行业第一套AI课堂解决方案是怎么被实现的?

“即构提供的方案最大程度做到了业务逻辑和音视频通信技术的解耦,缩短了开发周期,提升了产品稳定性,更低的延迟性能提供了接近真人直播的实时互动体验,在网络抖动的情况下,即构优异的弱网抗性能够快速将课程恢复到正常情况”

——叮咚课堂优乐学团队

AI走进教育是传统教育的一次迭代进化

在教育问题上,我们看到两类话题最容易引发公众讨论:教育公平和个性化教育,“互联网+教育”有可能解决第一类话题,“AI教育”有可能解决第二类话题。

在教育中,对“个性化”教育的呼声不绝于耳,但传统课堂仍然受限于教师资源、课件输出等环节,并没有见到普遍意义上的“个性化”。

但AI技术进入教育行业,促进了传统教育的一次迭代进化,为“个性化”教育打开了一个重要出口。它的重点不是要研发所谓黑科技,而是要解决学习者的学习障碍,比如解决“千人一面”问题。

在传统课堂,一个班级面对同一个老师,老师无法精确纪录或追踪每位学生的状态或学习行为,来提供最适化的学习,孩子的个性化特征被稀释。

但追踪和反馈刚好是 AI 最擅长的事。AI 可以动态调整,给学生提供最适当的内容、反馈、练习或测验题目,以提升学习成效。还可以通过可复用的AI课程内容提供“千人千面”的课堂互动能力,面向传统课堂提出“效率和效果”的双向解决途径。

在AI课堂,生动性是关键

如今大部分AI课堂的模式是提前录入大量的真人教学视频、游戏互动片段,在课堂互动时根据学生的不同回答推送不同的内容。

虽然是录播,但因为可以在课件设计、交互场景、游戏、同学陪伴等环节做得非常出彩,所以不仅体验比直播好,还比直播更灵活稳定、成本更低。这种教学方式实现了课堂互动的个性化,是极其接近直播的教学课堂。

但对比线下课堂,老师可以给出面对面即时反馈,学生可以感受到老师的面部表情、情感激励、情绪调动等肢体语言,AI课堂怎样做才能更加真实的还原课堂的生动性?实时音视频技术的支持必不可少。

实时音视频技术

在AI互动课堂,实时音视频技术成为绕不开的技术支持,甚至可以说是刚需。但要服务好AI课堂却有极高门槛:传统课堂是面对面实时的,有老师和同学一起互动,所以AI课堂想要做好,它必须“生动”。

“生动”就是要有“优质的音视频观感、流畅的体验、无缝衔接的互动”。

我们来看叮咚课堂是怎么打造这种“生动性”的。

叮咚课堂是主打1v2模式的少儿英语教育平台,学生可以通过语音、触摸交互实现互动教学,通过互动游戏、同伴PK、同伴协同、伙伴课堂等交互还原真实课堂场景,配合1对1班主任提供个性化辅导,完成学习闭环。

叮咚课堂对实时音视频技术支持提出了严格的需求,CEO邱明丰表示:“要用无缝衔接的AI互动视频让孩子体会到高质量的互动课”

场景需求:

延迟在200ms内,保证实时互动体验;
需要灵活开放的SDK快速接入,辅助实现其他第三方插件接入;
语音清晰,画面流畅,不会出现雪花且没有卡顿感;
在网络抖动的情况下,能够快速恢复到正常情况;
在弱网情况下,能最大限度保证通话质量和延迟;

第一套AI课堂解决方案出炉,是因为有创新需求的驱动

叮咚课堂于2018年刚成立,是国内第一家基于AI技术的在线教育产品,因为叮咚提出了AI课堂的场景需求,即构得以有机会打开在AI课堂领域的探索。

在合作过程中,即构详细了解AI互动课堂的技术细节和实现方式,向多家有同样需求的客户反复调研,总结需求共性,最终与叮咚一起搭建了一套生动成熟的AI课堂解决方案。

在2018年,这是该场景的先河。

再来看技术实现,基于其课堂互动的需求,在开始时拆解了几条技术难点:

  • 录播视频在播放时必须无延迟、无卡顿,实时切流播放,否则影响课程体验;
  • 多个视频同时推流,将对服务器造成巨大压力;
  • 行业有需求但无人试水,没有经验可以借鉴。

即构随即进行行业深度调研,针对AI课堂的互动性质创新推出系列技术,保证面对面的互动感:

  • 研发“智能加载”策略,让视频预先加载,保证切换不卡顿;
  • 使用“云端码流合成”方式,添加前后视频的中间的“拟合视频”,保证切换时,不会因为画面衔接变化太大而引起画面跳闪;
  • 采用“mp4裸码流处理方式”,大幅降低AI教师视频推流对服务器CPU和内存的消耗,大幅节约企业成本;

可以“解耦”的技术,才是最适合客户的技术

对叮咚课堂的服务让即构了解到,初创型企业最需要的是可以“解耦”的技术支持。

不管是人声鉴别、语音视频、还是美颜滤镜,彼此之间需要快速友好的适配组合,这就是业务和技术的“解耦”,否则开发周期将无限延长,错过的机会和投入的时间成本都是初创型企业最害怕遇到的。

即构全力支持这种解耦。在合作之时,依托于即构自研SDK的灵活、开放优势,其他第三方插件可以快速接入,减少很多“磨合”时间。

经过共同努力,叮咚课堂提前一年上线,即构也在这个机会下推出了行业首套AI课堂技术解决方案。

2020年的疫情给在线教育带来了流量红利,叮咚作为AI课堂的创始者,在巨大的挑战中抓住了发展机遇,用户数量新增至 500 万,完成数千万美元B轮融资,凭借其 AI 技术优势,继续领跑 AI 少儿英语在线教育。

回到即构,从芯片、DVD时代,即构就开始做整套的音视频技术,从底层开始做起的积累,支撑即构完全自研音视频引擎、SDK和服务架构,因此客户的一切需求都可以实现高度自定义,音视频通信技术和客户的业务逻辑也可以得到充分解耦,让客户缩短开发周期,让除即构之外的集成也可以更简单更快速。

目前,即构的AI课堂解决方案已经步入2.0时代。