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在南京一所百年老校內，一位特殊的“AI助教”加入了同學們的日常課堂，大家看不見“她”，但她卻始終關注著每一位同學，通過觀察每一張人臉的表情變化、每一個舉手和低頭的動作，聆聽每一次同學滿帶疑惑的提問，默默地幫助學校和老師全面、細致地了解同學們的學習狀態。

校長，作為學校的管理者可以完整查看每一個班級的課堂互動情況。有了這位“AI助教”，可以得到更精細的教學質量評估。

有這么神奇的老師？能全程記錄40張臉的喜怒哀樂？還能生成老師教學報告？這不是癡人說夢，這正是人工智能創業公司清帆科技自主研發的EduBrain教學分析系統。

技術改變教育的創業初衷

清帆科技是國內首家應用情感計算幫助學校進行數據處理分析的創業公司。

EduBrain教學分析系統可以洞察課堂的面部表情和語音情緒等，讓學校實現細致的課堂觀察，以數據驅動決策，通過數據化管理達到教育個性化的目標。

公司2014年成立，在2018年年初獲上市教育公司立思辰的千萬級戰略投資，短短數月，清帆科技吸引了業界的廣泛關注。

清帆科技創始人兼CEO張文鑄博士畢業于清華大學電子工程系，并曾在清華電子系復雜工程系統實驗室做博士后研究，擁有著豐富的復雜網絡與機器學習研究經驗。2012年進入國家發改委國家信息中心工作，但由于家庭背景和自身求學經歷的原因，他內心一直有一個教育創業夢想。

不滿足現狀的他，2014年選擇從國家信息中心離職，聯系了正在斯坦福攻讀博士學位（現任教美國加州伯克利分校）同樣出身清華的學弟焦劍濤，共同成立了人工智能創業公司清帆科技，希望“通過創新技術讓高質量教育走近每一個人”。

“作為教育的受益者，并在學校待了10多年，我們非常喜歡教育，深知里面的問題。中國近幾年行業發展太快，機會很多，于是開始考慮從事教育領域。”

清帆科技的聯合創始人焦劍濤號稱九零后“學神“，是清華特獎獲得者，這個獎項清華每年只有5個名額。他的分工是探索核心技術在清帆科技產品上的應用，并進行海外拓展。

焦劍濤研究方向是做統計學習。深度學習需要大量的數據，這項研究可以大幅降低對數據量的需求。張文鑄認為，這個成果應用在清帆科技產品也非常有價值。例如，以前訓練模型可能需要10萬個樣本，現在1萬個樣本可能達到同樣的性能。張文鑄表示，后面時機成熟可以在美國建立人工智能實驗室。

情感計算如何應用于課堂？

現在在教育里，獲取的信息的最大場景就是課堂。發現學生在課堂中的情感和注意力變化非常重要。隨著課堂內容變化，分析孩子的互動反饋，這些全息的破解信息頗具價值。

但一位老師很難實時捕捉課堂中每一個學生的注意力變化，這就需要成熟的視覺和語音識別技術了。

張文鑄認為，現在的教育把過程數據都丟失了，把過程性質的數據恢復出來還原一個完整的人是非常重要的。

EduBrain教學分析系統從智能云到智能邊緣，為教育機構和廠商提供提供AI基礎設施。主要包括EduBrain Station，EduBrain Cloud和EduBrain SDK。

EduBrain Station是“AI學校算力中心”，滿足音頻和視頻分析的所有功能。

EduBrain Cloud主要功能是“數據融合，分析和管理”，面對不同角色用戶提供恰當的信息。

EduBrain SDK則是使用最先進的情感計算技術“為廠商賦能”。

清帆科技推出的EduBrain教學分析系統利用先進的情感計算技術，智能識別并分析教學場景中面部表情和語音語調所傳遞的情感信息，感知課堂中的情感狀態變化，從而提供即時的學情分析。

隨著課堂內容變化，記錄孩子變化和不同的學科的反應，能夠輔助學校教學和學生的學習效率提升。通過情感變化和對比，不僅可以計算出班級里幾十個學生，誰融入、誰沒有融入，還可以計算每一個學生一天融入課堂的時間。

EduBrain教學分析系統通過定位68個人臉關鍵點來每一個學生的表情變化，直接反映對教學內容的接受程度和對教師授課風格的喜好程度。Face ID在實驗環境下的準確率為99％。

目前人臉識別情感計算商用的準確率也達到92％。在新零售領域，監測顧客看不同貨架、品類時的反應；在車載領域情感計算可監測駕駛員的表情，從而增加汽車的體驗，反作用于產品研發。在教育領域應用情感計算技術，清帆科技還屬于首家。

另一個體現情感變化的是聲音，但目前聲紋識別技術應用比較困難。張文鑄解釋到，“因為課堂是大場景，需要同時檢測幾十個人的語音、語速，另外訓練集有困難，我們用的外國訓練集，中外說話方式不同。中國人情感比較隱藏，需要做大量前期數據情感收集才能做到。”

目前EduBrain教學分析系統采取把聲音識別分為學生和老師兩類的辦法，識別是老師講課還是學生在答題、討論。后續，研發幾十人的聲紋識別是清帆科技的努力方向。

總結下來，EduBrain教學分析系統基于教學視頻分析課堂中教師及學生的細微情緒變化，結合教學方法論進行深度研究，將得出的結果進行可視化展示，向校長、老師和家長直觀呈現學生的學情報告。從而幫助教師優化教學方法，增強學生的學習體驗。

EduBrain教學分析系統只需要接入學校的攝像頭設備即可，并不需要另外購買攝像頭設備，目前系統已經在南京最好的百年小學、石家莊省重點高中、某加拿大國際學校等多所學校試點。

有使用過的學校校長表示：“之前對教師的考核方式就是組織聽課，但是很難常態化——校長也好、主任也好不知道這個課程反應如何。管理者并不了解每個教室實際發生的情況。老師上課也沒有反饋，只能看看大家眼神。但是現在上完課，每一個人都有一個反饋結果，這對于老師和學校來講管理方便。”

目前試用EduBrain教學分析系統的一共有幾十家企業，今年年底預計達到100－200家，明年預計拓展到500－1000家的規模。

張文鑄表示：“這個推廣一開始慢后面會越來越快，因為案例越來越多。”

情感＋課堂的市場機會

新高考來了！

在新高考改革中，打破文理分科的“3＋【6選3】”模式格外吸引眼球。那么什么是“3＋【6選3】”呢？“3”代表語文、數學、外語3門高考核心科目，而“6選3”則是由學生從6門可選科目中選擇的3門科目。

相較于以往“3＋X”的考試形式，“3＋【6選3】”形式打破了文理科的壁壘，可以說真正意義上實現了從“享用”文綜、理綜“套餐”，到3科自主搭配“自助餐”的轉變。

清帆科技創始人兼CEO張文鑄從中看到了機會：“新高考，選課體系文理不分科，沒有文理概念自己選方向，其中還包括了行為和素質評分，這是中國建國以來（教育領域）最大的一次變化。

張文鑄對品途商業評論介紹了教育1．0時代主要是三通兩平臺，注重基礎設施的建設，實際用起來有大量的工作量；教育2．0時代數據化智能化，學校變成數據型機構，可以通過技術實現潤物細無聲的體驗。

張文鑄認為：“如果把教育當作一個產業的話，歷史上一節一節的學生留下的數據經驗是寶貴資產。老師上完一個課程就能拿到一個輔助分析報告，這相當于無形中給老師增加了一個AI助教。”

AI助教結合新高考改革可以幫助學生挖掘自身興趣，在選擇科目上具有輔助作用。

近幾年隨著人工智能答題機器人、判卷機器人等技術的誕生，AI老師的概念不絕于耳。但張文鑄表示他們不主張AI取代老師的概念，雖然人工智能技術不斷完善，但依然取代不了老師。他們更推崇「AI助教」概念，能夠幫助老師減輕工作量、提升工作效率產生高質量的反饋。

都在炒作AI代替老師，張文鑄認為其中一定存在泡沫，“好的產業一定有泡沫期間，一開始大家都興奮，但教育需要長期價值，幫助教育從一個傳統型行業變成數據型行業。”

情感計算在教育里的機會挑戰

根據桃李資本發布的《2018上半年教育行業融資并購報告》顯示，截至5月20日，今年上半年在線教育領域已完成融資182起，披露金額的融資總額已達152．73億人民幣，兩項數據均遠超去年同期的水平。

在教育領域，戰略投資非常多。投資清帆科技的立思辰就屬于A股中渠道優勢凸顯的公司。張文鑄表示“戰略投資是1＋1＞2的事情，我們有產品技術但沒有成熟渠道，正好他們需要有穿透力的產品。．”

盡管教育火爆，但教育市場規模碎片化嚴重。

張文鑄認為：“教育市場碎片化嚴重，主要原因在于沒有形成網絡效應。”如何解決這個問題，張文鑄認為在于數據的如何建構。“對于一個學校來說它使用了這個系統，其他學校進來的時候能不能獲取到其他學校的經驗？學到東西相當于聯盟效益。如果這個形成就轉動起來了。

我們第一要做標準化產品，不做定制研發，但可以提供模塊選項。第二早期客戶服務好打磨好，今年200所做好，明年再投入更多資源輻射。”

他算了一筆賬：全國共有百萬家教育機構。K12教育學生約有1．7億人， 加上培訓機構約有3億學習者，每天會產生1億個小時的數據可以進一步挖掘探索。“數據多、高頻，這個行業可以做很大，這是公司定位。”

張文鑄從技術研究者轉換成創業者已經有4年時間，作為教育改變命運的受益者，也同樣作為一個6歲孩子的父親，他希望用技術為教育做一些改變。

“教育百年大計，長期的事情。”張文鑄打算深耕其中，立志做教育行業的AI獨角獸，不脫離教育行業。“技術公司太多了 AI這種技術一定要和行業結合，不同數據不同算力和不同行業結合都是不一樣的，不專注很難做好。”