時代作業(yè)幫對教育科技的探索”的主題分享

芥末堆 11月26日 李海顏 報道

11月24日，在“或躍在淵：教育的信心與發(fā)展”芥末堆GET2020教育科技大會上，作業(yè)幫副總裁羅亮帶來了“后疫情時代作業(yè)幫對教育科技的探索”的主題分享。

他表示，在線教育的最大價值是在于用科技的力量，把知識分發(fā)到每一個有需要的學生身邊，而教育科技就是把優(yōu)質(zhì)的教育資源放大、遷移、匹配的便捷管道。就直播技術而言有兩大核心，一是基本的音視頻傳輸能力和互動能力，二是利用AI技術提升學生課堂中的互動效果。    

以下為羅亮的演講實錄：

尊敬的各位嘉賓大家好！我是來自作業(yè)幫的羅亮，今天分享主題是《后疫情時代作業(yè)幫在教育科技的探索》。我是在教育行業(yè)里面做技術的，其實可以看得出來，在線教育的最大價值就是用科技的力量把知識分發(fā)到每一個有需求的學生身邊。

互聯(lián)網(wǎng)是什么？互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)是連接，它能打破時間、空間、地域、階層的限制，讓整個社會、整個信息得以連接。教育又是最不均衡的社會資源，通過技術我們可以把教育資源均衡地分發(fā)下去，所以技術的價值就是搭建起了把優(yōu)質(zhì)的教育資源放大、遷移、匹配的便捷管道。

為什么我們能做一個管道呢？在我看來，作業(yè)幫在累計8億智能設備上被激活，每月連接用戶數(shù)超過1.7億，這樣的積累幫助我們在技術上持續(xù)提升。我們用科技來賦能教育，為教育普惠貢獻自己的一份力量，我們有60%的直播課的學員是來自三線及三線以下的城市與鄉(xiāng)村。

疫情以來，各地紛紛轉(zhuǎn)戰(zhàn)線上，在線教育被推到了風口浪尖。作業(yè)幫也積極響應政府號召，助力各地中小學生在線學習。疫情期間，我們開設了春季免費直播課，僅五周的時間就有3300萬人次的學員參與了春季免費直播課。同時，我們還開設了名師講堂公益課和針對高考的高考真題解析直播課。

疫情來臨時，大量的學生突然涌入在線教育。過往我們在線直播課學員數(shù)量是百萬級別，但今年已超過了3000萬，整個數(shù)量級乘了10倍，這其實對于做技術的人而言是一個非常大的挑戰(zhàn)。

這個時候怎么辦？坦白的說就一個辦法，多加點服務器、多加點帶寬，但是加服務器和帶寬并不是那么容易。首先，需要基礎架構能夠支撐增加服務器和帶寬；其次，需要在短時間內(nèi)找到供應商，并讓其提供服務。這兩點都不是短時間內(nèi)可以做到的。

作業(yè)幫早在一年前就已經(jīng)從單一的云服務商變成了五家云服務商同時提供服務，才能在短時間內(nèi)增加服務器和帶寬，才能比較從容地承接用戶的爆發(fā)。此外，直播技術也是我們的核心技術之一。我們用了將近一年半的時間搭建了一套自己的直播體系，在今年的免費直播課中也發(fā)揮了應有的作用。

直播課的兩大核心：基礎音視頻服務和AI視覺語音技術

后疫情時代對教育科技提出了更多要求和挑戰(zhàn)。比如，如何滿足更多形式的授課方式、如何更好地提升整個課程的互動效果、如何真正有效地提升學習的效果。經(jīng)過疫情的大考我們開始進行自己的思考和探索，我們認為技術是能做非常多的事情。

整個直播課我認為有兩個核心要點，第一是直播技術本身，基于Web RTC的行業(yè)協(xié)議我們自研了一套直播架構體系，讓分布在全國各地的師生通過直播網(wǎng)絡穩(wěn)定的連接在一起。我們的直播課類型是多樣的，包括1對多的大班直播課、1對1的輔導課以及6人的小班課等等。6人小班課其實本質(zhì)上是一個大班，但是每一個學生的感受是在一個6人小班當中上課。

我們的用戶覆蓋全國整個學生群體，這樣多形式的直播課，如何通過直播網(wǎng)絡將分布在全國各地的師生都穩(wěn)定的連接在一起呢？我們用了一年時間和云服務供應商一起共建了遍布全國的節(jié)點網(wǎng)絡，為老師和學生提供足夠清晰、足夠流暢、實時互動的直播音視頻服務。

基礎的音視頻服務之外，在未來直播課中我們認為會大放異彩的是AI技術。我們用AI做什么呢？就目前的行業(yè)技術而言，我們在教學領域應用最多的是視覺技術和語音技術。

以視覺技術為例，我們可以利用視覺技術對學生在課堂上的學習情況、表現(xiàn)情況進行感知。通過視覺技術能夠幫助主講老師收集學生在課堂上的表現(xiàn)情況，包括注意力是否集中、是否有家人陪同、坐姿是否端正等。這些行為的識別、分析和匯總，能夠幫助主講老師及時了解所有學生的上課狀態(tài)，比如內(nèi)容是否難度偏大，學生整體的接受度如何，是否需要著重講解或者是轉(zhuǎn)換講課方式。同時也能夠幫助輔導老師關注學生的學習行為。如學生狀態(tài)有異常，老師直接收通知，會提醒學生更好地投入到學習中去。學生在上課過程中，如果離屏幕太近，我們也會對他進行提醒。

每節(jié)課結(jié)束后，我們會綜合匯總學生當節(jié)課各種行為、注意力集中狀態(tài)、答疑情況等，智能分析的學生行為數(shù)據(jù)，匯總后呈現(xiàn)給老師，老師基于這個完整的報告來評估自己教學情況，不斷提高自己的教學水平。

另外一種形式是語音技術，我們自研的AI語音技術提供了語音發(fā)彈幕的能力和服務。在小低年級，孩子最自然的交互形式是說話，學生們可以用語音發(fā)送自己的彈幕，這樣極大提升了學生在課堂當中的參與感和積極性。而且在一些英語學科當中，口語的讀寫、聽寫能力都是非常重要的，我們也能通過AI技術對用戶的讀音的效果進行評分，匯總到老師那里，可以讓老師和學生進行反饋互動，你答得好不好、你答得怎么樣，這樣的技術在當今的直播課里面、AI課里面大量使用。    

同時，通過語音技術還能提升交互能力。我們有一種教學類型叫集體發(fā)言，六個學生針對老師提出的問題一起來發(fā)言，這個時候我們會發(fā)現(xiàn)一個問題，每個學生既要聽得見同學們的聲音，還要不被發(fā)出來的聲音回聲所干擾，這需要大量噪音消除、回聲消除的技術，讓同組學生，也讓老師能聽到學生們的清晰發(fā)言。

所以其實我們可以看到直播課技術的兩大核心，一是基本的音視頻傳輸能力和互動能力，二是利用AI技術提升學生課堂中的互動效果。    

 AI技術是算法、模型和數(shù)據(jù)的結(jié)合體

其實AI是什么呢？AI是算法、模型和數(shù)據(jù)的結(jié)合體，我們在這上面的成果，源于作業(yè)幫長期的技術和數(shù)據(jù)積累，尤其是在作業(yè)幫拍照搜題這個場景下的不斷探索。

作業(yè)幫APP是中國全網(wǎng)流量里面APP活躍度TOP30的教育類APP，我們的月活過億。在這5年的過程里面，我們累積了20000TB的學習數(shù)據(jù)，同時也積累了超過2.5億的行業(yè)題庫。

疫情期間，對拍照搜題業(yè)務也提出了新的挑戰(zhàn)。過去對著書本或者手寫的文字，疫情期間出現(xiàn)了很多對著屏幕拍照的需求，增加了對識別技術的要求。比如電腦屏幕有閃爍，有摩爾紋，有反光，這些新情況，需要不斷的去迭代和優(yōu)化，盡可能的去提升用戶搜索的準確率和召回率。

拍照搜題是作業(yè)幫積累最久的一個技術，經(jīng)過5年多不斷的迭代和創(chuàng)新以及積累，目前已經(jīng)是一個結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡，集群化的識別引擎。我們在5年前拍一道題得到它的答案大概可能要七八秒鐘的時間，但是到了今天通過不斷提升的神經(jīng)網(wǎng)絡，我們能做到在200ms內(nèi)完成識別解析，然后從包含2.5億個題目的搜索引擎里匹配到最佳的結(jié)果。 

其實在這個過程中我們經(jīng)歷了非常多的挑戰(zhàn)，從最開始的準確率低到令人發(fā)指，到今天我們能應對模糊、傾斜、干擾各種低像素的相機，很多用戶的設備是拿著家長淘汰下來的舊手機、老手機，像素低、內(nèi)存小，拍出來的質(zhì)量參差不齊。

長期面對這種低像素、模糊、傾斜、干擾等等的輸入，倒逼我們?nèi)ゲ粩嗟奶嵘R別的效果，也幫助我們積累了大量的寶貴數(shù)據(jù)，提升了模型的能力，形成一個正向循環(huán)。通過不斷的積累在AI方面的技術能力，我們也把這些能力應用到了更多的場景中去，提供更好的產(chǎn)品，比如整頁拍搜、自動批改，自動答題等功能。

我們在這個過程中能看到技術對在線教育起非常大的促進作用，在疫情的沖擊下，各行各業(yè)都起了很多的變化。在線教育在后疫情時代被推上了歷史的舞臺，中央也在“十四五”的規(guī)劃里面提出要建設高質(zhì)量的教育體系。在線教育不僅可以促進教育普惠，推動教育均衡發(fā)展，還可以激發(fā)優(yōu)質(zhì)教育新供給，推動中國教育邁向數(shù)字化、智能化、個性化的新臺階。