2024年9月21日,第六届智能教育论坛暨第二届全国教育技术学科青年学者论坛在甘肃兰州西北师范大学举行。在论坛上,科大讯飞副总裁丁鹏作题为《大模型技术最新进展及教育典型应用》的主旨报告。
【以下内容根据科大讯飞丁鹏副总裁在论坛上的报告分享整理】
大模型技术发展迅猛,引领多领域变革。自2022年11月ChatGPT横空出世后,近两年大模型技术发展呈现三大趋势:一是技术发展迅猛,每2-3个月就有更强大的大模型版本推出;二是各行各业的工作效率持续提升。Gartner预测,到2026年全球大概有80%的企业将会使用人工智能技术提效;三是科学研究范式悄然变革。今年5月美国科学院的报告中提及大模型对半导体物理、生命科学研发范式的影响。
我国也高度重视人工智能的发展。今年两会上的《政府工作报告》首次提出“人工智能+”行动;今年6月,习总书记在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的讲话指出,技术创新进入前所未有的密集活跃期,人工智能、量子技术、生物技术等前沿技术集中涌现,引发链式变革。
今年以来,技术呈密集式快速迭代的发展趋势。2月,OpenAI推出文生视频模型Sora,显著超越以往视频模型。5月,GPT-4o多模态大模型亮相,支持文本、音频、图像、视频等多模态输入和输出,能处理多模态的任意组合并精确理解其中的情感表达。9月13日,OpenAI发布的o1大模型再次引发广泛关注,其不仅在数学竞赛、编程能力及数理化知识问答等方面表现出色,而且在回答复杂问题时可模拟人的思维链路,复现人类解决复杂问题的过程。OpenAI不断将大模型推上新高度,技术创新进入前所未有的密集活跃期。
讯飞星火大模型快速迭代,多项能力赶超GPT-4 Turbo。2023年5月6日科大讯飞率先发布讯飞星火大模型,此后以每两到三个月的节奏快速迭代。今年6月27日发布讯飞星火大模型V4.0,在七大能力上全面追赶甚至部分赶超GPT-4 Turbo当前水平。下图红色代表的讯飞星火大模型V4.0在文本生成、语言理解、知识问答、逻辑推理、数学能力前五大能力已达到或超过GPT-4 Turbo的水平,代码能力和多模态能力也逼近GPT-4 Turbo。
四大核心要素保障讯飞星火大模型持续领先。第一是数据。得益于科大讯飞过去20年在人工智能领域的技术积累,可实现全球85种语言互译,使得全球优质权威数据能够为讯飞星火大模型所用。第二和第三是算力和算法。在人工智能大模型竞争中,美国对中国最大的限制是算力底座。所以,讯飞与华为一起,基于全国产化芯片和万卡算力平台,打造全自主可控的星火大模型,实现算力底座自主可控、算法自主领先。第四,场景和用户反馈对AI技术迭代持续产生正向循环价值。自2023年5月讯飞星火大模型正式发布后,科大讯飞在开放平台上吸纳累计超过315万名开发者,讯飞星火大模型直接开发者数量已超过66万。
大模型在教育领域的应用引发了全球关注。关于教育领域大模型的主流观点主要有三个:一是教育要面向未来必须运用大模型。无论美国还是中国,都提出要推动人工智能赋能教育,相关的政策支持力度很大;二是必须要用好大模型。联合国教科文组织发布了《教育与研究领域生成式人工智能指南》,呼吁各国政府规范生成式人工智能在教育中的应用。三是必须确保数据安全。国内外都非常关注数据安全,今年世界数字技术院发布了《生成式人工智能应用安全测试标准》。总之,用好安全、自主可控的教育专属大模型是教育领域的共识。伴随着技术演进,讯飞一直在探索大模型在教育领域的应用,目前主要集中在基础教育和高等教育两个领域,围绕减负增效、五育并举、科研范式创新和创新人才培养这四个维度。
(1)基础教育领域
助力学业减负增效。讯飞推出的星火教师助手可以帮助教师生成教学设计、创编教学课件,还能在日常工作中准备学生评语、家长沟通等文案,助力教师进行教学反思。大模型的应用使得教学设计效率、资源检索便捷性大幅提升,课件制作效率方面有64%的提升,得到了教师们的好评。 同时,讯飞一直在探索利用大模型赋能个性化学习路径规划和资源推荐,涉及到学生学情画像、学习路径规划、练习和学习资源推荐等能力。在大模型加持后,各项能力显著提升30%-80%。
助力开好体育课。全国中考体育考试在2020年底实现全覆盖后,给学校带来诸多挑战,如体测组织复杂性、测试成绩有效性、教学内容多样性、专业师资短缺和学生个体差异等。科大讯飞运用人工智能技术构建体育教学个性化方案,同时促进体测水平与运动能力双提升。从应用效果来看,体测效率提升了70.8%,人工裁判数量降低了75%,学生运动兴趣提升了43%,体测优秀率提升了12.5%。
助力开足心育课。据统计,全国青少年各类心理疾病发生率达到17.3%,而中小学心理老师数量不足4万,平均每5000名学生才能拥有1名心理老师。基于星火大模型开发的AI心理伙伴进入全国多所学校后发挥积极作用,从原来平均只有10%的学生接受AI个性化心理辅导上升到了92%,超过90%的学生能够通过7-10轮对话后可缓解一个轻度心理困扰,每天对话3-5次可使学生焦虑下降17%。
助力开好科学课。2022年4月,《义务教育科学课程标准(2022年版)》正式颁布,但大多数老师相关知识储备有限,75%的学生在课堂上的问题无法获得当堂回答。讯飞研发的科普大模型在全国多所学校应用后,学生课堂参与度和参与热情显著提升,每堂课可以解答95%的学生提问。助力专业课减负增效。在课程建设与学习方面,科大讯飞充分发挥大模型在知识图谱构建、学习路径规划、智能问答等方面的能力,助力高校打造一流学科和优势学科课程。当前,哈尔滨工业大学、天津大学、华北电力大学等众多高校已使用科大讯飞打造的AI课程。天津大学、北京邮电大学的相关课程有助于跨学科学习和交叉型人才培养,是未来高校课程改革的范式和发展方向。
创新人才培养。在软件人才培养方面,讯飞开发了星火代码大模型,并在一年多的时间里持续迭代,提升程序员的效能。这项能力也得到了高校师生的关注,希望大模型能够帮助教师开展编程教学,辅助学生自主编程。北京邮电大学率先运用“码上”平台开启教学改革实验探索,使学生的主动提问率增加了一倍,教师辅导工作减少了80%。在人工智能通识教育方面,很多高校开齐、开好人工智能通识课程的能力还在持续发展中。因此,讯飞基于AI课程、AI助教、实验平台以及教学平台等形成AI通识课程,助力北京市教委面向全部市属高校以及全国几十所高校开展人工智能通识教育。在AI新质人才培养方面,人工智能不是纯理论学科,需要一定的探索实践。因此,讯飞通过举办AI星火营和“星火杯”应用场景创新赛,联合广大高校一起推动AI新质人才培养。助力科研范式变革。讯飞率先将人工智能大模型与中科大、中科院先进的面向生命科学蛋白质研究和面向可控核聚变的自适应控制研究相结合,使得这些前沿的科学研究出成果的效率和精度提高了百倍甚至千倍。此外,讯飞推出面向科研工作知识抽取的科研文献大模型和面向未来新知识发现的科学推演大模型,目前已服务中科院多个科学大模型攻坚计划。