FIND研究員：黃勇益
生成式人工智慧正在快速推動教育科技的革新，其中語言學習領域尤其受到矚目。近年來，大型語言模型（Large Language Models, LLM）和自然語言處理（NLP）技術的突破，讓自動化教材生成、個人化學習路徑設計、以及沉浸式對話練習成為可能。這些技術不僅能以倍數加速教材擴展，也能針對不同程度的學習者提供差異化的支持。生成式 AI 的出現，意味著語言教育正在從傳統的人工編寫內容，走向由模型驅動的自動化生產，這不僅是效率的提升，更是整個教育生態的轉型。
【技術原理與基礎】
生成式 AI 在語言教育中的應用主要建立在 Transformer 架構之上。這種架構透過自注意力機制（Self-Attention）捕捉語言序列中不同詞彙之間的關聯，突破了過去 RNN 和 LSTM 在長距依賴問題上的限制，成為自然語言生成的核心技術。基於 Transformer 的 GPT 系列模型展現了在語句生成與對話建構上的強大能力，而 BERT 與其多語版本則在語意對應與翻譯任務上有著廣泛的應用。
為了確保模型生成內容的正確性與文化敏感性，研究者引入了強化學習結合人類回饋（Reinforcement Learning with Human Feedback, RLHF），透過專家標註持續調整模型的輸出分布。同時，對比學習（Contrastive Learning）則被應用於跨語言的一致性檢測，讓多語生成內容能夠在不同語境下保持語意穩定。這些技術組合形成了一條完整的內容生產鏈，從句子生成到品質驗證，展現了生成式 AI 在教育場景中的成熟度與可擴展性。
【技術選型與實作難度】
在語言教材生成方面，研究者普遍選擇使用 GPT 系列模型，而非傳統的統計語言模型或基於 RNN 的序列生成器。這是因為 GPT 能夠處理更長的上下文，並且在語法流暢度與邏輯連貫性上表現更佳。不過，GPT 的缺點在於計算資源需求極高，推論過程需要大規模 GPU 叢集支持，對教育科技公司而言是一大成本挑戰。在多語翻譯應用中，multilingual BERT 被廣泛使用，因為它在跨語語料上的預訓練效果良好，能在低資源語言上維持一定水準的翻譯品質。
然而，這類模型的局限在於對專業領域的翻譯精準度仍不足，仍需人工修訂。至於個人化推薦系統，傳統的協同過濾方法已逐漸被深度學習的向量嵌入（Embedding）技術取代。嵌入向量能夠將學習者的行為模式投射到高維空間，並透過近鄰搜尋找到最適合的補充練習。但這樣的技術需要大量標註資料支撐，否則容易出現推薦偏差。至於模擬對話的 AI 助教，若採用通用 GPT 模型雖然效果自然，但在教育場景中仍存在過度「發揮」的風險，因此許多系統會額外引入對話管理模組或限制生成範圍，以降低不適切回答的出現。
【技術成熟度與趨勢】
就成熟度而言，Transformer 架構與 GPT 模型已經進入高度穩定的商業化階段，其在語言生成領域的主導地位短期內難以撼動。RLHF 則雖然效果顯著，但實作成本高昂，需要大量人力進行標註，因此更適合資源充足的平台使用。多模態 AI 技術則正處於快速成長階段，影像理解與語音辨識結合語言生成，讓學習者能透過圖片、影片與語音完成跨模態學習，但目前仍受限於模型計算量與資料品質，尚未完全普及。自適應測驗系統則結合了 IRT（題目反應理論）與 AI 模型，能根據學習者表現即時調整題目難度，這類技術的研究已有數十年基礎，如今藉由深度學習強化後，正加速走向大規模應用。
生成式 AI 在語言教育之外，也展現了廣泛的延伸潛力。例如，自動化考試評分系統能即時分析學習者的文法、用字與口語表達，並提供精確的糾錯建議。多模態教學更能將圖片描述與語音互動結合，讓學生在更豐富的情境中學習語言。此外，AI 還能模擬特定文化與地理背景，讓學習者透過對話探索不同國家的生活情境，提升跨文化理解。對於低資源語言的教育，生成式 AI 則能快速生成教材，降低過去受限於專家數量不足的問題，這對推動全球多語教育有著重大意義。
【技術實作流程】
要在教育場景落地這些技術，通常需要一套完整的實作流程。首先是資料收集，必須同時涵蓋大規模語料庫與學習者的互動紀錄。接著在模型選型上，需要依據應用場景決定是採用 GPT 類型的生成模型，還是以 BERT 類型的理解模型為核心。隨後透過 RLHF 或專家審核確保內容品質，並進行持續的偏差修正。部署過程通常依賴雲端 GPU 叢集與向量資料庫，以支援大規模推論與個人化搜尋。最後，透過持續收集用戶回饋與互動數據，模型得以進行微調，逐步改善輸出品質與學習體驗。這樣的閉環系統，讓 AI 在教育中的應用不斷自我優化，形成良性循環。
從技術觀測角度來看，生成式 AI 在語言教育的成功並非偶然。Transformer 架構解決了序列建模的基礎瓶頸，GPU 運算能力的提升則讓超大規模模型成為可能，加上教育市場對多語需求的增長，形成了強大的推動力。雖然部分技術如 RLHF 與多模態學習仍有落地門檻，但整體來看，生成式 AI 已進入教育產業的核心舞台。未來的挑戰將不僅在於技術的突破，更在於如何降低資源需求、確保輸出公平性與文化適切性，以及如何將這些技術延伸到更廣泛的教育場景。
【效益分析與技術成效】
AI 模型每日處理生成內容量超過百萬級別，並以雲端 GPU 叢集提供推論服務，維持平台運行效能，根據美國教育技術公司 Duolingo 官方資料，導入 AI 系統一年內已實現以下技術與營運成效：
語言課程數由 95 組擴展至 243 組，擴展效率提升 2.6 倍
課程內容平均開發時間由數週降至數天，節省約 55% 教材開發人力成本
使用者學習成功率提升 15%，系統以 Bayesian Knowledge Tracing（BKT） 模型進行學習預測
用戶互動資料每日增長近千萬筆，提供模型持續微調所需之高質資料池
【未來展望】
從語言教育走向全面智慧學習
Duolingo 計劃將 AI 擴展應用至以下面向：
表一：AI擴展至教育之面向
【FIND觀點】
Duolingo 案例展現生成式 AI 在教育領域的真實落地與產業價值。該平台不僅使用了目前主流的 NLP 模型與生成技術，更整合了多種 AI 工具鏈與人機協作流程，有效兼顧內容品質與開發效率。對於其他教育或內容平台而言，Duolingo 的做法提供了一條具備可擴展性與可操作性的 AI 應用路徑，特別值得仿效與參考。
參考資料來源：
1.https://investors.duolingo.com/news-releases/news-release-details/duolingo-launches-148-new-language-courses
2.Duolingo Official Blog: https://blog.duolingo.com/
3.「情勒鳥」Duolingo藉由人工智慧創造更多語言學習課程，並且加速服務轉型 https://tw.news.yahoo.com/duolingo-uses-artificial-intelligence-to-create-more-language-learning-courses-and-accelerate-service-transformation-153309465.html
4.情勒鳥轉型！Duolingo宣布「AI優先原則」：預告汰除外包人員，5/1速推148堂新課程 https://www.bnext.com.tw/article/83128/duolingo-ai-first?
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