SimInsights 和 Photomath 展示了初創(chuàng)企業(yè)如何使用 NVIDIA AI 提升教育質(zhì)量。

仿佛兩位優(yōu)秀畢業(yè)生在畢業(yè)典禮上致告別辭一樣 - SimInsights 和 Photomath 講述了人工智能如何推動(dòng)教育發(fā)展。

位于美國(guó)加利福尼亞州爾灣市的 SimInsights 使用NVIDIA 對(duì)話式 AI為大學(xué)生和員工培訓(xùn)提供栩栩如生的虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)課程。

另一家成立于克羅地亞薩格勒布市、總部位于加利福尼亞州圣馬特奧市的公司 - Photomath - 則使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)和自然語(yǔ)言處理技術(shù)創(chuàng)建了一個(gè)應(yīng)用，以此來(lái)幫助學(xué)生和家長(zhǎng)補(bǔ)習(xí)從算術(shù)到微積分等數(shù)學(xué)知識(shí)。

這兩家公司都是NVIDIA 初創(chuàng)加速計(jì)劃成員。該計(jì)劃是一項(xiàng)免費(fèi)的旨在培養(yǎng)尖端初創(chuàng)企業(yè)的全球性計(jì)劃。

誕生于加州的模擬公司

25 年前，Rajesh Jha 在就讀大學(xué)期間開(kāi)發(fā)了一個(gè)機(jī)械零件物理學(xué)模擬引擎，從此他愛(ài)上了模擬。Jha 表示：“所以當(dāng)我在 2009 年創(chuàng)立自己的公司時(shí)，就將模擬作為可能的方向之一。”

SimInsights 最初開(kāi)發(fā)的是網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)培訓(xùn)模擬。在 AR 和 VR 平臺(tái)出現(xiàn)后，Jha 獲得了一筆撥款來(lái)開(kāi)發(fā) HyperSkill。現(xiàn)在 HyperSkill 已成為公司的主要產(chǎn)品，這個(gè)由 AI 驅(qū)動(dòng)的云端 3D 模擬創(chuàng)作和分析工具可以創(chuàng)造出充滿沉浸感的培訓(xùn)體驗(yàn)。

該軟件幫助加州大學(xué)洛杉磯分校的醫(yī)療中心建立了一個(gè)培訓(xùn)學(xué)生的虛擬診所。但學(xué)生們抱怨該診所基于規(guī)則的對(duì)話式 AI 準(zhǔn)確率很低，因此 Jha 獲取數(shù)據(jù)后使用NVIDIA Riva（用于構(gòu)建語(yǔ)音 AI 應(yīng)用的 GPU 加速軟件）訓(xùn)練了一個(gè)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

Riva 大幅提高語(yǔ)音 AI 的質(zhì)量

Jha 表示：“這迅速提高了對(duì)話式 AI 的質(zhì)量，學(xué)生們說(shuō)這是他們體驗(yàn)過(guò)的最真實(shí)的訓(xùn)練。”

現(xiàn)在，加州大學(xué)洛杉磯分校希望把這項(xiàng)技術(shù)用于對(duì)數(shù)千名護(hù)士的傳染病處理培訓(xùn)。

Jha 表示：“由于對(duì)話式 AI 可以定制個(gè)性化的體驗(yàn)，因此它能夠在教育和培訓(xùn)中發(fā)揮巨大的作用。大量研究表明，這能夠讓人們學(xué)到更多的知識(shí)并記得更牢。”

獲得新技術(shù)

由于 SimInsights 是 NVIDIA 初創(chuàng)加速計(jì)劃成員，因此它很早就使用到了Riva和NVIDIA TAO（一個(gè)通過(guò)遷移學(xué)習(xí)加速AI模型評(píng)估和訓(xùn)練的工具套件）。這兩個(gè)軟件已成為該公司工作流程中的標(biāo)準(zhǔn)配置。

對(duì)于 Riva，Jha 表示：“這款軟件十分強(qiáng)大，我們的團(tuán)隊(duì)非常感謝 NVIDIA 能夠協(xié)助我們構(gòu)思接下來(lái)的行動(dòng)。”

SimInsights 的具體目標(biāo)是開(kāi)發(fā)具有更多功能的大型對(duì)話式 AI 模型，例如回答問(wèn)題等，這樣學(xué)生就可以指著場(chǎng)景中的物件并進(jìn)行提問(wèn)。

他表示：“我們將把 Riva 提供的更多功能加入到 HyperSkill 中，讓數(shù)字化學(xué)習(xí)起到與聘請(qǐng)專家授課一樣好的效果。雖然這需要一段時(shí)間，但能夠幫助我們最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。”

加快克羅地亞數(shù)學(xué)教育的發(fā)展

薩格勒布的 Damir Sabol 在輔導(dǎo)他的長(zhǎng)子家庭作業(yè)中的一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)遇到了困難。這引發(fā)了他創(chuàng)建 Photomath 的想法。該應(yīng)用自 2015 年發(fā)布以來(lái)，下載量已超過(guò) 3 億次。

該應(yīng)用可以檢測(cè)手機(jī)圖片中的方程式，然后以支持不同學(xué)習(xí)方式的格式顯示解題步驟。

負(fù)責(zé)該公司 AI 項(xiàng)目的 Ivan Jurin 表示：“在高峰期，我們每秒鐘會(huì)收到成千上萬(wàn)次的請(qǐng)求，所以我們的速度必須非常快。”

一些教師會(huì)讓學(xué)生使用該應(yīng)用來(lái)取代黑板上的板書，這讓 Jurin 感到十分開(kāi)心。

他表示：“我們希望讓教育變得觸手可及。Photomath 的免費(fèi)版本可以幫助資源有限的學(xué)生學(xué)起數(shù)學(xué)來(lái)同請(qǐng)得起家教的學(xué)生一般。”

一個(gè)大型混合模型

該應(yīng)用在后臺(tái)使用一個(gè)大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成大部分工作，包括檢測(cè)和解析方程式。這個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是卷積網(wǎng)絡(luò)和轉(zhuǎn)換器模型的混合體，包含了大約1億個(gè)參數(shù)。

該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在搭載NVIDIA RTX A6000 GPU的本地服務(wù)器上訓(xùn)練。Photomath 是一家對(duì)成本十分敏感的初創(chuàng)企業(yè)，該公司的高級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)工程師 Vedran Veki? 表示：“我們無(wú)法依靠云端訓(xùn)練來(lái)對(duì)更大的數(shù)據(jù)集和更復(fù)雜的模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但在本地服務(wù)器上，我們可以按照我們認(rèn)為合適的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”。

訓(xùn)練好的服務(wù)可以在云端的NVIDIA T4 Tensor Core GPU上運(yùn)行，Veki? 認(rèn)為這種做法“十分劃算”。

NVIDIA 軟件加快推理速度

為了加快推理速度，這家初創(chuàng)企業(yè)目前正在遷移到完整的 NVIDIA AI 軟件堆棧，它包括實(shí)現(xiàn)最大吞吐量的NVIDIA Triton Inference Server、實(shí)現(xiàn)最小延遲的TensorRT軟件開(kāi)發(fā)工具包以及用于快速處理圖像的NVIDIA DALI 庫(kù)。

Veki? 表示：“我們之前使用的是開(kāi)源的 TorchServe，但它的效率并不像我們期望的那樣高。NVIDIA 軟件實(shí)現(xiàn)了 100% 的 GPU 利用率，因此我們?cè)谳^小的模型上使用它，并將我們的大型模型也轉(zhuǎn)換為此。”

NVIDIA 專家可以幫助解決這個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)，這也是加入 NVIDIA 初創(chuàng)加速計(jì)劃的好處之一。

NVIDIA 初創(chuàng)加速計(jì)劃目前共有 10000 多名成員，SimInsights 和 Photomath 正在與其中的其他數(shù)百家初創(chuàng)企業(yè)一起通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)讓教育變得更智能。

審核編輯：湯梓紅