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2019年中國AI+教育行業市場規模、應用、發展因素及未來趨勢分析[圖]

2020年03月16日 14:12:17字號:T|T

国产三级农村妇女在线    “AI+教育”是指在人工智能與教育深度融合與發展的條件下,以基于教育場景的人工智能應用為路徑,促進教育公平,提升教育質量,實現教育個性化。具體來看,“AI+教育”是人工智能在教育領域中創新應用的技術、模式與實踐的集合,可劃分為“計算智能+教育”、“感知智能+教育”和“認知智能+教育”,即AI+教育正從“能存會算”向“能聽會說與能看會認”發展,最終實現“能理解與會思考”。

人工智能產業成熟度評估模型

數據來源:公開資料整理

国产三级农村妇女在线    從教育教學活動的角度來看,當前的教育場景可劃分為教、學、管、考。其中,“教”和“管”的主體是教育者,前者負責執行教學任務,主要工作包括教研、備課、授課、答疑、出題、閱卷等,工作內容繁瑣,核心需求是減輕負擔,實現精準化教學。后者負責統籌教務環節,主要工作包括教職工招募、師生督導、招生、分班排課、校園建設等,決策環節考慮因素較多,核心需求是提高效率,實現科學化管理。“學”與“考”的主體是受教育者,“學”的場景下,學生的主要任務包括預習、聽課、看書、做作業、復習、考試、實習等,由于學生個體差異大,核心需求是自適應,實現個性化學習。“考”的場景下,主要面向大規模標準化測試,組卷閱卷的工作龐大,部分測評環節勞動力密集且效率底下,核心需求是保證準確性的前提下,實現自動化評閱。

AI+教育的應用場景

數據來源:公開資料整理

国产三级农村妇女在线    一、AI+教育行業市場規模

    智研咨詢發布的《2020-2026年中國人工智能教育行業市場運營狀況及投資機會分析報告》數據顯示:2013-2019年,AI+教育領域共發生274筆投融資事件,總融資額達145億。從融資增速上來看,融資事件數復合增速達34%,融資總額增速達57%,資本一度狂熱,其中K12與教育信息化領域的融資規模領跑其他細分賽道,期間各自總共融資78億與20億,分別占整體融資額的53.5%和13.6%。

2013年-2019年中國AI+教育融資情況

數據來源:公開資料整理

中國AI+教育的細分領域累計融資情況

国产三级农村妇女在线數據來源:公開資料整理

    服務提升需求驅動校外在線產品AI化,效率提升需求驅動校內信息系統AI化,校外AI技術的市場滲透率小于校內。從目前AI+教育的實際應用來看,AI產品的工具化與功能化屬性較重,校外產品商業化價值的驅動因素仍為優質教育資源(師資、內容),AI在教學上的價值尚未被家長普遍認可,直接付費意愿不強。校內信息系統在政府政策主導下,財政預算驅動著教育信息化的普及與升級,泛AI產品應用場景豐富,整體滲透率較高。

2018-2022年中國AI+教育行業的市場規模

數據來源:公開資料整理

2018-2022年中國AI+教育信息化行業的市場規模

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    二、AI+教育的應用

    1.口語測評

国产三级农村妇女在线    口語測評主要涉及語音識別、語音合成與語音評測技術,由于目前測評的能力維度相對單一,基礎測評功能的實現不需要太高的技術門檻,在語言學習產品當中應用廣泛,技術滲透率較高,用戶覆蓋面廣。從商業模式上來看,對于C端產品而言,口語測評內嵌于口語教學與練習產品,并以課程費和會員權益費的形式向用戶收取費用,而對于B端產品,除了口語考評系統外,智慧課堂場景下的口語作業批改環節也會用到口語測評功能,服務商收取API接口調用費或解決方案服務費。

2019年主要口語測評產品的月獨立設備數

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口語考評系統市場規模及當年建設考位數量

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国产三级农村妇女在线    2.拍照搜題

    拍照是信息的輸入方式,搜題是用戶的具體行為,本質上,搜題行為在PC時代就已經非常普遍,基于各類垂直題庫或者更大的流量入口的搜索,用戶能夠檢索到相應的結果,內容檢索技術的發展已經相當成熟(主要分為基于關鍵詞匹配和基于分類目錄的兩種檢索方式,搜索引擎的算法多為前者)。隨著移動端智能機的爆發,借助智能機的前置攝像頭,用戶可隨時隨地以圖片的形式存儲題目信息,并利用OCR技術將試題圖片識別成可編輯的文本信息,繼而用文本信息進行搜索從而得到試題及答案與解析。目前OCR技術已趨于成熟,手寫體識別準確率可達90%以上,印刷體的識別準確率更高。因此,在技術層面上,各類拍照搜題產品都大同小異,能夠構建起競爭壁壘的部分是需要依靠強大的人力和組織力生產的題庫,這是決定產品用戶體驗的關鍵因素。

2019年拍照搜題應用在K12各學段的滲透率

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    3.人工智能自適應學習

国产三级农村妇女在线    在教育語境下,任何考慮并滿足學習者個人需求的教學形式都可以被稱作是“自適應的”,AI+教育的語境下,“智適應”學習則是借助人工智能自適應技術的學習系統,該系統為學習者創設一種符合其多樣化學習需求的學習環境,推薦給學習者個性化的學習內容、獨特的學習路徑、有效的學習策略,滿足學習者的個性化需求。本質上,人工智能自適應是一種基于教育大數據的可規模化的個性化學習,其基本原理可以表述為“基于大數據挖掘與分析得到待訓練樣本→用數據去訓練基于人工智能算法構建的模型→基于模型對各類自適應學習環節進行預測/推薦”,輸出的核心要素包括學習材料,用來測評學生是否掌握學習材料的標準和學習材料的推送順序。

    4.AI課堂

国产三级农村妇女在线    公立學校的智慧課堂建設是教育信息化的一部分,目前呈現出普通智慧課堂與AI化智慧課堂混合建設的現狀,其中達到AI化智慧課堂的比例約10%。從發展空間來看,智慧課堂的主流用戶為中小學生,我國有21.4萬所中小學,智慧課堂的建設空間總計在2000億元左右,而遠期AI課堂能夠完成對智慧課堂的較高滲透。從現狀看,2018年,我國教育信息化市場規模約為4000億元,智慧課堂相關建設大約占比3.7%,即150億元左右,其中軟件系統占比38%左右,教師、學生平板終端占比50%左右,其余為無線網AP與用電設施等。從項目的區域分布上看,東南(26%)、華南(21%)、華東(17%)等沿海地區的智慧課堂建設走在前沿。

2013-2021年中國教育信息化整體市場規模

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2018年中國智慧課堂項目數量區域分布

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国产三级农村妇女在线    線上錄播課場景中AI課堂功能的核心有課質監測與學習內容的個性化推薦,AI對學員在學習中的問題進行分析,輔導老師可以針對性跟進指導,部分產品還可提供師生智能匹配功能,相比而言,線上AI課堂數據實時采集的質量受環境噪音、攝像頭角度影響小,普及難度稍低,較多機構已經參與嘗試,未來的發展重心將結合學習資源的快速生產,如利用AI形成課程視頻、形成測題集,解決生產力的問題。線下AI課堂的設置初衷是緩解三四線地區缺乏優質師資的問題,幫助線下培訓機構以較低成本、較低收費提升學生課堂體驗,推廣剛剛起步。加盟校區較難統計,而從機構直營校區看,部分大型K12教培機構線下直營AI課堂教學中心滲透率僅2%,如果將市場上不計其數的中小培訓機構納入核算,則滲透情況微乎其微。

2019年部分大型K12培訓機構線下AI課堂滲透情況

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国产三级农村妇女在线    5.校園安全

国产三级农村妇女在线    校園安全是辦學的基礎要求、也是生命線。過去的平安校園監控系統,在AI的賦能下,能夠實現陌生人出入警報、高空拋物預警、樓梯擁擠預警等,為校園人身財產安全增加了一重保障。而食品安全也是安全管理的重心,2019年4月國務院食品安全辦全國校園食品安全工作電視電話會議明確,學校食堂推行“明廚亮灶”的比例要達到70%,適逢視頻監控行業AI升級化大潮,在此背景下,具備AI視頻分析功能的明廚亮灶餐廚解決方案開始成為主流。

国产三级农村妇女在线    三、AI+教育行業的發展驅動力

国产三级农村妇女在线    產業方面,在線教育滲透率不斷提升,教育數據量增長迅速,為人工智能技術的實施提供了數據基礎。由于目前在線教育的體驗及效果不佳,倒逼行業進行技術升級,人工智能解決方案將成為在線教育體驗提升的主要途徑。技術方面,互聯網基礎設施全面普及,在大數據、云計算和5G等支持性技術不斷成熟的背景下,數據量和算力將獲得進一步提升,人工智能技術有望實現突破。政策方面,近幾年來,我國針對人工智能及人工智能+教育領域的政策層出不窮,人工智能已上升至國家戰略級別,教育更是關乎國計民生的大事,行業尚處紅利期。資本方面,教育行業巨頭紛紛布局,知名投資機構頻頻出手,融資規模超百億,融資階段覆蓋天使輪至IPO,成為教育領域近年來最大投資熱點。

    1.產業升級

    在線教育發展迅速,每年保持20%左右的增長,整體數據量激增。在線教育的滲透率在10%左右,體驗粗糙和結果模糊將倒逼整個產業進行分領域、分環節的在線化與智能化。教育信息化領域則進入2.0階段,以AI智慧課堂為代表的智能化產品開始輔助校內01教學。

国产三级农村妇女在线    2.技術落地

国产三级农村妇女在线    在金融和安防等多個領域已實現商業化落地,5G時代下,人工智能應用將延伸至邊緣,豐富基于智能教育硬件的教學場景。隨著數據量和算力的提升,在特定的教育領域和人工智能領域有望實現突破。

    3.政策護航

国产三级农村妇女在线    近五年,人工智能的相關政策經歷了三個階段,從“智能制造”到“互聯網+”再到“國家戰略規劃”,重要性逐步提升。近三年,《新一代人工智能發展規劃》與《教育信息化2.0行動計劃》的出臺大力推進人工智能+教育領域的發展。

    4.資本助力

    從2013年至2019年,披露的2500余個教育融資事件中,與AI相關的事件近300個,累計融資規模逾140億人民幣。新東方與好未來以自建或投資的方式入局AI領域,搭建AI研究院與實驗室。

国产三级农村妇女在线    四、中國AI+教育行業未來趨勢

    1.技術產品方面:以學習者為中心,從外置型技術輔助走向內融型技術滲透

    AI+教育的研究理念大多圍繞“以學習者為中心,關注技能素養與非智力因素”,并且研究思維從過去的教學環境智能化向教學過程智能化轉變。應用研究方面,未來需要進一步關注一些在教育學領域尚未量化的教學目標的可測量性并確立操作性更強的評價規則,進而實現教育評價規則與機器規則對接。技術開發方面,未來將基于人工智能的基礎技術,并結合教育學、心理學、腦科學等領域研究成果,探索智能時代的認知特征、學習本質與教育價值,開發特定教育場景下的關鍵技術。

    2.競爭策略方面:教育公司主導產業升級,差異化的高質量數據是競爭突破口

国产三级农村妇女在线    目前AI+教育行業仍處于初級階段,AI技術與產品的研發消耗巨大,不同發展階段的市場玩家將采取不同的市場競爭策略,總體上仍然是以教育公司來主導整個產業升級的過程。對于成熟的教育公司而言,AI中臺戰略已初見端倪。此類公司教學業務多元,教學場景豐富,各業務線具有各自的數據儲備,AI中臺可促進各部門數據互通互融,基于各個場景搭建獨立的算法模型,最終通過業務數據的增長來反哺業務部門。對于初創的教育公司而言,自研某一細分領域的數據引擎可建立相應的競爭優勢。就語音識別與合成領域而言,兒童語料庫與成人語料庫差異較大,全行業在兒童語料庫的積累上仍存不足,教育場景強調交互體驗,但目前的語音合成技術還無法做到抑揚頓挫的表達,實際教學體驗較差,值得初創企業探索。

国产三级农村妇女在线    3.應用場景方面:特殊教育領域的人工智能應用研究與實踐相對較少

国产三级农村妇女在线    當前人工智能與教育的融合探索主要聚焦在基礎教育和高等教育領域,并取得了一些成績,特殊教育作為整個國民教育的重要組成部分,人工智能的應用場景也同樣值得挖掘,并與“科技向善”的理念相契合。作為增強人類器官功能的利器,人工智能可為聾啞學生、聽障學生、視障學生、智障學生、自閉癥患者以及肢體殘疾者提供缺陷補償服務,幫助學生縮小與主流人群的差距,實現向健全人的跨越。除身體機能上的補充,針對特殊教育領域的教育教學問題,人工智能同樣也能

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