Duolingo运用AI与GPT-4大模型重塑教育
Duolingo是一家领先的教育技术公司，专门从事基于手机应用的学习服务。作为教育AI领域的先驱，他们最近与OpenAI合作，成为首批向客户交付最新语言模型GPT-4的厂商之一。
得益于ChatGPT应用程序，OpenAI的GPT技术近期在全球范围内掀起一波热潮。据称，这款应用程序已经成为有史以来用户群增长速度最快的软件成果。GPT-4最近刚刚登陆少数几款应用平台，包括新开放的付费版ChatGPT、最新版微软Bing搜索引擎，以及本月Duolingo刚刚发布的自家语言平台Duolingo Max。
但这并不是该公司AI旅程的起点。早在2011年成立之时，Duolingo的使命就一直是打造“虚拟语言导师”，让人们能够随时随地投入语言学习。
下面，让我们看看Duolingo多年以来的AI应用方式，以及由GPT-4支持的最新AI服务。
个性化学习、自动反馈和英语测试
Duolingo的使命是打造终极的虚拟语言导师。为了实现这个目标，他们必须满足5亿多学员提出的每一个需求。作为AI在该公司之内的首批应用之一，Duolingo学员每天在平台上总计完成约1.5亿次练习，公司则利用机器学习（ML）算法捕捉并分析每一组练习数据，了解人们如何学习并据此指导应用程序改进学员们消化知识的方式。
Duolingo公司AI负责人Klinton Bicknell表示，“这些练习让我们更好地了解到学习者到底掌握了什么。”
“之后，我们可以通过机器学习模型配合这些数据找到更好的教学模式，鼓励人们积极参与其中。”
Duolingo的另一个关键用例，围绕着建立交互式学习体验展开。其中一个例子就是对学生完成的语音和语法练习生成自动反馈。通过这种方式，应用平台的用户将获得自己语言使用能力的实时评价，还有关于如何进一步改善能力的提示。
AI还被广泛用于该公司的英语测试系统，帮助包括大学、学院和政府组织在内的2000家机构评估非母语人士的英语能力。在这类场景下，AI可以通过网络摄像头参与远程测试管理，检测候选人可能采取的作弊方法。它还能自动创建测试项目，评估测试难度，自动给候选人打分，并在计算最终得分前审视对方的整体表现。
GPT-4如何发挥作用？
通过与OpenAI的合作，Duolingo成为首批得到正式许可、发布GPT-4驱动产品的第三方组织之一。
GPT-4据称比GPT-3更强大也更复杂，而其一夜暴红离不开ChatGPT的宣传。据报道，与GPT-3的1750亿参数相比，GPT-4在训练中接触到了1万亿参数（信息片段）。正因为如此，它能够对提出的问题给出更详尽、更准确也更顺畅的回答。
Bicknell指出，“这非常令人兴奋……我们被这套模型的强大所震惊，于是决定坐下来，想想有了这么强大的大语言模型（LLM），哪些以往实现不了的事情……现在已经可以做成了。”
Bicknell的团队确定了两个初始用例，目前已经向Duolingo用户开放。
首先就是角色扮演功能，允许用户与AI角色互动并执行各种以学习为中心的任务。其一是在巴黎的咖啡馆与AI咖啡师交谈。用户可以点杯饮料，明确要求希望如何制作，并就其他问题跟咖啡师交换意见。为了让体验更具吸引力，AI角色还被设计成具有自己个性和背景故事的高还原度形象，学习者可以通过对话和互动逐步了解对方。
第二个由GPT-4支持的功能为“解释我的回答”（Explain My Answer）。在它的帮助下，用户可以理解自己的答案为什么被判对或判错，配合详尽的个性化解读，整个过程高度类似于同人类导师交流。
Bicknell表示，“这是一项非常有用的功能……我们真的在推动Duolingo逐步发展成理想中的样子。它能以先前无法做到的方式成为每个人的个性化导师，我们对这些功能给人们语言学习带来的助益感到无比兴奋。”
携手OpenAI
为了开发这些功能，Duolingo需要与OpenAI的AI/数据工程师及软件开发人员建立密切的合作关系。事实上，这种共生关系很快就在工作实践中体现出来，双方分享具体用例和操作反馈，并借此共同改进产品的逻辑和用户体验。
Bicknell解释道，“这是一个漫长的过程……但基础的原型设计其实并没花多长时间……解释我的回答这项功能在一天之内就基本敲定了。”
“但更困难的部分，在于基础原型经常会出现种种错误。所以……我们的很多工作都是想弄清如何衡量问题为何发生、怎样才能降低问题发生的可能性。”
这要求生成并标记大量数据，借此改进发送给大语言模型的提示词。之后，Duolingo团队会利用这些数据微调GPT-4模型的预发布版本。
Duolingo原有的第一方AI算法也需要参与进来，确保由GPT-4驱动的机器人（例如AI咖啡师）能够保持正常的对话走向。
正如微软Bing刚刚面世之时，凭借基于GPT-4的强大功能而震惊世界。但用户很快就找到了意想不到、甚至有些过激的方式让其陷入不可预测走向的办法。
为了阻止AI角色被这类行为带偏，AI程序必须能保证对话的整体思路始终围绕在相当主题上。一旦偏离，程序会以委婉的方式将用户引导回主线任务。
Bicknell强调，“我们掌握着很多AI模型，它们会共同运作以保证完成学习任务。”
其目的是提供身临其境的对话体验，同时确保用户能更安全地参与到学习中来。
Duolingo的AI探索展望
Duolingo AI项目迄今为止的成功，包括其在GPT-4方面的最新成果，再次证明AI将成为其发展业务、创造新型用户体验和打造全面私人语言导师过程中的一股关键助力。
接下来将要探索的方向，包括让AI参与并生成课程内容。“人们总是想要更多的课程，并希望能涵盖更高级的主题。”
“这在过去一直难以实现……我们希望学员都能享受到最高的课业质量标准，但这是个非常缓慢且昂贵的过程。”
传统上，新课程内容的创作一直是效率提升的瓶颈所在——这是一项特别的工作，但最新一代语言模型用实际行动证明了自己可以助其一臂之力。
“这些模型很有创造力，能够帮助进行大量练习。因此，我们正在尝试将其纳入现有工作流程当中。”
将GPT-4集成至公司英语测试系统的探索也取得了更多进展。目前，Duolingo正在研究如何通过少部分写作样本，准确判断应试者的语言能力。
当然，深入研究个性化的可能性仍然是重中之重。该公司的最终目标是让AI模型越来越善于理解用户反应中潜藏的信息，借此让特定用户维持良好的参与度，并始终对学习体验感到满意。
总的来说，相信这一战略将为AI在全球教育体系中的贡献做出极具价值的探索，包括线上和线下课堂等学习环境。在教学场景下，AI在个性化、参与度和学习体验等方面的支撑将直接影响我们的教学和学习能力，由此掀起的全面变革将使学习变得更高效、更具价值，真正为子孙后代打开充实头脑的一扇新大门。
