高考機器人數學134分！人工智慧+教育將產生怎樣的化學反應?

聯考恢復40周年，機器人已經開始挑戰聯考：昨天學霸君和準星雲學的機器人解答2017年聯考數學科目的試卷，並且學霸君機器人Aidam還與6位聯考狀元實時PK，拿到134分的高分。AlphaGo之後，聯考機器人很可能會在社會再掀熱潮，這次會在教育行業帶來一場顛覆性的變革。

來源｜胡祥傑，新智元（ID：AI_era）、唐一，創業智庫（ID:cyzk88）、彭盼盼，速途網，特此感謝！

2017年6月7日，聯考恢復后的第40屆聯考如期而至。40年前，人們為新時代的開啟歡呼雀躍。40年後，從聯考走出的一代又一代學子正在不斷探索科技的新前線——在人工智慧領域，科學家們正在努力讓機器通過「聯考」，創造能適應時代發展的機器智能。

這個夏天，正在聯考如火如荼的舉行之時，國內一些前沿的技術公司、教育公司都發起了讓機器人挑戰聯考的活動，比如科大訊飛、學霸君和準星機器人等。6月6日晚，科大訊飛輪值總裁吳曉如在直播平台上介紹「聯考機器人」；6月7日晚，學霸君智能教育機器人將與四位往屆聯考狀元現場PK；準星機器人也在挑戰聯考數學卷。

Aidam：全國卷二文科數學卷 134 分

學霸君研發的聯考機器人 Aidam

昨日，學霸君研發的聯考機器人 Aidam 挑戰全國卷二文科數學卷，用時 9 分 47 秒，取得 134 分的成績（滿分 150 分）。

學霸君創始人張凱磊表示：我為自己的女兒（即 Aidam）感到驕傲，她在實驗室里取得的最高分是 139 分，平時穩定在 130 分左右。今日參加 PK 的往屆聯考狀元最高分為 146 分，最低分為 119分，狀元們認為 Aidam 的表現很驚艷。

與 AlphaGo 一樣，聯考機器人並沒有實體，而是一個能自動解題的人工智慧系統。據介紹，跟以圖像識別和匹配為主的拍照搜題技術不同，通過提前學習和訓練，聯考機器人能夠解答從未出現過的新題目，並給出詳細的解題步驟。

機器解題過程展示

在發布會現場，學霸君展示了機器自動解題的過程，如圖所示，左邊是類似人腦的畫面，展示機器人在解題過程中調用了哪些知識點，右邊是機器人Aidam自動解題的展示，第一屏幕為題目，第二屏為演算過程，第三屏為答題結果。張凱磊解釋說，第一成語網，通常一道題目完成的時間是7-15秒左右，今天為了讓觀眾看清楚機器答題過程，現場答題速度特意放慢了 6 倍。

圖為學霸君答題現場

機器解題的三個步驟

學霸君的首席科學家陳銳鋒解釋說，機器解題分為三個步驟，第一步是通過句法解構、算式解構和主謂賓解構，轉譯為機器能看懂的語言，從而讓機器讀懂題目。第二步是激活神經元之間的連接，機器通過自動證明和推理，得出解題結果，第三步是將解題步驟和結果翻譯為人類語言，展示給學生和老師。

機器人得分超過狀元，意味著什麼呢？張凱磊解釋說，研發聯考機器人的目的不是為了與人類PK，而是用聯考機器人的技術輔助師生的教學，基於 Aidam 的技術，學霸君將正式推出 AI 學系統，為學校的師生提供服務。

目前，學霸君與安徽地區的二十多所學校建立合作關係，在班級內測試 Ai 學系統，張凱磊稱，目前的實驗結果顯示，對學生提分很有幫助。

AI-MATHS：北京文科卷 105 分，全國卷二文科數學卷 100 分

「準星數學聯考機器人」 AI-MATHS

在 Aidam 在北京解答聯考數學試卷的同時，「準星數學聯考機器人」 AI-MATHS 也在成都迎戰 2017 聯考數學科目。

AI-MATHS 由成都準星雲學研發，通過綜合邏輯推理平台來解題，而非學習儲存題庫。AI-MATHS 誕生於 2014 年，於去年 5 月宣布「參加」聯考，當時準星雲學給 AI-MATHS 定下的目標為 110 分。今年 2 月，在「備考」階段的 AI-MATHS 靠著 1.2 萬道的訓練量，與成都某中學的學生進行數學考試 PK，在滿分 150 分中，取得了 93 分，略低於學生們的平均分 106 分。

由於涉及到試題保密，AI-MATHS 和 Aidam 一樣，無法真正參加聯考，與全國考生同台、同步競技。因此，在聯考數學考試結束的第一時間，準星雲學的工作人員，通過網上等各種渠道獲取今年聯考全國卷及部分省市的數學試題，錄入之後，讓 AI-MATHS 在斷網斷庫的情況下進行答題。

圖為成都準星雲學推出的AI-MATHS答題現場

18 點 28 分，AI-MATHS 開始實時解答北京聯考數學文科卷，18 點 50 分左右，完成所有試題。之後由三位專家進行批卷，最終得分為 105 分（滿分 150 分）。

在 2017 北京聯考數學文科捲成績公布之後，AI-MATHS 又開始了全國卷二文科數學卷的答題，10 分鐘內完成所以題目，成績為 100 分（滿分 150 分）。

準星雲學 CEO 林輝介紹，由於聯考試題的標準答案在 6 月 9 日才會公布，因此，此次 AI-MATHS 所對標的答案是由他們請了七八個老師來做題給出的答案。

在 AI-MATHS 答題開始前，林輝就曾向現場記者表示：「管他怎麼樣，反正我們就是測，科研要沒有一萬次的失敗，就永遠別指望成功。」他告訴現場記者，明年斷網斷庫的目標是 130 分。

此外，在接受媒體採訪時，林輝還表示，由於 AI-MATHS 的模型、演算法是彈性的、可拓展的，未來 AI-MATHS 將不僅限於教育領域，可以在金融、醫療、交通等眾多領域實現遷移發展。

對於同日「帶機器人參加聯考」的學霸君，林輝坦言：「看到張凱磊做這件事我也特別高興，說明這件事得到了年輕人的認可。」孤木難成林，他希望越來越多的年輕人能進入這個行業，為國家的未來發展盡一份力。

機器人又不讀書，讓它考試有啥用？

前段時間柯潔完敗於阿爾法狗，已經在國內引起一片嘩然，我們已經不得不接受人工智慧日益發展的現實。那麼，研究一個聯考機器人到底有何意義？難道真的連聯考都想取代了嗎？

其實，除了之外，日本也有類似的項目。2011年，日本國立信息學研究所開始了「人造大腦項目」，他們希望研製出一款計算機，可以直接挑戰東京大學的入學考試，並定下目標：2021年之前考進東京大學！

「開發真正的人工智慧，不應只滿足於自然語言的處理，還需要『聽懂人說的話』（語音識別）以及『理解圖像』（圖像識別）等各種各樣的技術。

而我們知道，在解答大學入學考試題時，不僅需要具備對語言的理解能力，還需要有理解圖像的能力，以及回答聽力問題等方面的技巧。所以，參加大學入學考試對人工智慧的進步來說是一個很好的目標。」

也就是說，在研究者眼裡，聯考只是檢測人工智慧的一個手段。

很多人都覺得，AI-MATHS 的110分目標實在太低了，機器人做題，最低標準也得有140吧？

但事實並沒有我們想的那麼容易，人工智慧會做一道題，首先要看懂題目，然後根據題目推理演繹，然後自己決定要給出什麼答案。

這樣子，完全就要按照人的思維模式去操作，談何容易！

有人提起了阿爾法狗有多麼厲害，但是這兩者的難度是完全不一樣的！

阿爾法狗是圍棋機器人，用計算機語言描述圍棋規則相對容易，難就難在如何讓系統在短時間內算出每次落子後幾十步甚至幾百步的不同局面。

而聯考機器人就不同了，首先要讓系統準確理解人類語言，後面做題的步驟反而不是問題。但問題是，人類的語言千變萬化，而且不斷創新，幾乎是學不完的！

今年2月，AI-MATHS 就和四川一高中的考生們來了一場「人機大戰」，結果43名學生平均分106分，而AI-MATHS 只有93分。

考生們在討論和AI-MATHS比拼的試題

研究團隊分析，這是因為AI-MATHS對題目的理解出了問題，有些詞語它沒遇到過，譬如投資、理財，它不懂什麼意思，就卡在了那裡。

還有，考試中很常見的「雞兔同籠」問題，AI-MATHS就無能無力，原因居然是——它不知道雞有多少條腿，兔有多少條腿...

而2016年5月宣布聯考機器人要參加聯考時，立下的目標是參加所有科目的考試，並且力爭考上一本學校。

但一年之後的今天，聯考倒是按時參加了，卻只參加數學一門，成績要求只有110分，「考上一本」的目標也不提了，可見裡面的研發難度有多大。

研發人員說，因為AI-MATHS對常識的理解能力較低，很多時候讀不懂題目只能靠猜——感覺回到了高中考英語的時候，基本靠蒙...

不過不管怎麼樣，人工智慧參加聯考，萬里長征總算開始了第一步。

幹掉學區房：教育行業將迎來變革

1. 衡量人工智慧水平的一個標準

聯考作為人才選拔的一種考試，測試的是學生的綜合素質，其中最主要的是知識儲備情況和解答問題能力，這也是機器智能的一個核心。

在可預見的將來，通過強化學習能力，「聯考機器人」不僅可以儲存知識和聯考題型，還將會具有邏輯推理能力。此外通過建立模型和演算法，可以讓機器在大數據中找到數據之間的關係和差異，讓這個模型的結果和人的表現很接近，甚至在最終結果上超過人的表現。

對於該項目，科技部楊咸武副司長曾表示，「本項目的最大意義是凝聚了國內從事人工智慧方向研究的頂級專家，研製考試機器人將會是本項目的代表性成果之一，未來期望項目成果能進一步向各行業廣泛推廣，提升國內人工智慧及信息產業的整體發展水平。」因此，作為人工智慧的成果，研發「聯考機器人」的主要目標並不是PK掉人類考生，而是為了服務人類，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，技術和演算法的突破后，同樣的成果可以用在醫療、用在客服、用在越來越多的領域。

2. 掀起教育行業的革命

作為人工智慧的成果，實現了聯考的目標，意味著相關技術和演算法的突破。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，比如可以自動對學生的作業進行及時批改，極大程度降低老師的工作強度，等等。

學霸君創始人、CEO張凱磊認為，教育資源不均的本質是優秀教師稀缺，而學霸君智能教育機器人有助於降低教育對人力的依賴性，推動教育公平。就像有豐富經驗的特級教師一樣，AI能從學生的答卷迅速分析出背後的失分原因，如何改進；還能輔助老師快速掌握全班學習進度、對症下藥，讓更多普通老師也能教出優秀的學生，每個孩子將有機會突破時空界限，接觸到「私人名師」級別的輔導，從而解決資源不均的困境。

未來5-10年，人工智慧或將成為教育行業變革最重要的解決方案。天價學區房以及前段時間引發熱議的上海幼升小事件，反映的根本是優質教育資源的稀缺。人工智慧的出現，將有助於讓這個問題得到解決。

談到應用場景的擴展，學霸君的首席科學家陳銳鋒認為，應用場景非常的多，比如題目推薦就是一個很好的應用場景。目前我們教育經常提到「自適應學習」的場景。而實際在操作中，自適應題目推薦缺乏一個有效的對大量題目進行高精度分類的引擎。傳統的基於文本相似度的推薦題目的演算法很難保證推送出來的題目跟原題考的是同樣的細節。這個就影響了學生在做錯題練習時候的效果。使用聯考機器人的情況下，只要題目能夠被解出來，就能夠很準確的判斷這道題屬於什麼知識點，在此基礎上可以推送跟它在邏輯上比較接近的題目。高精度的數據知識點預測能帶來更高效的學習結果。這個就能幫學生提分數。

面對AI 教育領域激烈的市場競爭，他說：「其實我更看重的是AI技術能在教育中發揮的作用。無論是哪家領先，都是為這條跑道做出貢獻。棋逢對手，惺惺相惜。彼此也知道，要真正高度智能化，還有比較長的路要走。」

3、人工智慧會取代老師嗎?

在工業製造、碼頭運輸等領域，機器人已經代替了單純的人力勞動。甚至在醫學、新聞等領域，人工智慧也逐漸有了用武之地。當機器被賦予了足夠的數據和強大的計算能力后，能替代人類的很多技能。有研究結果顯示，預計在二三十年內的人類經濟當中，15%的就業機會都會被人工智慧取代。那麼在教育行業，人工智慧來了，會取代老師嗎?

教育很多時候都是一件重複性工作，老師需要不斷備課、批改作業和審閱試卷等。當人工智慧到來，很好地滲透進日常教學場景中，能將老師從重複性勞動中解放出來，不僅能更全面的關注學生的學習，還能集中精力專註教學創新、經驗傳授等。

「AI讓人類第一次有機會徹底改變教學的體驗，讓人類多了一個老師能夠實時關注學生的學習狀況和掌握程度。人工智慧從來都不是替代老師，也不可能替代老師，它只是輔助老師成為超級老師。」張凱磊說。

從AlphaGo到Aidam，2017年，機器帶給了我們許多驚喜，人機共存的智能時代序幕正在緩緩開啟。在聯考的這天，你還記得第八套廣播體操的開場口號嗎——時代在召喚！

結 語

從「柯潔大戰阿爾法狗」，到「機器人參加聯考」，人工智慧真的在逐漸改變這個世界，世界將變化得更快，競爭會更激烈。

鐵飯碗沒有了，「一招鮮吃遍天」等觀念都將過時，不需要你再死記硬背什麼，關鍵是分析和解決問題的能力、終身學習的能力，還有利用工具和創造工具的能力。

可以說，如同不停漫上來的潮水，人要想不被淹沒，唯一的選擇就是趕緊往上走。