機器人僅用9分47秒答完整張試卷

6月7日下午，一場高考理科狀元與智能機器人的人機大戰(zhàn)打響。中小學智能化教育公司“學霸君”自主研發(fā)的智能教育機器人Aidam首次與6名高考理科狀元在北京同臺PK，解答2017年高考文科數(shù)學試卷。

在激烈的比拼后，數(shù)學特級教師、奧賽教練韓兆勇宣布，Aidam的成績?yōu)?34分，6名狀元的平均分為135分。

今天下午6時40分，Aidam開始答題，僅用9分47秒就答題結束?！皩W霸君”創(chuàng)始人張凱磊坦言自己很緊張，“就像送自己的女兒參加高考”。據(jù)他介紹，為了便于展示，Aidam今天答題放慢了速度，平時每道題完成時間應該在7~15秒。

6名高考狀元在高考數(shù)學考試結束后拿到試題，隨即開始答題，答題時間是55分鐘。人機雙方分別完成了包括客觀題和主觀題在內(nèi)的整張試卷，并按照評分標準得出最終成績。

智能教育機器人不是一個實體，而是一個以深度學習、專家系統(tǒng)和自然語言理解為核心的復雜系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的核心在于通過學習人類的編程邏輯，熟悉人類思考和學習的方式，進而掌握解題方法。為此，“學霸君”投入數(shù)年時間，集200多位技術人員之力進行智能教育機器人的研發(fā)。資深教師和工程師在7000萬道題目之上構建了推理引擎和龐雜的知識元，機器在所有的解題路徑中探索出最簡明的一種。

有趣的是，另外一場機器人挑戰(zhàn)高考數(shù)學的大戰(zhàn)也幾乎同時拉開帷幕：由成都準星云學科技有限公司依托清華大學相關前沿技術研發(fā)的準星“AI-MATHS”——一款以自動解題技術為核心的人工智能系統(tǒng)，也向2017高考數(shù)學發(fā)起了挑戰(zhàn)。

人們常常抱怨高考將莘莘學子變成了“高考機器”，而今“高考機器人”卻提前來了，著實讓許多人摸不著頭腦：機器人來參加高考，到底為哪般?

機器人為何要參加高考?

——推進人工智能技術

細細比較這兩款高考機器人可以發(fā)現(xiàn)，雖然看上去都是企業(yè)行為，但二者還有一個重要區(qū)別：學霸君“Aidam”來自民間，準星“AI-MATHS”卻是如假包換的國家“863”計劃類人智能重大專項下面的子課題。

訊飛研究院副院長王士進向《中國科學報》記者介紹說，科技部2014年啟動的“863”計劃項目“基于大數(shù)據(jù)的類人智能關鍵技術與系統(tǒng)”由科大訊飛牽頭，聯(lián)合清華大學、中科院自動化所、北京大學、北京理工大學、中科院軟件所、南京大學、電子科技大學及哈爾濱工業(yè)大學等30多家單位共同參與。該項目重點攻關海量知識獲取與深度學習、內(nèi)容理解與推理、問題分析與求解等類腦計算關鍵技術，并期望通過“高考機器人”的形式實現(xiàn)這些技術突破。

也就是說，匯集國內(nèi)頂尖人工智能技術專家，讓AI機器人“參加高考”并考上清華北大中科大，是國家在智能科技領域的重大布局。

“機器人參加高考，是檢驗人工智能技術高階——認知智能的重要標準。”科大訊飛輪值總裁吳曉如日前接受記者采訪時表示，人工智能本身就是對人類智能的一種模擬、擴展和延伸，所以拿AI去參加(高考)測試，也就是去檢驗機器人到底能達到什么樣的智能水平。

通常而言，測試機器所能達到的智能水平，以能否通過“圖靈測試”為準繩。然而，訊飛研究院院長胡國平告訴記者，隨著技術進步和數(shù)據(jù)量的猛增，現(xiàn)在已經(jīng)不能完全靠圖靈測試來衡量新的人工智能的發(fā)展水平了，于是大家把目光瞄向了高考這一選拔人才的手段。

“我們覺得高考是一種很好的、可以作為衡量人的知識水平、理解能力、推理能力等相關智力水平的測試工具，這也是把高考作為‘863’計劃項目主要目標的原因?！眳菚匀缯f。

目前的高考機器人已顯示出了一定的類人智能水平。據(jù)王士進介紹，在該項目支持下的準星“AI-MATHS”如今不但能根據(jù)事先學習的內(nèi)容解答從未見過的題目，而且能自動給出每道題目的人工可懂的解答步驟，“跟拍照搜答案的解題方式完全不一樣”。

高考機器人處于何種水平?

——還有很多硬骨頭

兩款“高考機器人”為何都將矛頭對準高考數(shù)學?其中玄機一點即破：對機器人而言，數(shù)學題相對簡單。

“在所有的學科里面，數(shù)學是相對容易的一個學科。”胡國平介紹說，在“863”計劃類人智能項目下，同時攻關的有語文、數(shù)學、地理和歷史這四門學科，而“數(shù)學相對容易一些，因為數(shù)學更多的是依據(jù)符號邏輯”。

胡國平分析說，具體來講，一方面機器相對比較容易完成數(shù)學題目的語言理解，其次幾十年前就比較完備的定理、自動證明等一系列的研究成果本身，也可以在高考機器人中發(fā)揮作用。因此“目前數(shù)學方面的進展還算不錯”。

“就數(shù)學而言，最大的難點還是在應用題上，因為會涉及到一些常識理解，這方面還有較大的短板?！焙鷩秸f。

這也是學霸君Aidam選擇高考數(shù)學作為挑戰(zhàn)項目的原因之一?！皵?shù)學挑戰(zhàn)有深有淺，是一個比較好的測試AI的樣本?！睂W霸君首席科學家陳銳鋒表示。

Aidam在文科數(shù)學全國卷與六名往屆狀元的同臺PK中，以極短時間內(nèi)獲得134分的成績稍遜于6名狀元135分的平均分，顯示了強大競爭力。

打造“高考機器人”不只是中國人工智能科學家們的主意，其他在AI領域積極布局的國家——如美國、日本，也對考試機器人躍躍欲試。美國華盛頓大學圖靈中心的考試機器人正努力嘗試通過美國高中生物考試;而日本國立情報學研究所自2010年就啟動了“東大機器人項目”，其目標是2020年考上日本第一高等學府——東京大學。

值得注意的是，盡管2015年日本“Todai”考試機器人在日本高考中取得511分的成績——該成績可被80%的日本大學錄取——其研究者卻放棄了該機器人考上東京大學的目標。外界猜測其原因一方面是該項目并沒有得到充分的經(jīng)費支持，另一方面則直指“Todai”考試機器人雖然可輕松應對選擇題居多的日本高考，卻難以通過東京大學的自主命題。

對比而言，中國高考的難度絲毫不亞于東京大學自主命題。對此胡國平表示，“863”計劃項目下的“高考機器人”目標清晰，就是完成中國高考這個真正有難度的任務。

“換個角度來說，(如果成功)中國在整個人工智能領域特別在內(nèi)容智能領域持續(xù)領先的可能性會更大?！焙鷩秸f。

王士進告訴記者，經(jīng)過30多個單位3年多的努力，中國高考機器人已經(jīng)取得了一系列可喜成果，但就地理、歷史等學科的最新攻關進展來看，在自然語言題意的理解和知識的學習、推理等方面，“還有很多的硬骨頭需要啃”。

突破高考機器人技術何用?

——提高教學效率解放學生

針對一些人借“高考機器人”杜撰中小學教育“盡是培養(yǎng)高考機器”、捏造宣傳“讀書無用論”甚至趁機無端攻訐高考制度的現(xiàn)象，記者通過采訪了解到，事實上正相反，“高考機器人”的出現(xiàn)，或許正是實現(xiàn)考試改革、提升教育公平性的開端。

“作為人工智能的成果，實現(xiàn)了高考的目標，意味著相關技術和算法的突破，而利用相關技術成果可以在教育全過程中起到非常大的幫助?！蓖跏窟M舉例說，比如借助相關人工智能系統(tǒng)可以幫助自動對學生的作業(yè)進行及時批改，能夠通過對學生過程化、細粒度數(shù)據(jù)的精準分析和推薦，給出個性化指導等，“能夠極大程度降低老師的工作強度，提升學生學習的效果”。

在今年全國“兩會”期間，科大訊飛董事長劉慶峰曾在答復記者提問時透露，科大訊飛的教育系統(tǒng)已經(jīng)在全國1萬多所學校部署，系統(tǒng)收集到的學生過程化的學習數(shù)據(jù)，將有助于精準分析學生的知識掌握狀況，從而給出有針對性的指導。通過這套系統(tǒng)，教師的課堂教學時間可減少30%。

此外，人工智能系統(tǒng)在幫助老師備課、準備作業(yè)或演示課件、批閱作業(yè)試卷等過程中也產(chǎn)生大量有用數(shù)據(jù)。通過這些數(shù)據(jù)的分析，可以對學生進行畫像，幫助學生更好地去發(fā)現(xiàn)自身的潛力。

由此可見，人工智能不僅可以成為學生的“個性化輔導老師”，還可成為老師的教學助手，其實質(zhì)在于提高教學效率。

“提高了教學效率以后可以把學生的時間解放出來，讓學生去拓展更多活動?！眳菚匀缯f，其實“新高考”本身也希望學生在學業(yè)之外，有更多其他能力的展現(xiàn)。

而關于教育公平，吳曉如表示，AI一些優(yōu)秀的經(jīng)驗和模式可以用IT的方式梳理和模型化，而這一模型化的東西恰恰可以通過信息化手段輸出到教育相對薄弱的地區(qū)，使得這些區(qū)域在師資沒有大幅提升的基礎上，也可以提高教學水平。

“本身技術是可以促進教學教育公平的，但是怎么去促進還需要配套的一些相關的政策輔導?！眳菚匀绫硎?。