摘要:教育大模型作为人工智能大模型技术深化发展的必然趋势,不仅在通用大模型的基础上进行精细化的微调和优化,更将核心聚焦于创新教育应用场景的开拓,致力于构建一系列前所未有的教育应用新生态。在国内,已经见证了多个教育大模型的杰出实例,例如科大讯飞推出的讯飞星火认知大模型和盘古大模型,这些模型在个性化学习、语言学习等多个教育领域展现出了令人瞩目的成效,极大地丰富了教育手段,提升了教育质量。2023年,中国教育大模型行业市场规模为0.27亿元,同比增长28.57%。
一、定义及分类
教育大模型是指利用人工智能技术,基于海量的教育数据,构建能够理解、生成和应用教育内容的深度学习模型。它是适用于教育场景、具有超大规模参数、融合通用知识和专业知识训练形成的人工智能模型,是大模型技术、知识库技术及各类智能教育技术的集成,能推动人类学习和机器学习的双向建构。教育大模型基于产业化应用发展路径分类可以分为通用大模型教育应用和教育专有大模型(或教育垂类大模型)。
二、行业政策
教育部于2024年3月启动了人工智能赋能教育行动,推出了包括“AI学习专栏”、国家智慧教育公共服务平台升级、教育系统人工智能大模型应用示范、搭建数字教育国际交流平台等4项具体行动。这些行动旨在推动人工智能技术与教育教学的深度融合,提高全民数字教育素养与技能。2024年7月,中共中央印发《中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定》,提出构建支持全面创新体制机制,统筹推进教育科技人才体制机制一体改革,健全新型举国体制,提升国家创新体系整体效能。这将推动教育大模型的技术创新,有助于集中力量攻克教育大模型在技术研发、应用推广等方面的关键难题,从而提升教育质量。
三、发展历程
中国教育大模型行业发展主要经历了三个阶段。2010年之前的探索阶段,在这一阶段,人工智能技术开始在教育领域进行初步的探索和应用。虽然当时的技术水平和应用场景相对有限,但已经为教育大模型的发展奠定了基础。一些简单的智能教学系统、在线学习平台等开始出现,为后续的智能化教育提供了经验和启示。
2010年至2020年的积累阶段,随着人工智能技术的快速发展,特别是深度学习、自然语言处理等领域的突破,教育大模型开始进入技术积累阶段。在这一阶段,国内的一些科技企业和研究机构开始投入大量资源进行教育大模型的研发,并取得了一系列重要的成果。同时,政府也出台了一系列政策来推动人工智能在教育领域的应用,为教育大模型的发展提供了有力的支持。
2020年至今的快速发展阶段,2020年,随着新冠疫情的爆发,在线教育得到了前所未有的发展机遇。教育大模型在这一阶段开始广泛应用于在线教育领域,为学生提供了更加个性化、智能化的学习体验。同时,一些知名的教育大模型如科大讯飞的讯飞星火认知大模型等也开始崭露头角。2021年,教育部等六部门印发《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》,提出到2025年,基本形成结构优化、集约高效、安全可靠的教育新型基础设施体系。这一政策的出台为教育大模型的发展提供了更加明确的指导和支持。2023年,教育大模型行业迎来了更多的技术创新和应用突破。例如,科大讯飞在第六届世界声博会暨2023全球1024开发者节上发布了讯飞星火认知大模型V3.0,并推出了基于该模型的AI心理伙伴产品和启发互动式英语AI答疑辅学功能。这些创新应用不仅提升了教育大模型的智能化水平,也进一步拓展了其应用场景。2024年,随着5G、云计算、大数据、人工智能等新技术的发展与应用,信息技术与教育教学的融合不断深入,教育发展进入了数字化转型的新阶段。教育大模型作为人工智能技术在教育领域的重要应用,其市场规模持续扩大,技术不断成熟,应用场景也日益丰富。
四、行业壁垒
1、技术壁垒
教育大模型技术本身拥有较高的技术鸿沟,对自主安全性有着极为严苛的要求。尤其在教育这类关乎意识形态的领域,模型的安全性格外重要,只有具备底层优秀素质的国产大模型,才能在教育这个细分领域取得更好的应用和成效。此外,教育大模型需要依托于深度学习、GPU硬件与大规模数据集等技术融合发展,这些技术的复杂性和专业性构成了行业的重要技术壁垒。企业需要投入大量资源进行技术研发和优化,以确保模型的准确性、可靠性和安全性,这对于新进入者来说是一个巨大的挑战。
2、政策壁垒
国家层面出台了一系列政策,规范教育培训市场秩序、保护消费者权益并推动行业健康发展。例如,《生成式人工智能服务管理暂行办法》等政策的出台,为教育大模型的发展提供了有力的法律保障和政策支持。这些政策不仅为行业设定了明确的发展方向和规范,也对企业的合规性提出了更高要求。企业必须严格遵守相关政策和法律法规,确保其产品和服务的合规性,这对于新进入者来说是一个不小的挑战。
3、市场壁垒
良好的资金储备是进行后续技术研发的基础,而资金储备有部分来源于品牌效应。良好的品牌效应有助于教育机构进行引流,流量带来的用户反馈会对机构产品的针对性升级大有裨益。因此,“品牌效应-流量-产品升级-资金储备-技术升级”将形成正向循环,进而形成较强的行业壁垒。此外,线上教育需要大量的教育场景进行实践,教育场景的储备量在一定程度上决定了用户数据的储备量,而优质的场景及数据有助于产品及人工智能模型技术的后续训练更新。因此,场景储备是教育类公司的一大壁垒。新进入者需要在品牌建设、资金积累和场景应用方面投入大量资源,才能在竞争激烈的市场中脱颖而出。
五、产业链
1、行业产业链分析
教育大模型行业产业链上游为主要包括算力、数据、算法提供商。其中算力提供商包括高性能计算机、服务器、云计算平台等,算法提供商包括自然语言处理、机器学习、深度学习等。产业链中游为教育大模型生产企业。产业链下游为教育大模型的应用和消费市场,包括G端(政府)、B端(学校和教育机构)和C端(教师、学生、家长)等。
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2、行业领先企业分析
(1)科大讯飞股份有限公司
科大讯飞在教育大模型领域有着深厚的积累和持续的探索。公司致力于构建基于国产底座的教育大模型,旨在通过人工智能技术赋能教育,推动教育的数字化转型和高质量发展。科大讯飞的讯飞星火认知大模型是其在这一领域的核心成果,该模型能够深度融入教学设计、课后服务、自主学习、心理健康、信息科技等教育教学场景,为教师和学生提供全新的教育体验。2024年前三季度,科大讯飞营业收入为148亿元,同比增长17.73%;归母净利润为-3亿元,同比下降445.91%。
(2)广州视源电子科技股份有限公司
广州视源电子科技股份有限公司旗下品牌希沃(seewo)作为教育数字化应用工具和服务提供商,专注教育领域多年。希沃教学大模型是一款应用在教育领域的专用大模型,主要针对教师教学教研场景,通过深度结合教育场景的软硬件,融入到教学空间、教学过程、教学资源中,成为教育数字化系统的一部分。希沃教学大模型的训练用了包含教材、教案、课件在内的,多达2200亿token的训练数据,采用独有的技术方案,将模型所支持的输入长度扩展到16K token。2024年前三季度,视源股份营业收入为172亿元,同比增长11.50%;归母净利润为9亿元,同比下降12.33%。
六、行业现状
教育大模型作为人工智能大模型技术深化发展的必然趋势,不仅在通用大模型的基础上进行精细化的微调和优化,更将核心聚焦于创新教育应用场景的开拓,致力于构建一系列前所未有的教育应用新生态。在国内,已经见证了多个教育大模型的杰出实例,例如科大讯飞推出的讯飞星火认知大模型和盘古大模型,这些模型在个性化学习、语言学习等多个教育领域展现出了令人瞩目的成效,极大地丰富了教育手段,提升了教育质量。2023年,中国教育大模型行业市场规模为0.27亿元,同比增长28.57%。
七、发展因素
1、机遇
(1)教育政策与财政支持
随着国家对教育行业的日益重视,一系列鼓励人工智能在教育领域应用的政策相继出台。这些政策不仅为教育大模型的发展提供了明确的指导和支持,还为其商业化进程加速创造了有利条件。同时,教育财政支出的稳定增长也为教育大模型行业的发展提供了坚实的资金保障。在政策的引领下,教育大模型将能够更深入地融入教育场景,为提升教育质量、实现教育公平贡献力量。此外,政策还支持教育科技企业的创新发展,为教育大模型技术的研发和应用提供了更多的资金和资源支持。
(2)市场需求与消费升级
随着消费者对教育品质要求的不断提高,个性化、智能化、高效化的教学需求日益增长。教育大模型作为满足这些需求的有效手段,其市场需求将持续扩大。特别是在K12教育、职业教育、特殊教育等领域,教育大模型将能够发挥更大的作用,为学生提供更加精准、个性化的学习方案。此外,随着消费者对教育产品的消费升级,教育大模型也将迎来更多的商业机会和发展空间。企业可以通过开发更加智能化、互动性强的教育产品,满足消费者的多元化需求,实现商业价值的最大化。
(3)技术革新与产业升级
随着自然语言处理、机器学习等核心技术的不断优化,教育大模型的性能和能力也在不断提升。这些技术革新将推动教育大模型在教育场景中的应用更加广泛和深入。同时,教育行业的数字化转型也为教育大模型的发展提供了更多的机遇。通过与教育场景的深度融合,教育大模型将能够实现对学生学习需求的精准把握和个性化教学方案的制定,为教育行业带来更加深远的影响。此外,随着技术的不断进步,教育大模型还将不断拓展其应用场景和功能,为教育行业的产业升级和转型注入新的活力。
2、挑战
(1)技术挑战与创新需求
教育大模型需要与教育场景深度融合,适应知识密集、场景严肃、交互频繁、容错率低的教学活动
。现有教育大模型在准确性、教学内容多样性、支持核心教育场景、包容学习者多样性方面受到限制,存在错误率较高、缺乏共情理解能力等问题。此外,教育大模型在跨学科学习、学习者综合能力与高阶思维培养等方面仍有不足。为了应对这些挑战,需要进一步提升训练数据的质量和规模,尤其是将先进教育理念、教育深度知识和教育核心场景的真实需求深度嵌入技术设计,结合用户反馈进行多轮迭代,形成更智能、更灵活的教育大模型。
(2)数据隐私与伦理问题
大模型在教育领域的应用可能会因为认知不足、监管不够等带来新的伦理问题。用户利用大模型开展教学可能会因为数据隐私保护不当而引起争议。因此,在推行大模型的同时,必须审慎对待这些问题,确保技术的健康发展。这要求行业在数据收集、处理和使用过程中严格遵守相关法律法规,保护学生和教师的隐私权益,同时建立全面的伦理审查和监管体系,以确保教育大模型的负责任使用。
(3)行业监管与政策导向
教育大模型行业需要明确的监管机制和政策导向来引导行业的健康发展。行业监管机制的建立需要考虑到教育大模型的特殊性,包括其对教育公平、教育质量和教育安全的影响。政策制定者需要深入了解教育大模型的技术特点和应用场景,制定有针对性的政策,以促进教育大模型的创新和应用,同时防范潜在的风险。此外,政策还需要鼓励教育大模型技术的自主研发和创新,以减少对外部技术的依赖,提升国内教育大模型的国际竞争力。
八、竞争格局
教育大模型市场的竞争格局主要由技术大厂主导,这些企业因其巨额研发投入和技术优势使得中小机构相对处于劣势。教育大模型行业呈现以下梯队情况:第一梯队公司有科大讯飞、网易有道、好未来、作业帮等,这些公司凭借其深厚的技术实力和丰富的教育资源,在行业内占据领先地位。第二梯队公司为百度、希沃、猿力科技等。第三梯队有松鼠AI、中公教育、佳发教育等。
九、发展趋势
1、技术创新与智能化趋势
随着人工智能技术的不断进步,特别是以GPT为代表的生成式AI大模型技术的突破,教育大模型将实现技术层面的飞跃,带来AI教育的新变革。AI大模型有望应用于“教、学、考、管”教育全场景,推动全流程智能化,助力个性化学习。这意味着教育大模型将更加智能化、个性化,提高教学效率,丰富教学资源,使教育变得更加高效、灵活和有趣。
2、应用场景拓展与深化
除了个性化学习、智能辅导等传统应用场景外,教育大模型还将被广泛应用于在线教育、职业培训、教育咨询等领域。这些新应用场景的拓展将推动教育大模型技术的不断创新和升级,为教育行业带来更多的变革和机遇。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,AI教育大模型将广泛应用于更多领域和场景,如在线教育、职业培训、终身学习等。
3、政策支持与市场需求增长
国家层面出台了一系列政策,鼓励人工智能在教育领域的应用和创新。这些政策为教育大模型的发展提供了坚实的政策基础和市场保障。同时,随着家长对教育的重视程度不断提高以及教育培训机构服务质量的不断提升,教育市场的需求呈现出多元化的特点。特别是随着终身学习观念的普及和数字化技术的发展,消费者对灵活、个性化学习的需求日益增长,这为教育大模型的发展提供了广阔的市场空间和社会基础。
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