作业帮背后，那些领跑全球的教育“黑科技”

　　近年来，随着互联网技术的发展，5G、AI等技术带来了一系列正向影响，包括教育在内的各大领域纷纷加速推进数字化升级进程。教育信息化变革带来了在线教育领域巨大的发展机遇，也需要用更加创新的技术去解决这些全新的问题。

　　随着互联网+教育深度融合，越来越多的教育企业也开始推出有自身特色的教育黑科技产品，或将黑科技应用到日常的教学中去，以作业帮为代表的在线教育企业在教育科技方面已经领跑全球。

　　作业帮是我国用户规模最大的在线教育企业，一直坚持深钻教研、教学系统的升级迭代，并成功推出包括拍照搜题、作业帮直播课等一系类学习工具;以及喵喵机等教育智能硬件。通过科技赋能，为学生打造了更生动的学习场景，最大程度的满足学生学习过程中的个性化需求。

　　以业务为导向，作业帮“AI老师”解决学生学习痛点

　　瞄准学生离开课堂后有问题不能解决的痛点，作业帮的首款产品——作业帮APP，让学生可以不再受到时间、空间、师资的限制，获得公平、及时的学习助力，让每个学生都有一个随时随地的“AI老师”。

　　据了解，作业帮自研了完整的一套基于ZRTC协议的直播架构，可以完整的支持1对1辅导、一对多大班课、6对6的小班互动课、多对多的互动大班课等各类班型，这一套系统基于遍布全国的节点，为老师和学生都提供良好的音视频互动交互。

　　除此之外，作业帮直播课利用部署在用户终端的神经网络搭配云端的集群，可以针对用户上课的状态，进行智能的识别，包括用户是否在座位，是否有家人陪同上课，是否专心听课，离屏幕的距离是否过近或过远等方面。下课后，还会基于本节课学生的表现，给予个性化的评价。

　　布局基于云原生的多云建设，不断推动教育产业优化升级

　　随着规模化加速发展，作业帮的复杂度也在急剧增加。作业帮已从最开始的工具类型应用，演化成教研、工具一体并覆盖整个教学领域，涵盖了教育的全阶段的应用。技术栈则由PHP、C++演化成涵盖了现在所有主流语言的多语言栈，由此也面临着高可用、极致性能、高并发的一系列问题，在可用性和性能的要求上比大部分互联网业务要求更加苛刻。

　　在业务的极速扩张下，控制其架构复杂度同时保证业务服务稳定性、成本以及效率成为作业帮容器化的核心问题。对此，作业帮基础架构部架构方向负责人吕亚霖指出，用云原生技术架构，基础设施接管业务中大量非功能逻辑，实现弹性、可观测、韧性、自动化、可持续等特性是有效手段，K8S以及其生态是重要抓手。

　　“在虚拟机时代，应用直接运行在资源上，所以底层资源的变更对上层应用是有感知的，应用通过服务治理手段来保证业务的高可用、性能和可扩展性，但是建立和运维这种体系的成本高昂。而在容器化体系下的云原生架构，K8S通过对下游资源的抽象，来抹平资源差异和变更，由此资源对上层服务透明，上层服务不关系底层资源的细节和变化。同时，对上层应用做服务化，用应用框架落地规范和标准，降低接入成本。”

　　在多重举措的合力推动下，作业帮容器化的收益显著，同样业务迁移前后，使用了HPA和在离线混合部署后，成本下降43%，稳定性提升到99.995%，接口响应提升10%。由此，有效支持了作业帮业务的快速迭代，秒级急速扩缩容，服务运行态规范落地和统一的运维环境，多云的环境统一，提升服务可用性。这也便于云间相互自由迁徙，实现单云故障的应急预案，通过优化资源碎片，在离线混合部署，自动扩缩容，整体成本进一步下降。

　　赋能教学效果探索与创新，推进全球在线教育的持续发展

　　在推出学习工具，完善自身基础架构的同时，作业帮也正通过技术改变最大程度地为学生提升学习效率。

　　长期投入建设自有题库，独创了完善、领先的资源生产平台，保证了学习资料及题目解答等各类教育相关数据的生产供应。通过海量的数据、练习作答数据，配以强大的大数据分析体系，作业帮精准洞察全网学情，并可以针对某个地区某个学校某个学科当前教学的重点、易错点给出数据分析和教学建议，帮助相关教育部门优化教学计划。

　　除了海量题库和数据的掌握，作业帮直播课也在教学效果上做出了很多的探索和创新。据王岩介绍，作业帮直播课不仅设计了许多的趣味交互环节，还通过一套课堂智能量化分析系统，针对用户上课的状态，包括是否在座位，是否有家人陪同上课，是否专心听课，离屏幕的距离是否过近或过远，进行智能的识别。

　　同时作业帮还推出了喵机智能错题学习机的K12智能教育硬件。作为K12智能教育硬件的代表，一直致力于产品创新与迭代，不断为用户带来更好的学习和使用体验，此前已推出P1、P1S、P2、P2S、C1、P3六大机型，并于2018年、2019年，连续两年在全世界22个国家数千款产品共同角逐的比赛中脱颖而出，获得“CES国际创新奖”，亚洲仅2个产品获得了该奖项。

　　作业帮智能技术实验室负责人王岩认为：“在线教育的一大优势就是将教学过程最大程度的数字化，这样大量的创新科技都可以通过数字化的方式接入到其中，发挥线下难以做到的效果。”

　　当下，随着AI、大数据、5G、AR、VR技术应用的成熟发展，正在不断改变着教育行业和产品，催生出更多在线教育的新场景、新模式、新业态。正是像作业帮这样在线教育公司的努力，中国的教育黑科技可以跑在世界前列。希望这些公司可以不忘教育初心，运用科技更好为教育赋能，推动教育公平发展。

　　未来，随着科技的不断发展以及对教研力量持续的投入，作业帮还将会带来更多创新的技术，进一步推进全球在线教育持续发展。