近日，科技媒体量子位「2022人工智能年度评选」结果揭晓。联想再次上榜“年度人工智能领航企业TOP50”。同时，由联想研究院打造的智慧教育解决方案也入选了其”年度人工智能最佳解决方案TOP10“榜单！
此次是联想研究院打造的人工智能解决方案连续第二年上榜。去年入选的项目是由研究院人工智能实验室研发的联想AI平台（联想大脑）。
联想智慧教育解决方案由研究院智慧教育和未来交互实验室打造。方案基于人工智能、全息交互等技术，由精准教学系统和虚实融合教学空间等部分组成，致力于推动教育迈向精准教学与虚实融合的新纪元。
精准教学系统
该系统包括用于“精准教”的智慧大屏互动备授课系统，以及面向“精准学”的乐学AI智慧一体机。
备授课5.0及智慧教育大屏
智慧大屏互动备授课系统，基于自研的、业界领先的文档识别、联机手写识别以及知识导学等技术，结合联想智慧大屏设备，构建了智能高效的备授课端云一体化系统，能够针对信息化常态教学场景，提供丰富学科资源、课件制作软件、理化虚拟仿真实验、微课录制等多项功能，让教师可以一站式完成备授课全流程。
一站式教学资源覆盖小学到高中，涵盖各学科教材版本，包括课件、学案、教案、试卷、微课素材等，教师无须改变原有的备课、教学习惯，云端资源会自动匹配章节、知识点，即选即用，并通过以校本资源为主导的异构知识体系融合，实现教师教学中“人找资源”向“资源精准到人”的转变，教师备课所需时间从几天降至几个小时。此外，授课大屏可实现连续手写文字、公式以及手绘图形的智能识别，教师因此可以流畅书写、五指擦除、随写随擦，智慧白板教学与批注变得更加流畅。
乐学AI智慧一体机
除了面向教师的大屏互动备授课系统，联想还推出了用于“精准学”的乐学AI智慧教育一体机。一体机由教师端、家长端小程序及学生端作业机共同组成，教师通过题库、错题本资源智能下发作业或考试任务，师生共同基于传统纸笔习惯，完成纸质作答及批阅。学生利用账号信息登录一体机，借助OCR技术扫描、智能分析试卷，提取错题并汇入错题集，从而同步生成个人及班级学情报告，方便学生、家长查看，同时也为教师教学提供参考，减少教师统计分析时间。
一体机以错题为中心，贴近师生传统纸笔习惯，可实现从作业到考试全场景、多模态数据采集、分析及推荐。在此过程中，能够实时多维展现学生学习画像，利用知识森林串联并结构化散落的知识点信息，最终实现全学科知识点覆盖，并基于知识点间串联依赖关系分析定位学生真实错因，从错题出发生成个性化练习，让学生摆脱题海战术，根据数据定点攻克精准学难题。
虚实融合教学空间
虚实融合远程课堂以及沉浸式实验课堂组成了联想虚实融合教学空间。
虚实融合远程课堂由授课端教师演播室，以及听课端学生教室两部分组成，融合了人工智能、人机交互、混合现实、边缘计算、5G等新兴技术，利用超高清、低延迟、双向音视频实时互动直播，配合沉浸显示系统，能够在教师和学生无须穿戴或绑定额外设备的情况下，就能体验全息裸眼3D视觉效果，感受远程教学面对面沟通的临场沉浸感。
虚实融合远程课堂方案示意图
借助首创的基于手写、手势、体感、语音的多模态自然人机交互技术，授课端教师能够对三维教学对象进行旋转、缩放、选择、重置等远程操控，本地老师则可在幕后触屏与投影画面实时互动。比如，在上地理课时，通过触控与体感等方式旋转、缩放并选择国家、地区和城市，探索各类动植物的分布状况与信息，形成全息互动的虚实双师协同教学。
沉浸式实验课堂的核心设施是全息讲桌，它的显示结构为金字塔式，用户能够从四面椎体的不同角度观察三维物体的不同侧面，基于佩珀尔幻象呈现具有空间纵深感的三维教学内容。而交互设计则借鉴了人们在日常生活中操作真实三维物体的方式，通过一整套三维交互手势的设计，对三维物体进行旋转、缩放、选择和重置等操作，使教师与学生能够与三维空间中的对象进行互动。全息讲桌能够让学生模拟和演练虚拟实验，提升真实场景实验的质量和效率，大大降低实验的试错成本。
全息讲桌
核心技术创新
联想研究院打造的一系列核心技术创新，为业界领先的联想智慧教育解决方案提供了有力的技术支撑。
针对教育教学过程中教学辅导匹配泛的问题，研发了面向个性化教学的资源定向融合与智能导学解决方案，利用基于问题引导的、多步答案推理智能问答，针对不同基础和需求的学生群体提供适配的问题解答思路及解题步骤，为学生提供专属引导与辅助。
针对学生知识掌握程度测评仅停留于单个错题、单一知识点层面的问题，打造了业界首个K12大规模、多模态乐学智成长图谱，并提出基于知识依赖关系的智能错因分析技术，实现了各种类型错题的提取，并提出知识驱动的属性可控问题生成新方案。
针对海量教育资源繁杂不易使用的问题，研发了多变复杂教育资源识别与理解技术，解决各种来源教学资源的完整电子化、信息充分还原的问题，以及不同来源含有多模态信息资源的标签化问题，实现了资源精准自动标注。
针对普通远程教学互动体验差的问题，提出了业界首创的、基于人体运动跟踪与增强现实渲染的全息交互技术，使用户无需穿戴或手持设备，即可实现虚实融合的自然交互。
针对教学过程中师生临场沉浸体验弱的问题，提出了大幅面虚实融合显示新方法，采用多传感器数据融合的高精度定位，及自适应视角的双面多人混合现实影像拟合技术，将同比等高的真人影像与数字内容融合渲染，配合大幅面、超高清、全息3D显示与广视角高流明环幕全景显示呈现，实现虚实有机融合。
针对超高清内容传输慢，师生互动延迟大的问题，研究院研发了业界一流的超高清实时音视频技术，真正实现了超高清、低延迟传输，以较低代价提升了远程教学面对面沟通的临场感。
当前，联想智慧教育解决方案已落地中国、美国、新西兰、印度、菲律宾等多个国家或地区的近万所中小学校，助力当地教育的智能化转型。
未来，随着元宇宙时代的到来，虚实无界、相融共生的未来全新空间类应用场景也将充满想象，比如在教学中引入虚拟数字人辅助主讲老师的教学，增添课堂的新鲜感和趣味性，或是来一场3D拟真式的音视频通话，让身处不同物理空间的人也能相聚在同一个虚实融合的空间，高保真还原面对面沟通协作体验……由佩伯尔幻像到大幅面真人等高全息再到裸眼3D，从手持到手势、体感、眼动、表情、语言等多模态融合交互，联想智慧教育与未来交互团队持续探索虚实融合与全息通信等实现数字世界与物理世界互连互通、无缝切换的关键技术，让两个世界中的“人机物”能够互相感知、理解、通讯，从而进行更具沉浸式临场感的沟通、协同和创作，打造未来超现实空间计算与交互新体验。
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