偏乡学习资源不能少,台南大学10年人机研究打造辅助学习机器人,连脸书AI院长都想来看

李健兴
“教育是AI未来很重要的产业!”台南大学资讯工程系教授李健兴表示,他的理想是,5~10年后,每位小朋友旁边都有一个专属机器人,就像是“多啦A梦的机器人,可以在一旁辅助学生读书。”这不是遥远的梦想,而是李健兴投入了超过10年,正在做的研究。这项研究不只吸引了2家日本大学合作提供机器人技术,今年10月时,美国人机研究领域重量级年会IEEE SMC 2017还开出特别议程来介绍, 连深度学习三大权威之一的脸书AI研究院院长Yann LeCun都好奇的要先在6月底亲自来台一探究竟。
早在10年前,李健兴的实验室就投入人机对弈研究,甚至已经发展出了相当于围棋业余高段(6、7段)程度的AI围棋程式,不过,却被AlphaGo抢先一步。
李健兴甚至找来台湾第一位职业九段红面棋王周俊勋一同合作,来协助训练他的电脑围棋程式,等于是台湾未出道的AlphaGo,但是,与AlphaGo不同的是,李健兴团队想要打造的不是一个用来与人类竞赛的机器人程式,而是能提供动态学习的围棋小帮手,而且还会按照对手棋奕的程度,自动调整到与人类相当的水准,人机不只是竞争关系,更要人机合作达到教学的目标。
李健兴将这个围棋小帮手的概念,延伸至教学研究上,他想要做出一个适性学习机器人,可以了解小朋友各自的学习程度,给予适合的教学,来实现因材施教的理念,他认为,尤其偏远地老师流动率很高,也影响了学校的学习环境,他正在努力,想要用机器人,让偏乡小朋友可以得到更好的学习辅助。“虽然很困难,但很有机会实现。”他乐观的期待。
他找来学习测验和统计专家合作,将原本只是单机版的项目反应理论(Item Response Theory,IRT)系统,透过与FAIR电脑围棋DarkForest团队合作,导入动态评量和认知科学理论,结合深度学习技术建置云端合作开放学习平台,将学习资讯即时传送到国家高速网络中心,经由IRT适性评量系统即时运算,再将资讯回传至机器人端,由机器人担任数学小老师与小朋友互动,让学生体验更多元的数位学习,提升学习兴趣。
李健兴初步目标是,就算每位学生的程度不一样,透过机器人数学小老师因材施教,提供不同程度的辅助教学后,最后都能在学校考试中取得接近70分的分数,不过,他也坦言,要达到这样的目标,必须投入许多成本,从相关软硬件、领域专家,还需要建立大量的评量题目才能做到,所幸,他表示,已有不少出版社愿意与他的团队合作,提供数位教材,“大家不用做重复的事,资源完整地整合,进步就会很快!”这是他常常与多方合作后的体会。
“我们的理想是,未来大家一上脸书就有一个适性学习的工具,可以免费使用!”他乐观地说,虽然听起来很困难,但他还是会不断地努力去尝试,就像围棋AI,10年前,光是让机器可以和人类下棋都觉得不可能,因为围棋太复杂、太难了,当时投入人机对弈的他,也只希望能在退休前看见机器的棋力与顶尖棋士程度相当,没想到去年AlphaGo就做到了,这也意味着,许多复杂的问题都已经解决了。
李健兴这10年来,对教育的热忱从来没改变过,甚至最近还与成功大学的心理系教授讨论,要如何加入心理层面的考量,将机器人变得更智能,更贴近人类的思考模式。
邀请脸书AI研究院院长Yann LeCun来台的幕后功臣
今年1月与周俊勋一次例行讨论时,李健兴才知道,原来脸书AI研究院(FAIR)也一直在做与Google类似的研究。“李老师我很想知道脸书的围棋棋弈(棋力)到哪里?”周俊勋一时好奇的问题,更开启了他与脸书AI研究院的合作。
因为过去一年,李健兴的团队早就开始使用脸书的开源软件,来实作出人机合作的围棋小老师,甚至延伸至教育的应用,这也成了邀请脸书AI研究院院长Yann LeCun前来台湾公开演讲的契机。
“我常跟我的学生说不要怕失败,失败没关系啊!我们做研究很常失败。”他希望Yann LeCun早期在深度学习的路上失败的经验,可以提供年轻的学生一些启发,也能期望与脸书有更多的合作机会。
他表示,去年在建置人机合作电脑围棋的云端平台时,要不断地与FAIR联系,他解释,因为相同的软件在不同的环境执行时,还是很多参数要调整,在美国硅谷可以,在台湾就不行,甚至台南科学园区与台南大学设定参数也不同,后来与日本合作,也都需要调整,“花了很多时间,因为有时差我们都要半夜工作,最后整个终于串起来了,很希望邀请FAIR院长Yann LeCun来台湾走走。”
原本李健兴今年3月到法国时,要顺道去拜访脸书在法国的实验室,结果因为行程太匆忙没有拜访,回到台湾之后,他知道Yann LeCun会到上海和北京演讲,连忙写信询问是否能顺道停留台湾一晚,3月下旬终于获得Yann LeCun的回复,他表示那次的行程太赶无法停留,不过6月底会再到亚洲一趟,最后终于在4月确认成功邀请到Yann LeCun来台。
“在获得Yann LeCun的回复之前,你绝对猜不到我寄了多少信给他。”从今年初许多老师的聚会场合中,李健兴多次提出要邀请Yann LeCun来台,很多人都不抱太大的期望,甚至说:“李老师你别傻了,你只是在浪费时间而已。”不过,他不放弃,邀约的过程传送超过100则以上的电子邮件和讯息。
李健兴表示,后来才知道Yann LeCun一天会收到来自全世界各地几千封的电子邮件,连他的秘书都要1-2周才会见到他一次,Yann LeCun的行程非常紧凑,当初只邀他来一个晚上,后来一直与他协调才变成停留3个晚上,李健兴认为,Yann LeCun来台3天是是极限了。
“我也有传给祖克柏阿,只是还没得到回复,”他笑着说,其实他们不认识我,这也是理所当然,来台是公务行程也需要理由,过去一年李健兴采用FAIR的开源软件,也在许多国际场合展示出实际的应用,也因此,他认为这是Yann LeCun可能愿意来台的关键。
这次邀请Yann LeCun来台举行的免费演讲,李健兴坚持不收费,他希望可以让想与他交流的学生,都能参与,很多人问他:“李老师你给他多少钱?”他表示,只有负担Yann LeCun差旅的费用,不过他也坦言,“我们到今天都还在找钱。”
即便多个学术单位都帮忙出了些钱,但是碍于法规有多项限制,科技部也只能部分补助,至今费用还是稍微不足,他也希望,像是世界重量级的大师来台,政府可以有多一点弹性来处理,“有时候我们想做好一件事,资源有限就会有点辛苦。”
即使目前活动看似顺利,李健兴还是很挂心,“李健兴你要小心喔,有人请得诺贝尔奖的人来讲物理方面演讲,借了一间很大的会议室,结果参加的人没有预期中理想。”他表示,虽然报名很踊跃,但是怕出席率没有预期中的理想,对Yann LeCun会觉得很不好意思。
李健兴为了这场盛事,在过去一年安排、协调的过程中,常常都是半夜工作,且不只有联系Yann LeCun,还有FAIR团队的成员和公关部门,为的就是希望年轻的学生,能够多跟国际级的大师交流,得到更多的收获。
