印度儿童穿着虚拟现实,人工智能和监督下的面部识别技术

时间 :2024-12-26 作者 : 来源: 浏览 : 分类 :网络资讯
你戴着一个类似谷歌纸板的虚拟现实头盔,看到一个立体图像,就像漂浮在空的人脑在慢慢旋转。你手里有一个控制器,可以像鼠标一样指向大脑的任何部分。你会发现整个大脑由无数的脑叶组成。你点击大脑,所有的脑叶都被分开了。当你使用“鼠标”在图像上自由滑动并找到你触摸的刀片时,一串单词会自动出现在那个刀片上,告诉你它的功能是什么。你把“鼠标”指向枕叶

你戴着一个类似谷歌纸板的虚拟现实头盔,看到一个立体图像,就像漂浮在空的人脑在慢慢旋转。你手里有一个控制器,可以像鼠标一样指向大脑的任何部分。你会发现整个大脑由无数的脑叶组成。你点击大脑,所有的脑叶都被分开了。当你使用“鼠标”在图像上自由滑动并找到你触摸的刀片时,一串单词会自动出现在那个刀片上,告诉你它的功能是什么。你把“鼠标”指向枕叶,这条线告诉你它负责视觉处理。此时,系统向您提出了挑战:您能否将这些分散的刀片放回原位?

根据你看到的文字,你把所有的刀片一点一点地放回原来的形状。当最后一块被退回时,系统会弹出一个通知:你赢了。

原来,刚才的整个过程只是一个游戏,一个关于大脑结构的虚拟现实益智游戏。

"这比教科书中枯燥的段落有趣得多。"你不禁喃喃自语。我摘下头盔,回忆起刚才的经历。我还是不满意。

兽医产品推广图

虚拟现实设备的制造商Veative Labs表示,他们设计的模拟系统将有形知识与抽象认知联系起来,让用户从被动的学习者转变为主动的知识获取者。

据报道,该公司生产的用于科学和数学科目的虚拟现实设备已经出现在世界上25个国家的许多教室中。它的主要功能是帮助学生理解学科知识的复杂概念:

“很容易看出这种设备在提高学习能力方面的有效性,但一个经常被忽视的事实是,这种产品还能提高教师的教学能力。因为它可以通过扩大教师的知识储备来激发他们更多的潜力。”该公司在官方网站上自信地宣称。

虽然虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术主要被少数精英私立学校在教育领域使用,幸运的是,政府已经开始采取行动。印度最新的《2019年国家教育政策草案》明确指出,“科技成果和技术应用应成为提高印度整体教育质量的重要战略。”

可以想象,在这样的政策背景下,为教师和所有年级学生开发的一系列教育软件将不断涌现。其中,使用增强现实和虚拟现实技术的严肃游戏和模拟教育产品将成为主要参与者。

从深层次来看,这些产品的广泛应用凸显了新技术对传统教学方法的颠覆和挑战。从现在开始到不久的将来,人们将会越来越习惯在线教育:教师在家进行教学活动,而学生只需一部手机就可以在任何地方接收学习材料和听课。过去,即使在在线和离线教育场景中,也很难通过科学手段跟踪学生的课堂参与情况。然而,有了人工智能技术及其重要分支——自然语言处理的支持,即使教育活动在网上进行,学生的理解能力、分析能力,甚至注意力的集中和讲课时的情绪变化都可以被及时发现、跟踪和测量。

人脸识别技术可以实时捕捉学生的课堂参与情况,监控教师的教学效果。商业人工智能工具可以帮助学生匹配合适的大学,选择适合自己特点的课程。

“这个时代最惊天动地的技术是人工智能。具体来说,它是人工智能领域中的机器学习和深入学习。”乌达城创始人、董事长兼首席执行官巴斯蒂安·特龙兴奋地说。硅谷独角兽的主要业务是为用户提供大量在线公共课程。

“人工智能可以培养世界级的教师。世界级的老师不仅会说话,还会倾听。无论学生来自何方,他们都能理解,并根据自己的具体情况及时做出调整。”特龙补充道。

乌达城成立于2011年,最初是由巴斯蒂安·特龙和彼得·诺维格建立的实验室。当时,斯坦福大学的两位教师在互联网上开设了一门名为“人工智能导论”的免费公开课。

“与课程内容相比,‘学生怎样才能学得更好’是我们关注的焦点。我们认为教学过程实际上是教师和学生在教学内容上的互动。当学生理解老师教的内容时,这个教学环节是有效的。相反,当学生听不懂老师说的话时,教学过程就会中断,教学效果就会打折扣。Udacity使用人工智能技术分析整个教学过程,成功锁定了具体的教学错误,进一步提高了学生的学习效率。此外,我们还使用人工智能技术来帮助企业做出定价决策。通过详细的分析,人工智能可以为满足市场需求的产品找到最合适的价格点。这个过程有点类似于亚马逊人工智能的日常工作。”

除了乌达城,特龙还是谷歌X的创始人,谷歌X催生了谷歌的自动驾驶汽车和可穿戴设备谷歌眼镜。

近年来,不仅是硅谷,而且在印度,成千上万的企业家都进入了教育技术行业。根据Inc42 Media旗下研究机构数据实验室发布的数据,仅从2014年到2019年,印度就新增了4450家教育初创企业。虽然这些企业中有1150家被迫关闭,但从总的趋势来看,教育科学和技术领域已经成为资本的出路。迄今为止,194家教育科技初创企业获得了政府补贴。这一领域的资金也达到了20亿美元。就业务内容而言,相当多的初创企业都把重点放在改善在线培训的软件和硬件设施上。从印度的国情来看,这确实是当务之急:由于带宽有限,印度许多地方的学生很难享受到在线教育带来的便利和效率。

优化直播质量

像特龙一样,万西·克里希纳也是一名教师。2006年,他和旁遮普的一个朋友共同创建了一家名为Lakshya的离线培训公司,他本人也是该公司的讲师。到2012年,拉克希亚已经成为印度北部一个著名的测试设计品牌,但克里希纳决定出售该公司,因为他觉得很难在网上扩大他的主要业务:

“离线培训中心要实现大规模扩张真的不容易。如果你想在其他地方开设分校,你必须学习校长的精神,并保证同样高水平的教师。这两项任务非常困难。如果我们想在不失去培训中心教育理念的情况下扩大规模,不让教师水平下降,我们只能依靠技术手段。”

克里希纳随后与朋友们共同创建了在线课程培训公司Vedantu。该公司为6至10年级的学生提供所有科目的课程指导。在公司成立的最初几年,即2016年前后,韦丹图主要推广一对一的在线咨询。但没过多久,这个模型就变成了200个,也就是说,200多名学生在网上听老师讲课。为了建立一个品牌和扩大其市场份额,韦丹图还推出了一个免费模式。在免费的在线课堂上,一位老师实现了——克里希纳的目标——同时将教学规模扩大到最多2000名学生。他也没有猜错。实现这一目标的方法是依靠新技术。

“我们已经在一定程度上升级了现有的直播技术。就产品形式而言,我们与Zoom和Skype最为相似。但与他们不同,我们的软件应用程序是为满足教学需求而设计的。”

克里希纳坐在班加罗尔HSR布局的办公室里,和我们谈论他们的直播技术。该公司的会议室设计风格受到电影《星球大战》的启发,有点未来派。

事实上,韦丹图成功的关键非常简单:他们优化了流媒体直播技术,显著改善了在线教学的用户体验。现在即使在网络信号不好的地区,学生也能看到流畅的现场直播。

此外,目前,许多内容可以在直播室内实时呈现。例如,老师的声音,老师在课堂上播放的教学视频,甚至老师的板书都可以显示在学生的终端设备上。

说到板书,我想在这里多说几句。严格地说,在线黑板书写不允许学生看到老师用粉笔书写的整个过程,就像线下课程一样。它的表现实际上更像PPT课件——单词以完整句子的形式瞬间出现。文丹图通过一个控制装置监控老师在黑板上的书写,当老师完成一个完整的句子后,将书写的内容传送到学生手中的终端设备。在学生方面,黑板书写的界面是白板。每次更新黑板时,他们都会看到白板上弹出的单词。

“如果黑板书写界面太大,老师就不会出现在屏幕上。因此,为了不影响整体学习体验,我们特意将白板的尺寸设计得更小。当然,这个尺寸不会小到学生看不到上面的单词。事实上,从学生的设备来看,白板只是一个静态模式。它不动。移动的是老师的手势、教学视频中的图片以及白板上不断增加的内容。”克里希纳说。

另一家从事流媒体直播优化业务的教育技术公司是Unacademy。他们和Vendantu的不同之处在于,该公司的工作重点不是优化视频流畅性,而是改善产品功能。

对于在网上教学的教师来说,2015年创立的Unacademy最大的贡献是他们让内容创作变得更容易。

纳康德米所做的是简化这些复杂的程序。现在,教师可以使用手机内置的摄像头直接记录课程内容。PPT讲义不仅可以轻松上传到APP,而且创建者可以直接修改讲义内容,标记关键句子,甚至在APP中输入旁白。在发送给学生之前,所有的音频和视频内容都将被上传并存储在亚马逊云服务器上,这也可以保证文件内容的安全性。

未命名的联合创始人兼首席技术官赫梅斯·辛格

“携手”学生和学校

杠杆Edu的领英清楚地描述了自己的业务:

“这个平台就像一个集市。在这里,机器学习机制让每一个来访的学生都能遇到专业人士,而专家就像顾问一样:他帮助你规划你的职业生涯,帮助你申请合适的大学,并且让你在进入职场前做好充分准备。总之,他是你的导师和朋友。”

利韦拉吉杜公司的创始人兼首席执行官阿克谢·查图维迪在德里罗迪路一家嘈杂的咖啡馆里告诉了我们更多关于该公司的细节。

据报道,每月有75万人访问该网站。绝大多数访问者都想尝试该平台的“精确匹配”功能:通过人工智能工具,想申请国外大学的用户可以找到符合他们各种能力和个性特征的学校。担心选择专业的学生也会找到适合他们的相关专业课程,并能激发他们的潜能。

但是这个功能太神秘了吗?杠杆是如何做到的?

事实上,答案很简单:数据。杠杆的智能匹配算法是在海量数据支持下实现的。

“在进行机器学习培训时,我们输入了过去十年人们选择的不同类型的学校和数据。”查图维迪说。

杠杆Edu公司的创始人兼首席执行官阿克谢·查图维迪

此外,该算法还考虑了学者的背景信息。这些数据包括学校经历、毕业考试成绩、工作经历,甚至可能包括雇主信息。每个数据索引都有不同的权重。

“当然,我们也有很多来自大学的数据。例如,与一些在大企业工作的申请人相比,许多大学在今天招生时越来越重视在初创企业工作过的人。因此,我们的数据库也必须跟踪和响应这一趋势。”查图维迪补充道,“目前,我们的匹配准确率已经达到80~85%。当然,这还不够。考虑到该算法永远无法达到100%的准确率,我们决定加入人为因素:公司聘请的专家顾问可以通过线下咨询帮助用户,并尽最大努力帮助学者找到最适合自己的学校。”

杠杆还可以通过人工智能预测用户未来的职业选择。

“这是我们众多工作室之一。在本项目中,算法主要由临床心理学的相关数据驱动。它通过在不同情况下测试你的反馈来分析你的职业选择。”查图维迪说。

具体来说,该机器将为候选人提供一些小型案例研究。候选人将根据这些数据回答问题,而机器将通过对答案的评估为候选人确定合适的职业。例如,根据该公司的说法,这样的测试可以显示一个人是否更适合市场营销或金融工作。

不仅如此,这种机器还能看到一系列其他细节。例如,在网上寻找职业发展建议的导师的用户在交谈中是否获得了满意的回答,他们在交流过程中是否保持了专注和礼貌的态度,在交谈中是否有情感现象等。

将该技术应用到网络教学中,还可以全面评价学生的综合能力。例如,当一个孩子在专心思考时,机器可以知道他是在思考他读过的东西,还是在思考他听到的东西。

学习效果分析

现在,几乎所有研究未来就业的专家都会告诉你:机器会通过完成大多数重复的任务为人类留下高级认知材料;从人类的角度来看,未来最重要的技能是批判性思维。

奥格丽是一家位于古尔冈的科技公司。他们建立了一个测试平台来分析10-16岁儿童的批判性思维能力。它的基本机制和设计目标是测量学生的阅读年龄和生理年龄之间的差异,然后根据他们的实际情况给出真正适合他们认知能力的阅读内容。

考试的阅读材料大多基于时事和政治,但也有一些伟大人物的传记,如印度拳击手玛丽·科姆。学生读完文章后,平台会要求他们对内容进行总结,可以是音频或文本。

“我们认为找到文章的重要内容以及快速吸收并重复两次的能力非常重要。”AugLi的创始人兼首席执行官Anjali tiwary说,“我们可以看到你对文章内容的理解有多好。”

蒂瓦里口中的“我们”不是人类。根据他的陈述,机器算法可以看出读者对文章内容的理解,而这很可能是通过人工智能技术的分支——自然语言处理技术(NLP)实现的。

具体过程如下:以音频复述为例,该平台首先将学生的音频内容转录成文本,然后机器算法比较原文和转录文本的异同。

“首先识别名词,然后是短语。如果学生使用的单词没有出现在原文中,机器将识别它们,并开始搜索相关信息,分析不同单词背后的思想和观点的差异。”奥格丽的联合创始人卡迈勒·卡什亚普(Kamal Kashyap)进一步补充道,“由于该系统已经植入了成千上万的相关文本材料,它可以‘理解’不同概念之间的关系。”

同样,文丹图也在使用大数据和自然语言处理技术来分析学生的学习状况,并寻找提高学习效率的方法。例如,人脸识别技术可以用来评估学生参与学习的情况和教师的教学效果:学生是盯着屏幕还是看别处?他们是微笑还是皱眉?有些孩子眨眼太频繁了吗?为什么这个学生瞪得这么大?老师的问题和学生的答案之间的时间差是多少?

在今天的网络教学中,甚至连说话的语气都会被分析。

“我们在每个类中捕获70多个变量。我们使用其他公司无法获得的数据来分析儿童的理解。”维丹图的联合创始人万西·克里希纳对自己的技术能力充满信心。“有了这些数据的支持,我们可以为每个学生创建定制的学习内容。实时学习分析技术是我们手中最强有力的专利。”

《2019年国家教育政策草案》为全国各级小学和中学设定了目标:必须开发软件来帮助教师评估儿童的教学适应性;定期评估完成后,应向学生提供适当的反馈。

“新机制将把死记硬背的重要性降到最低,代之以强调批判性和创造性思维以及学生交流和协作的能力。因为这些是满足21世纪人才需求的培训项目。”雄心勃勃的政策草案说道。

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