인공지능은 선생님이 될 수 있을까?
Nation : China
Industry : Education
Total Funding Amount : $131M(약 1300억 원)
Round : Series B
Founded Date : 2014
시끌벅적하고 왁자지껄한 교실, 조용히 하라고 외치는 반장 또는 선생님의 고함 소리...
내가 생각하는 교실의 이미지이다. 반대로 아이들이 조용히 앉아서 모니터만 들여보고 있는 학교가 상상이 되는가? 선생님의 열정적인 강의 대신 모니터 속에서 동영상이 재생되고, 아이들은 손들고 질문하는 대신에 챗봇을 통해 모르는 개념을 질문한다. 이런 사회가 멀지 않았을지도 모른다. 중국 기업 Squirrel AI Learning의 기술이 상용화된다면 지금도 가능하다. 교육계의 최신 유행 Adapted Learning으로 선두를 달리고 있는 Squirrel AI Learning에 대해서 알아보았다.
CB 인사이트 선정 '2020년 글로벌 AI 100대 스타트업', 중국 '20대 유니콘 AI 기업' 중 하나인 Squirrel AI Learnings는 AI 기반 Adapted Learning(적응형 학습) 기업이다. AI Adaptive Learning System을 제공하여 학생들이 개인화된 교육을 제공한다. 'AI + Human Teacher Model'으로써 교육의 전통적 문제인 '선생님 부족 문제'와 '교육의 비효율성'을 해결한다는 미션을 갖고 있다. 교육의 70% 가량을 AI가 진행하기 때문이다.
사례로 수학을 포기했었던 13살 꼬마 아이 Zhou Yi는 Squirrel AI를 통해서, 한 학기 만에 50%에서 60% 그리고 2년 후 중학교 기말고사에서 85%의 점수를 받았다고 한다. 주로 중학 교육에 집중해서 사업을 펼치고 있으며, 창업 5년 만에 약 200개의 도시에 2000개의 학습 센터를 열었고 등록된 학생은 100만 명이 넘는다고 한다.
한편 일각에서는 우려의 목소리도 내고 있다. '적응형 교육'과 '개인화된 교육'을 구별하며, Squirrel AI는 학생들이 모르는 것에 대해서 정확하게 파악하고 가르치는 것에 특화된 '적응형 교육'에 그칠 뿐이라는 것이다. 정작 학생들이 흥미 있어하는 것 내지는 어떻게 배워야 잘 배우게 되는지에 대해서는 소홀하다는 의견이다.
Derek Li
Founder & Chief Education Technology Scientist
중국 Top 30 AI 기업가
Jason Wei Zhou
Co-Founder & CEO
Wei Cui
Co-Founder & Chief Scientist
창업자 Derek Li의 야망은 교과 외의 수업에만 그치지 않는다. 그는 Squirrel AI에서 만든 커리큘럼과 시스템을 공교육에도 적용할 것이라고 했고 이미 몇몇 학교와 논의 중이라고 한다. 그러나 아직 서비스는 실험 단계이다. 학생들을 대상으로 실험한다는 것이 영 마음이 좋지 않지만, 실험과 도전 없이는 발전도 없을 수밖에 없다. 그래서 현재 이들은 학생들이 아닌 교사들을 보조하기 위한 프로그램이라는 지점을 간과하지 않고 있다.
IALS(Intelligent Adaptive Learning System)는 먼저 나노 규모로 지식을 세분화한다. 나노 규모로 지식을 세분화한다는 것은 예를 들면 수학에서는 유리수, 무리수, 삼각형의 속성, 피타고라스 정리 등, 단원 이상으로 최대한 세세하게 개념을 쪼개는 것이다. 그리고 실력 있는 교사들의 경험을 바탕으로 '지식 그래프'를 제작한다.
지식 그래프란? 개념과 개념, 또는 데이터와 데이터 사이를 연결하고 있는 그래프이다. 무수히 많은 차원의 데이터가 연결되어(차원 예시 : 음식, 도시, 음료, 나라, 날짜, 지역 등의 카테고리) 서로 간의 관계를 파악하기 좋기 때문에 '검색'이나 '추천' 기능에 많이 사용된다.
지식 그래프에 대해 더욱 알고 싶다면? https://bitnine.tistory.com/395
이후 세분화된 개념 별로 텍스트, 비디오 강의, 슬라이드, 노트 등으로 짝을 짓어 학습 내용을 제공한다. 웹이나 소프트웨어 형식으로 GUI를 만들어서 직접 배포하는 듯하다. 부족한 부분은 오프라인 학습 센터에서 보조하면서 말이다. 여기까지는 위에서 우려했던 '지식 교육'과 '적응형 교육'에 그치는 서비스에 불과하지만 그들은 '지식교육'에서 멈추지 않고 '능력 향상 교육'을 목표로 IALS는 독점적 MCM 모델(Methodology, Capacity, Mode of Thinking)을 개발해냈다고 한다.
"방법론, 역량, 사고방식"
점점 쌓이는 학생의 데이터를 분석하여 학생이 습득할 가능성이 가장 높은 요소에서 출발할 수 있도록 지식 구성요소의 우선순위를 지정한다. 이후 지식 그래프를 시각화하여 학습자의 위치를 파악하고, 그들이 무엇을 익혔고 무엇을 더 배울 필요가 있는지를 파악하여 귀중한 시간을 낭비하지 않도록 하는 것이다. 그러나 이 부분은 비판이 있는 만큼, 얼마나 실제로 적용되고 있고 상용화되어있는지는 의문인 지점이다.
Input Data
1) 지식 데이터 : 중학교 교과서 수집하여 30,000개 이상의 학업 개념을 지식 그래프로 만든다.
2) 학생 데이터 : 개인 학생의 오답 유형, 질문에 소요된 시간, 시험 점수 데이터 등
해당 지식그래프 모델을 학생 별로 학생 데이터를 활용해서 커스터마이징하여, 학생이 수행해야 할 다음 학습을 추천해준다. 개인화된 ML 모델을 완성하여 다음 학습을 추천해주는 것이므로, 이 서비스에서는 학생 평가 관련 데이터가 가장 중요하며 그들의 자산인 것이다. (학생 데이터가 쌓이기 전까지는 전문가가 설정한 룰 베이스 대로 학생들을 학습시킨다)
1. Clustering algorithm : 다양한 학습 시간에 학생들의 특성과 선호도, 도움 추구 활동, 자율 규제 방법, 잘못된 행동, 데이터 등을 탐색하는 데 사용된다.
※ Clustering : 군집화라는 의미로, 비슷한 특성을 갖는 무리끼리 묶어주는 것을 의미한다.
2. Logistic regression and EM algorithm : 사용자의 성과값으로 구성되는 가능성 함수를 최대화하는 값을 구하여 사용자 능력을 결정한다.
※ EM : 관측 불가능한 variable을 통해서 기대값을 최대화하기 위해 확률 분포에서 사용되는 알고리즘
3. Item response theory, probabilistic theory, graph theory, bayesian network : 난이도, 중요도, 인지 수준에 따라 지식을 구분하고, 지식 시스템을 모델링하고, "지식 그래프"를 구성하고, 지식 구성요소와 예측 사이의 논리적 및 인지적 관계를 분류한다.
온라인(AI 수업)과 오프라인(학습 센터)을 결합한 새로운 비즈니스 모델을 보유하고 있으며 지난 3년 동안 거의 2백만 명의 학생을 교육했고 2000개 이상의 학습 센터와 협업하였다고 한다. 본부와 국립 학습 센터를 포함한 2018년 연간 매출은 10억 위안으로 기록되었다. (한화로 1717억 원)
저소득층이 많은 지역에선 교육 완료율을 56%에서 89%까지 올렸다고 한다. 교육의 자동화를 이루면서 동시에 질적인 면까지도 향상하고 있는 독보적인 교육 기업이다. 창업자들은 실제로 뛰어난 기술 역량을 갖고 있고 중국을 무대로 하고 있다는 점에서 잠재력이 매우 뛰어나다고 생각한다. 나아가 '지식의 양'을 가르치는 것뿐만 아니라 학생의 '능력'까지도 높이는 것을 목표로 하고 있기 때문에, 먼 미래에는 정말 일정 부분의 공교육을 대체할 수도 있을 것 같다.
중국은 AI 비즈니스가 빠르게 발전할 수밖에 없는 환경이 조성되어있고 Squirrel AI은 아래와 같은 중국의 환경의 혜택을 받고 있다.
1. 모든 것을 개선하는 AI 벤처에 대한 세금 감면과 기타 인센티브
2. 중국의 치열한 학력 경쟁(매년 천만 명의 학생들이 대학 입학시험인 가오카오를 치치고, 이 시험의 결과는 남은 인생 동안 성공의 큰 결정 요소가 됨)
3. 중국 기업가들은 알고리즘을 훈련하고 다듬기 위해 대량의 데이터를 가지고 있음. 인구는 광대하고, 데이터 프라이버시에 대한 사람들의 느슨한 의식 수준.
데이터의 양과 데이터 활용의 자율성 덕에 발전이 빠른 만큼, 경시하고 있는 부분들도 분명 존재한다. 시장경제체제가 공존하고 있는 만큼 개인의 의식 성장도 동반될 것이기에, 이러한 권리에 대해서 언젠가 대책을 내놓아야 할 것이다.
산타 토익, 콴다 등 국내 교육 시장에서도 AI를 도입하려는 시도가 많아지고 있다. AI 기술은 과연 교육을 혁신할 수 있을까? 핵심은 '개인화'에 있다. 룰 베이스의 프로그래밍으로 단순히 특정 유저가 자주 틀리는 유형의 문제를 출력함, 즉 '자동화'를 말하는 것이 아니다. 정말 복잡하고 정교한 AI 모델이 유저 또는 학생을 '분석'하여 어떤 공부를 얼마만의 시간 동안 투자하고 다음에 무엇을 배우게 할 것인지 플랜을 짜는 것이 우리가 필요로하는 Adapted learning일 것이다.
그런 의미에서 Squirrel AI는 '자동화'와 '개인화'를 모두 추진하고 있기 때문에 잠재성이 보이는 기업이다. 또 방대한 교육 내용을 세분화하여, 다양한 종류의 콘텐츠로 가르침까지 연결시켜냈다는 게 대단한 것 같다. 상용화 능력을 증명한 것이다. 그러나 한편으로 어느 때보다 빠르게 변화하는 현대 사회에서, 오히려 표준화되고 규격화되는 교육을 다음 세대에게 강요하게 될 수도 있다는 생각이 든다.
Squirrel AI Learning의 공동 창업자들은 개개인이 스스로 사업가이면서 교육자라고 생각하고 있다. 아직은 AI가 교육자로서 학생들을 사랑하는 '마음'을 가진 존재일 수는 없지만, AI를 설계하는 창업자들의 '마음'이 서비스에도 반영되길 바란다.
※ 잘못된 정보에 대한 지적을 해주신다면 감사히 듣고 반영하겠습니다.
e-mail : 2kanghee1@gmail.com