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AI+云落地 北飞科技借助Amazon Polly推动教学形态变革

北飞科技是一家依托先进的大数据和人工智能技术,将教育与科技相融合,为教学提供高效、便捷、安全的交互式学习平台的高科技企业。树鱼英语是将AI技术与云相结合的典型案例,真正将技术运用到实际业务中,破解了我国教育资源分布不均衡的现状和痛点,让更多学生能够享受更加优质的教学课程。

作者:查士加来源:51CTO|2019-03-27 15:53

【51CTO.com原创稿件】作为引领时代风潮的尖端科技,人工智能以新闻的方式不断刷新人们的认知。与此同时,也有一大批人才加入创新创业的大潮,以期成就自己的AI梦想。

创新工场创始人李开复曾总结AI创业面临的机遇与挑战,他表示:AI早就不是只有少数人玩的顶级技术,而是在快速平台化,AI公司要重视扩展业务,以及解决更多客户的痛点。他认为,互联网巨头正在把AI技术快速加入云端, “AI+云”的速度来得很快。

AI+云落地 北飞科技破解英语教学难题

近日,记者采访了一家创业型企业,这家公司是将AI技术与云相结合的典型案例,真正将技术运用到实际业务中,破解了我国教育资源分布不均衡的现状和痛点,让更多学生能够享受更加优质的教学课程。

“北飞科技是一家依托先进的大数据和人工智能技术,将教育与科技相融合,为教学提供高效、便捷、安全的交互式学习平台的高科技企业……”这段话出自树鱼智师课堂的虚拟老师之口,吐字字正腔圆,让记者不禁为这个小AI老师点赞,而这项技术的背后来源于北飞团队自有知识产权技术及Amazon Polly 语音合成服务的支持。

据悉,云南省农村中小学普遍缺乏英语专职教师或英语师资薄弱。北飞科技总裁刘焱介绍:“北飞科技成立于两年前,我们开展了人工智能大数据支撑下的全过程教与学的试点项目,解决偏远地区无法开设英语课的痛点,希望能够借助人工智能技术的力量改变中国教育不均衡的现状。”

为达成这一目标,北飞科技引入国内顶级的教育信息化专家资源,进行“智师课堂”产品的顶层设计,并且与英语教研组织和一线老师合作,不断地优化产品。智师课堂是基于人工智能标签语言算法的智能交互引擎,基于大数据分析、处理技术的个性化分层教学模式,运用创新型的3D智能虚拟老师语音情感交互引擎,来构建人机互动场景,通过情境化的学习,让语言学习更加高效智能。

Amazon Polly 让3D虚拟老师活跃课堂

3D虚拟老师与普通老师相比有几大优势,一是不会生气、厌烦,能让孩子们大胆开口练习英语发音;二是机器老师没有口音,能让孩子们学到最正宗的英语发音。据技术人员介绍,3D虚拟老师之所以能够在发音的同时,配合面部表情及口型的变化,得益于音素信息的支持,北飞科技尝试了多种语音服务解决方案,其中大多数因为没有音素信息或是因素信息不对外开放而无法让机器老师“开口”说话。

刘焱也曾考虑让自己的团队去做音素信息,根据音频进行分析和打标签,但是这样做存在两个弊端:一是虚拟老师的反映会特别慢,嘴型很难跟上语速的变化,二是因素不一定准确,技术上也会遇到诸多掣肘。

为了找到最纯正的英文发音,北飞科技找了很多解决方案,进行了多次尝试,最终选择与全球顶级的云服务商AWS合作。刘焱坦言,选择Amazon Polly有三大主要原因:一是语音自然好听,更接近人声,能够提供很好的对话式的用户体验;二是成本低廉,调用方式简单,便于集成;三是基于云的AI语音合成服务,能够做到实时响应,让虚拟老师更加自然。

Amazon Polly是一种文本到语音的转换服务,它使用高级深度学习技术来合成很像人声的语音。首先,在教学的过程中,当APP需要调用声音文件时,向Amazon Polly的 API 发送文本,即可将音频作为流返回到APP中,立即播放语音。其次,Amazon Polly支持自定义生成音频,能够按照用户的需求对Polly语音进行修改。再次,Amazon Polly 还支持词典和SSML标记,能够对语音的发音、音量、基频、语速等进行实时控制。再次,Amazon Polly支持创建标准格式(如MP3和OGG)的语音文件,并将它们存储在应用程序、云服务或本地,以便在离线时重放,而不会产生额外的费用。

丰富的云产品支持 让创业企业更快走向市场

据介绍,树鱼智师课堂以其特有的颠覆性、创新型的教学模式,即将覆盖云南、湖南两省共计450所学校,960名教师将运用平台为近十万名学生开展智能化高质英语课。刘焱提到,选择云南的原因有三个:一是身为云南人的情怀,希望为家乡的孩子做点实事;二是云南有这样迫切的教育需求;三是云南有教育信息化的基础。云南是全国第一个实现教育专网全覆盖、千兆进校、百兆进班的省,具有较好的教育信息化基础。

树鱼平台调用Amazon云服务接口框架

从产品的技术架构来看,智师课堂通过AWS的VPC服务构建虚拟私有云,满足教育行业对安全环境的要求。用户的请求进入VPC内部,通过负载均衡分布到各应用服务器上,应用服务器会根据用户请求,调用VPC内部的Amazon RDS数据分析服务器、EC2虚拟服务器,调用外部的Amazon Polly和Amazon S3存储,以及其他语音识别、边缘服务等。

刘焱坦言:“尽管那时公司刚刚成立,AWS团队就把我们当成非常重要的客户,与我们一同探讨语音服务、云架构、云存储等服务。“她认为,公有云服务非常弹性化,Amazon Lambda的无服务器架构,可以让客户按用量或访问量付费,不访问不付费,这对创业型企业来说既节省了运营成本,又无需为运维工作操心,能够把更多的时间和精力投入到产品的研发中去,让产品更快推向市场。

树鱼智师课堂广受认可 教学成果优异

树鱼智师课堂学习平台覆盖PC版、投屏版和Pad版三类应用场景,针对学生端和教师端,围绕教、学、考、管四大环节,实现了从课程设计、课程导入、课文学习、词汇学习,到角色扮演、组织活动、课堂总结等一系列形式多样的教学内容。

据介绍,开设树鱼英语课的老师中,绝大部分为非专业英语老师。以法金甸小学和阿沟河小学为例,由学校的语文老师、数学老师等代为开课,取得了70%的及格率,全班达到满分成绩的同学均在5人以上。在横向学科排名中,腊山街道在首次开设英语课后,在十几个街道中,英语学科取得了排名第二的好成绩。

昆明近郊的一所乡村小学,作为使用智师课堂最早的学校,从一个班的试点,到全校应用,再到三个班全部及格的成绩,切实从数据上验证了树鱼英语产品在实际教学中发挥的重要作用。目前,北飞科技研发的两大平台——“智师课堂”以及多语言自适应综合培训平台,均获得了国家级科技成果鉴定,并取得了产品软著及核心技术专利。

AWS EdStart 让初创公司成就梦想

当谈到创业过程时,刘焱提到,在树鱼英语上线后,针对云南少数民族地区具有政策法规、种植技术等内容的中文语音教学需求,北飞科技随即展开了的“树鱼普通话”的产品研发工作。彼时Amazon Polly对中文语音的支持功能尚未上线,北飞科技一直在找能够提供音素文件配合虚拟老师唇动的语音产品,但是能做到中文发音自然、优质价廉且便于集成的语音产品实在凤毛麟角。

“当时AWS对我们的支持力度非常大,他们得知我们的需求后表示会尽力配合我们3月份产品上线的进度,即使是试用版也一定让北飞最先用。”刘焱表示,这件事让她印象深刻,那时AWS的工作人员立即联系了远在英国剑桥的知语开发团队,使其加快中文版的开发进度,让北飞科技能够顺利地用上Polly的中文语音服务。她强调,树鱼普通话产品能够按时成功交付云南省政府客户,离不开AWS在背后的大力支持。

在2018年11月,北飞科技成功加入了AWS的教育加速器计划——EdStart,获得了AWS提供的咨询、导师服务、定制服务等一系列支持,使北飞科技这样的初创公司能够走上快速发展的轨道。

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