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中国教育科技大会|作业帮发力OCR+AI技术,持续打造技术壁垒
来源:中国教育网     2020-12-24 17:12:00
 

12月23日,2020中国教育科技大会于北京召开。本届教育科技大会以“新业态·新动能·新教育”为主题,围绕中国教育进行深度剖析,并以最新、最全、最优的视角,全方位深入教育本质,聚焦业态发展。作业帮智能技术实验室负责人王岩出席会议,并进行了《创新科技助力作业帮在线教育》主题演讲,对教育科技的应用和创新发表前瞻性观点。

 

据了解,中国教育科技大会由中国计算机用户协会指导,iTechClub(互联网技术精英俱乐部)教育专委会主办,是国内互联网技术领域最专业、最具影响力的大型教育科技类行业盛会,通过站在行业前沿角度,以演讲、分享、讨论、交流等不同的方式,深耕教育科技本源,促进中国教育行业的创新发展。

王岩表示,目前在线教育已经进入了新的发展阶段,不仅需要对优质内容进行严格把控,同时还必须深耕用户体验。为此,作业帮持续更迭OCR技术进阶拍搜体系,以多线性思路兜底知识索取,同时发力AI技术在直播课中的深度应用,打造强交互和场景化在线课堂。

 

作业帮拍搜技术向上突破,承接全国中小学生释疑需求

近年来,作业帮拍照搜题成为全国中小学生快速获取知识的重要工具。据王岩介绍,早期经过研发和探索,作业帮拍搜系统在后台开发及测试阶段已经能达到较高的准确率。“简单来看,初级的文字识别基本框架仅分为前处理、文本行分割、文本识别和结果输出四个部分。对于一位熟悉计算机视觉和深度学习的研究生而言,利用公开的资源和数据集,以及现成的深度学习框架,也许两周内就可以搭建出一个系统,并能有效识别清晰图片。”

然而在实际上线之后,系统在识别过程中遇到难题。随着用户体量日益扩大,用户使用设备、拍照习惯、题目呈现效果存在显著差异性,从而产生模糊、倾斜、低像素、干扰等现象,使得实际识别准确率下降。

为解决拍搜系统遇到的一系列问题,作业帮发力OCR识别技术,自研拍搜架构。王岩介绍,这套系统是作业帮通过持续5年的自主研发和数据积累,不断进行功能迭代的重要成果。在完整的文字识别流水线中,超过30种不同的神经网络各司其职,每做一次拍搜文字识别,将运行260个以上神经网络的预测。而如此复杂的算法,则通过大规模的并行化、集群化的服务器,实现200ms内完成的极高效率,甚至可以对整张试卷进行快速识别。

 

依托于自研的拍搜架构,作业能够有效击破用户识别场景多元而衍生的系列问题,提升识别精准性,帮助用户实现提问与释疑的无缝衔接,优化知识获取效率。

 

精准识别+完整视频讲解+即时在线问答,作业帮搜题体系全面进化

在快和准上进行极致化探索仅仅是拍照搜题功能升级的第一关,将重心置于教学思路的讲解和输出,才是契合教育本质的发展方向。

以教育普惠为核心理念作业帮早已孵化出完备的拍搜业务线,用户在精准匹配到题目之后,还能够获取详细的解析过程以便于思考和归纳。同时,针对书面讲解不够直观易懂的痛点,作业帮录制了大量解题视频,实现图文并茂、细致解说。据了解,目前五成以上的搜索结果均配备讲解视频。此外,为全面兜底搜题需求,作业帮还设置真人老师在线答题,能够针对学生疑问进行进一步解答,帮助用户对题目考察内容产生深入、透彻的理解,真正掌握知识点。

王岩介绍道,结构化的拍搜体系不再是一项简单的辅助型工具,而是穿透整个教研的重要力量。据了解,目前作业帮拍搜系统每分钟可以处理100万次的完整识别流水线,识别完成后,内容立刻被传送至搜索引擎,汇聚成包含超3亿题目的海量题库。基于题库,作业帮还运用大数据算法深入洞察全网学习动态,智能分析热门知识点分布及难点,赋能自身及全国各地教研体系。

在拍搜系统、大数据和庞大用户体量的多重加持下,作业帮教研团队可以快速明确某地区某时间甚至某学校中,最困扰学生的知识点、最容易错的题目。此技术或将有效帮助教育部门制定教学计划,提高教学效率,发挥在线教育的社会价值。

 

音视频AI嵌入直播课架构,作业帮开启学习场景化全面探索

不限于拍照搜题,作业帮还将直播课作为输出优质教育资源的关键抓手,通过发力AI技术,瞄准线下教育特性,深入探索场景化学习,匹配用户对于课堂体验的多重诉求。

具体而言,作业帮运用RTC协议自研音视频互动直播技术架构,完整支持1对1辅导、一对多大班课、1对6小班互动课、多对多互动大班课等等各类班型。王岩介绍,这一套系统基于遍布全国的节点,可以为老师和学生提供足够好的音视频互动交互。其中,视觉AI的运用则能够在直播课中实现监测上课状态、优化课堂效果的双向效果,拉齐线下课程面对面的教育价值,辐射全国孩子的学习圈,带来在线教育的高位运行。

就课堂效果而言,作业帮面向低年级孩子推出自研课堂手势交互功能,通过本地AI能力进行准确的手势识别,规避了点选参与感不足的问题,提升课堂趣味性。语音弹幕功能则使用自研语音识别能力,避免打字互动时键盘遮挡影响教学效果的情况。

演讲中,王岩分享了语音功能升级带来的强互动性。“在语言课程的拼读环节中,可以给每一个学生都提供评价功能,在答题环节,老师能请学生直接用语音弹幕回答,回答内容将会被迅速识别,并在教师端进行汇总。”在作业帮的直播课堂上,没有一个孩子被“隐身”,每位学生都有公平互动和表达的机会,老师也可以掌握台下所有学生的回答情况。

在对学生上课状态的把握上,作业帮则利用部署在用户终端的神经网络搭配云端集群,对学生进行智能识别,包括是否在座位是否有家人陪同上课是否专心听课离屏幕的距离是否过近或过远。而主讲老师通过学生状态采集、课中实时汇总、课后分析报告,反哺老师教学能力,辅导老师则能够运用专注力汇总,近距离与学生互动,全面感知学生个体。

基于近五年对于OCR、AI等教育技术的深耕,作业帮实现了在线教育效率化、实感化,化解了与线下教育的显著区隔,并将弥补传统课程的诸多壁垒,辐射多元学习场景。对于下一个五年的愿景,王岩表示,作业帮仍在对在线教育进行更加深入的研究,今后也将持续聚焦教育科技,以成熟化的新技术强化学习场景感官,推动新教育行业的更大变革。

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