“远程技术”入选MIT2021全球十大突破性技术,作业帮代表中国研究者分享技术奥义

2月24日,《麻省理工科技评论》2021年全球“十大突破性技术”发布会在杭州举行。作为上榜项目“远程技术”的主要研究者,中国内地教育行业唯一受邀企业,作业帮首席架构师王岩参加会议,在现场发表主题为“远程技术——创新技术加速作业帮在线教育探索”的演讲,并参与圆桌论坛。

“远程技术”入选MIT2021全球十大突破性技术,作业帮代表中国研究者分享技术奥义

作为世界上历史最悠久、影响力极大的新兴科技商业媒体,《麻省理工科技评论》一直关注新兴技术的发展及商业化落地。基于自身在科技创新领域的沉淀,《麻省理工科技评论》自2001年起每年都会评选出当年的“十大突破性技术”(TR10),希望借此对拥有极大潜力实现商业化并对未来世界带来极大影响的新兴科技做出最有力的研判。

远程教育作为远程技术领域的重要组成部分,在此会议上成为各方关注的话题。王岩表示,远程技术正在持续为在线教育赋能, 越来越多的场景正在往线上化、远程化迁移。随着大数据、AI等新技术手段的不断探索和实践,学习效果正明显提高,并革新了传统的学习方式。

后疫情时代对教育基础设施要求更高

2020年,突如其来的特殊时期倒逼所有教育从业者快速行动,开始进行线上“供给”。特殊时期,作为行业内首家响应教育部门“停课不停学”号召的企业,作业帮在大年初一就推出了面向全国用户的免费直播课程,在2020年2月3日至3月9日的5周内,作业帮275位老师为全国超3300万中小学生带去1832节在线课程,总直播时长1174小时。

“转型”、“迁移”成为抗击特殊时期下的教育热词。而将教学从线下迁移到线上平台并非易事,其中面临着“技术”和“效果”两大挑战。王岩说,在特殊时期之前,作业帮面对的直播课学员是百万级的。而特殊时期,在线教育需求激增,突然要承受数千万级的学员量。“在直播过程中,只要有一些延时、卡顿,对于学生来说,可能就错失了知识点,便无法保证学习效果。”

为了保证直播的稳定和应对高并发场景,作业帮持续地进行技术升级,从原来的单一云服务发展到现在同时用多家云服务,从原来大多使用第三方直播系统发展到现在主要依靠自研系统,甚至连公司直播区的电线都有两路。

而所有这些努力的结果就是,面对行业最大级别的流量冲击,作业帮直播课的技术稳定性、直播流畅性得到了保障,零宕机、零事故。

“远程技术”入选MIT2021全球十大突破性技术,作业帮代表中国研究者分享技术奥义

作业帮首席架构师王岩大会现场发言

直播课高频互动确保线上学习效果

在完成基础设施搭建后,在线教育的优势日益凸显。与线下教育相比,线上教育具备普惠优质教育资源和学习便利化的优势,不同地域的学生都可以随时通过手机等终端,实现轻松上好课,课后还可以观看回放,巩固学习。

面对各方最为关心的线上教学效果,王岩认为,网课只有“直播”才可以实现交互,老师才能根据学生听课的情况,来动态安排教学内容;对学生而言,直播形式更有参与感,可以更好的融入课程;而且频繁的师生互动也能帮助学生集中注意力,保证教学效果。这样的直播交互性是录播课不可能达到的。

对此,作业帮直播课自研了一套完整的基于ZRTC协议的直播架构,可以完整地支持1对1辅导、一对多大班课、6对6的小班互动课、多对多的互动大班课等各类班型,这一套系统基于遍布全国的节点,为老师和学生都提供良好的音视频交互体验。

除此之外,作业帮直播课利用部署在用户终端的神经网络搭配云端的集群,可以针对用户上课的状态,进行智能识别,包括用户是否在座位,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等。下课后,还会基于本节课学生的表现,给予个性化的评价。

“数据+算法”驱动拍照搜题满足更多学生需求

除了直播课技术,作业帮的远程技术实力也体现在拍照搜题方面。在特殊时期,用户激增的需求就对拍照搜题业务提出了新的挑战。比如,过去用户拍照搜题,可能更多是对着书本或者手写的文字,而特殊时期却出现了很多对着屏幕拍照的需求,这无疑增加了对识别技术的要求。

针对不同用户使用场景下可能出现的模糊、倾斜、低像素、干扰等等各类拍照问题,作业帮在持续5年的自主研发和数据积累中,不断进行算法迭代和架构完善,确保给到用户的信息全面和准确。“在作业帮完整的文字识别流水线里,有超过30种不同的神经网络各司其职,每做一次拍照搜题的文字识别,都要运行260次以上神经网络预测。”王岩说。

王岩表示,拍搜体系背后的算法架构非常复杂,作业帮通过构建大规模并行化GPU计算集群,在200ms内就能完成计算识别。目前作业帮拍搜系统每分钟可以完成100万次这样的完整识别流水线,识别到题目内容后,即可在索引量超过3亿的智能题库搜索引擎中进行搜索匹配。此外,超过一半的搜索结果会附带录制好的解题视频,可以全方位满足更多学生的需求。

除了基础的拍搜能力,作业帮还通过不断积累在AI方面的技术能力,在更多场景中持续探索创新,比如整页拍摄,用户可以整页拍照之后按照题目进行检索;自动批改,准确识别小朋友的字迹,有效提升批改准确率等。

普惠是在线教育最大的价值

在圆桌论坛环节,王岩就在线教育的未来发展趋势给出了自己的见解。王岩认为,远程技术或者说基于互联网的在线技术,是一个不可逆转的趋势。尤其对于在线教育,本身就处在一个在线化渗透率持续提高的进程之中,疫情的到来只是将这个进程大大加速了。总体来说,整个发展趋势方向是不会变的。

“远程技术”入选MIT2021全球十大突破性技术,作业帮代表中国研究者分享技术奥义

王岩分享科技为在线教育带来的价值

具体来看,教育不均衡的现状是一个和疫情无关的独立事件,在线教育可以很好地解决这个问题。对三四五六线包括乡村来说,在线教育是获取优质教育的重要途径;而在高线城市,过去以线下为主的场景,家长和学生要在多个课外机构赶场,花费的交通时间很多,这本身非常低效。

对此,王岩表示,普惠是在线教育最大的价值。而在当前,随着技术本身的进步,特别是各种人工智能技术不断迭代发展,以及教研方面不断加大投入,在线教育的教学效果越来越好,甚至部分超过线下。这种情况下,会有越来越多的教育场景往线上化远程化迁移。

作为全球用户规模最大的在线教育平台,作业帮始终致力于以技术驱动教育创新发展,坚持将大数据、算法、人工智能等前沿技术开发作为发展重心,不断优化在线教育基础设施建设,提升用户在线学习体验的同时,努力践行“让优质教育触手可及”的教育使命。

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