断网断库高考机器人过了100分,它是怎么学习的?

编者按:高考机器人AI-MATHS在断网断库的情况下参加2017年高考数学北京文科卷和全国二卷,并分别取得105分和100分。那么,该高考机器人是如何答题的,在什么地方失利了,在没有网和题库的前提下,又是如何养成备考能力的呢?

成都考生AI-MATHS  数学高考直播过程

17时45分,现场工作人员获得北京卷文科数学试题。

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18时10分许,公证人员进入机房查看路由器和11台服务器运行。之后,专家确认现场符合断网环境。


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18时15分许,大厅内,技术人员通过二十多台服务器电子版试题导入服务器。

18时28分许,数学高考机器人AI-MATHS开始解答北京卷文科数学试题。现场4个大屏幕实时更新解答进度。显示屏左边是数学题目,右边显示解答步骤。


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18时43分,屏幕切换故障,显示屏中断,但后台仍在解题。

18时46分,大屏幕重新显示答题进度。

18时50分,数学高考机器人AI-MATHS答题完毕,随即形成答卷,共用时22分钟。

18时55分,西财智库首席研究员、斯坦福大学高级访问学者汤继强等专家验证一个空U盘将答卷导出打印。

19时02分,AI-MATHS的答卷交给3位高中数学老师评阅批改。三人分别是:成都天府七中一级教师袁婧、成都树德中学宁夏校区高级教师肖兴桂、成都七中林荫校区高级教师祁祖海。为方便计算机阅读,试卷呈现的是LaTeX语言,而阅卷老师因为经过了前期训练,因此能够读懂批改。


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19时19分,数学高考机器人AI-MATHS开始解答全国二卷数学卷。

19时16分,评卷专家宣布AI-MATHS解答北京卷文科数学科目答题结果:选择题满分40分。填空题13、14题不能识别。解答题16、18题完全正确,共得45分。全卷总分105分。

19时29分,数学高考机器人AI-MATHS完成全国二卷数学卷。用时10分钟。现场爆发惊叹声。

19时35分,试卷打印完毕,移交专家批改。

19时45分,现场宣布,数学高考机器人AI-MATHS解答全国二卷数学卷结果:选择题得55分,填空题得20分,简答题得25分。全卷总分100分。

AI-MATHS同学在哪儿失利了?

“某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:男学生人数多于女学生人数;女学生人数多于教师人数;教师人数的两倍多于男学生人数;若教师人数为4,则女学生人数最大值为多少?该小组人数的最小值为多少?”北京文科数学卷中的这一道题目AI-MATHS无法作答,现场人工智能专家均表示,问题应出在机器对于自然语言的理解上。

测试结束后,该公司首席执行官林辉则表示,对结果留有遗憾。“由于现场环境,我们把答题时间控制在半小时内,如果增加到一个半小时,分数还能增加10来分。”项目首席专家成都电子科技大学的符红光教授称,AI-MATHS最终目标是达到120分到130分。

AI-MATHS是如何诞生的?

成都准星云学科技有限公司研发设计的数学高考机器人AI-MATHS其实是中国863计划信息技术领域 “基于大数据的人类智能关键技术与系统”项目的重要研究目标之一。

今天参加考试的AI-MATHS也是国家863类人答题项目组的成果,这个项目由科大讯飞作为牵头单位和项目测试组织单位,联合了联合清华大学、中科院自动化所、北京大学、北京理工大学、中科院软件所、南京大学、电子科技大学、哈尔滨工业大学等超过30家科研院校和企业共同负责项目的研发与实施,主要针对大数据所带来的新的技术与挑战,研究相关类脑计算关键技术和类人答题系统,希望研制出能够参加高考并考取大学的智能机器人。

2015年7月21日,项目正式启动,成为我国在人工智能技术领域新一轮创新的重要起点。


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AI-MATHS高考机器人的服务器

为什么让机器人去参加高考?

机器人可以下棋、指路、打扫家务……为什么偏偏要让机器人去参加高考呢?

实际上,让机器人参加高考、通过高考并不是根本目的,人工智能本身就是对人类智能的一种模拟、扩展和延伸,所以让人工智能去参加测试,就是要看看机器能达到一个什么样的人工智能水平。

通过研发高考答题机器人的项目,来聚集国内的一些比较顶级的研究机构和科学家,一起来攻关现在人工智能领域相关的一些重要的技术问题才是最终目标。研发高考答题机器人并不是要 PK 掉人类考生,而是为了服务人类,利用相关技术成果可以在教育中起到非常大的帮助,技术和算法的突破后的成果可以用在医疗、客服等越来越多的领域。

断网断库AI-MATHS如何备考?

目前,机器人答题有两种主要方式:一是人工智能推理和运算的方式,这是国家863类人答题机器人项目的实现方式,也是通过这一路径,真正实现人工智能技术的突破进展。二是通过搜索的方式,在海量的题库里,搜索已有答案,进而得出题目的答案。

在国家863项目团队设定了机器人的高考目标之后, 30多个团队仔细研究了高考的试卷,发现里面蕴含题目理解、知识表现、逻辑推理,怎样用人机互助的方式获得知识,还有在符号逻辑方面让机器来学会表达等一系列人工智能的问题。理解常识问题,也是机器参加高考的一个关卡。因此,项目团队针对不同的问题设立了各个攻关组,有专门做知识获取和支持的,有做知识图谱构建、利用知识图谱去求解题目的,有专门做题意理解的,还有专门做文言文的。

如何客观评价机器人高考的水平?

作为该863项目的牵头单位,科大讯飞研究院院长胡国平表示要客观评价机器人参加高考的水平,需要确保这几个方面:

一,要有权威的第三方来主导和主持测试,包括测试机器的准备、测试系统的安装以及测试过程的操作。

二,参加考试的机器,要确保处于断网的环境。

三,测试试卷必须是原创的新题,在测试试卷实际完成测试之前,确保参测方无法获得试卷。

四,测试过程要求输出详细的机器处理的中间过程,以便来确认这是一个完全由机器自动、一步一步求解过来的过程

想要取得机器人参加高考的相关成果,就必须要把测试方法报到科技部并确认,再用这种测试方法在相关机构的监督下组织测试。所以目前一些教育科技公司进行的高考机器人测试主要属于自行的一些商业行为,未来能达到什么结果还很难去评判。

目前在其他科目水平如何,什么时候正式参加高考?

根据胡国平介绍,目前数学对于高考答题机器人来说是比较容易的一个学科,因为数学题目的语言理解比较容易,相对而言都是一些比较标准化、结构化的描述语言或出题语言,机器能更好理解;而且几十年前就已经做得比较好的一些定理、自动证明等一系列的研究成果本身,也可以在高考机器人中发挥作用。不过即使是在拿手的数学上,高考答题机器人也常常被应用题难住,因为常识对于机器来说是一个难点。

而在语文方面,科大讯飞在哈工大的语文攻关组目前已经完成两轮测试。像语文、历史、地理这些学科对于机器来说,语义的理解是非常复杂的,但也取得了不少进展,在一些深度的知识表现和语义理解方面还有需要技术突破的地方。

高考机器人写作文的方式也很有趣,简单来说就是拿到一个题目之后,基于这个题目去扩展出来一些概念的词汇,然后再扩展到概念的句子,再由这些句子的话去用一个排序算法来重新进行排序,最后组织形成一篇文章。总体来说,现在的整个自动作文的效果从具体层面来说很不错,但是在篇章里面现在看起来表达上还不是特别的连贯,目前这个问题也是攻关的一个方向。

6月6日,作为“十二五”863计划信息技术领域“基于大数据的类人智能关键技术与系统”项目的牵头单位,科大讯飞方面表示,语文、地理、历史高考机器人将于2019、2020年参加高考进行最后的成果测试。

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