智慧社區(qū)教育的微信云服務(wù)平臺建設(shè)

魏兵海, 魏藍(lán)云天

(1.甘肅開放大學(xué),信息中心，甘肅,蘭州 730030;2.北卡羅來納大學(xué)教堂山分校,文理學(xué)院，北卡羅來納，教堂山 27514)

0 引言

社區(qū)教育是一種以社區(qū)為中心面向全社會開放的全民終身教育范式。智慧社區(qū)教育則是基于大數(shù)據(jù)、人工智能等新興前沿技術(shù)，集成智慧教育、智慧社區(qū)、智慧校園等多型優(yōu)勢的跨界綜合體。快速升級的5G，程式不斷迭代翻新，超越Facebook/WhatsApp的微信新技術(shù)，給智慧社區(qū)教育帶來了更多的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展新模式[1]。智慧社區(qū)教育掀起了新型微信云服務(wù)智慧化建設(shè)的新熱潮[2]。

1 基于新技術(shù)的微信智慧功能創(chuàng)新

自微信2012年推出以來，從微信公眾號(訂閱號、服務(wù)號、企業(yè)號)再到微信App、微信小程序，微信功能不斷創(chuàng)新拓展，版本不斷升級，應(yīng)用場景和應(yīng)用領(lǐng)域不斷延伸，微信新應(yīng)用、智慧新功能不斷推陳出新。

1.1 5G新技術(shù)革命強基智慧微信教育

早前微信受限于帶寬，視頻處理、終端物聯(lián)交互等受到制約。5G傳輸速率可高達(dá)10 GB/s，是4G的數(shù)百倍，網(wǎng)絡(luò)延遲低于1 ms，是4G的幾十分之一，每比特能耗比4G降低約近千倍。基于5G的高帶寬、低延遲，高清立體視頻、VR虛擬現(xiàn)實/AR增強現(xiàn)實、3D全息投影、物聯(lián)網(wǎng)交互通信等高度可用[3]。

5G手機(jī)已進(jìn)入市場，其帶寬超高速，畫質(zhì)超高清超高分辨率，電池續(xù)航時間倍率提高，用戶體驗流暢，用戶黏度大幅提升，超高清立體全息視頻課件、VR/AR虛擬仿真、智慧課堂、虛擬實驗室、虛擬臨場實訓(xùn)、遠(yuǎn)程AI交互式互動教學(xué)等等，智慧教育新動能新場景異彩紛呈。

1.2 大數(shù)據(jù)智能挖掘賦能智慧微信教育

大數(shù)據(jù)智能分析技術(shù)是通過系統(tǒng)存儲用戶的學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)，比如不同內(nèi)容學(xué)習(xí)時長數(shù)據(jù)、不同內(nèi)容學(xué)習(xí)頻度數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)內(nèi)容關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)者興趣內(nèi)容點數(shù)據(jù)、課程內(nèi)容偏好數(shù)據(jù)等，深度挖掘?qū)W習(xí)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣、特長愛好，對用戶行為作畫像，助力人工智能基礎(chǔ)上的個性化學(xué)習(xí)資源匹配推薦。

大數(shù)據(jù)智能分析的對象主要是用戶的學(xué)習(xí)過程大數(shù)據(jù)，即學(xué)習(xí)行為軌跡大數(shù)據(jù)。通過收集、存儲、清洗、變換、統(tǒng)計分析、機(jī)器(深度)學(xué)習(xí)、識別表達(dá)相關(guān)教學(xué)過程大數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)助力教學(xué)資源個性化推薦，完成學(xué)習(xí)路徑適時調(diào)配，輔助教學(xué)智慧決策和管理智慧決策。

1.3 人工智能創(chuàng)新算法賦能智慧微信教育

人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)是計算機(jī)憑借各種特定算法分析事件已有的前置數(shù)據(jù)，不斷反復(fù)改進(jìn)產(chǎn)出的規(guī)律性模型(即機(jī)器從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，總結(jié)出規(guī)律)，以預(yù)測事件的將來或?qū)κ录龀鰶Q策。深度學(xué)習(xí)則專指深層次的多層機(jī)器學(xué)習(xí)，即計算機(jī)通過使用輸入層、多層隱藏層、輸出層等多層“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”迭代分析算法，逐層收斂，逐步計算出更加精確的模型公式的機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)生產(chǎn)出特征規(guī)律結(jié)論的行為。

微信平臺機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)功能則是通過已知數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)分析其中特征規(guī)律，預(yù)測未來未知數(shù)據(jù)的功能，表現(xiàn)為微信平臺具備廣告精準(zhǔn)推送、內(nèi)容個性化推薦、分叉路徑?jīng)Q策等智慧能力。

1.4 微信新功能衍生智慧微信教育新模態(tài)

微信平臺與用戶之間高頻互動，反饋路徑的每節(jié)點都面臨著多態(tài)選擇的決策問題，通過用戶軌跡大數(shù)據(jù)挖掘，機(jī)器(深度)學(xué)習(xí)預(yù)測模型前置訓(xùn)練，平臺預(yù)測未來最優(yōu)策略，以智能決策反饋的方案，從而實現(xiàn)智慧平臺的預(yù)測決策功能。

微信平臺系統(tǒng)底層內(nèi)嵌豐富高能的大數(shù)據(jù)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)模塊，生成特定的策略優(yōu)化分析工具和策略效能評測工具，集成組建各種不同用途的用戶(行為、特點、習(xí)慣)畫像子系統(tǒng)，利用推薦系統(tǒng)模塊中廣泛應(yīng)用的各種深度學(xué)習(xí)算法，精確定位目標(biāo)用戶群體，精準(zhǔn)定位個體用戶的個性化需求，向微信平臺客戶端提供精準(zhǔn)廣告推送、個性化適配推薦等自動化智慧功能，賦能新型微信智慧教育。

微信平臺“看一看”“搜一搜”等功能，則基于用戶(地域、愛好、興趣等)畫像，搜尋同類興趣圈子，推薦相關(guān)熱點內(nèi)容和興趣內(nèi)容等，以迎合用戶興趣，為同類聚集提供賦能，增加用戶黏度。

2 智慧社區(qū)教育微信云服務(wù)平臺

2.1 體系架構(gòu)

基于微信云服務(wù)基礎(chǔ)框架，以社區(qū)為校園，與“甘肅社區(qū)學(xué)習(xí)網(wǎng)”智慧校園數(shù)據(jù)庫等互聯(lián)互通，設(shè)計建設(shè)智慧社區(qū)教育微信公眾(企業(yè))號微網(wǎng)頁欄目矩陣、智慧社區(qū)教育微信App矩陣以及智慧社區(qū)教育微信小程序矩陣等(圖1)。

圖1 微信平臺Web顯示層應(yīng)用矩陣

智慧社區(qū)教育微信云服務(wù)平臺解分為前端顯示層(B/S架構(gòu)中的Browser層或 C/S架構(gòu)中的Client層)和實現(xiàn)安防、邏輯處理、數(shù)據(jù)處理等功能的后端服務(wù)器層，其架構(gòu)如圖2所示。

圖2 智慧社區(qū)教育微信云服務(wù)平臺體系架構(gòu)

手機(jī)客戶端微信Web顯示層負(fù)責(zé)前端用戶消息的后送傳遞以及后端處理結(jié)果消息的前送顯示。Web顯示層包括微信微網(wǎng)頁、微信App以及內(nèi)嵌的微信小程序等，共同協(xié)調(diào)完成應(yīng)用，實現(xiàn)B/S架構(gòu)內(nèi)Browser中微網(wǎng)頁的內(nèi)容顯示或C/S架構(gòu)內(nèi)Client中微信App的內(nèi)容顯示。

微信后臺服務(wù)器包括騰訊的微信基礎(chǔ)設(shè)施，負(fù)責(zé)基礎(chǔ)安防管理、信息的邏輯處理和后臺數(shù)據(jù)處理等，包括用戶學(xué)習(xí)行為軌跡大數(shù)據(jù)智能挖掘分析模塊、人工智能算法智慧適配個性化推薦等模塊。處理完成后，結(jié)果消息回送顯示前端。

后端第三方服務(wù)器是智慧社區(qū)教育微信云服務(wù)平臺需要鏈接的其他數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或業(yè)務(wù)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)微信基礎(chǔ)服務(wù)器的功能擴(kuò)展即數(shù)據(jù)/消息/邏輯功能的外延支撐，包括已建成運行中的原有異構(gòu)數(shù)據(jù)庫、原有異構(gòu)信息系統(tǒng)、第三方信息平臺和第三方數(shù)據(jù)等資源層第三方云服務(wù)器系統(tǒng)等，如智慧社區(qū)中教學(xué)場地管理、戶籍管理、財務(wù)管理、健身器材管理、樂器管理、圖書管理等原有智慧服務(wù)平臺系統(tǒng)等。

防火墻等安防服務(wù)器是微信內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)對外部第三方接入系統(tǒng)實施入侵防范(如病毒防護(hù)、木馬偵測、DNS劫持)、安全審計(如日志檢索、事件過濾、漏洞檢測)等安全過濾的防護(hù)設(shè)施。

中間件功能模塊即中間接口服務(wù)器則是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)和消息的邏輯轉(zhuǎn)換以及格式轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)異構(gòu)資源共享連接即底層子模塊功能直接調(diào)用的中介。

2.2 微信人工智能大數(shù)據(jù)核心智慧算法模型

微信基礎(chǔ)框架不斷吸收新算法，創(chuàng)新拓展新功能，機(jī)器學(xué)習(xí)算法不斷推高微信智慧化水平。以微信“看一看”“搜一搜”應(yīng)用場景中的核心內(nèi)嵌智慧算法為例。

Look-alike相似用戶查找算法是根據(jù)特定Item(如一個廣告內(nèi)容)的歷史行為特征判定部分種子用戶，再做相似算法計算以尋找目標(biāo)用戶加以推廣，其本質(zhì)是通過深度學(xué)習(xí)種子用戶特征來挖掘高相似度目標(biāo)用戶群。算法基本分為兩類：一類是對現(xiàn)有已知的有興趣種子用戶做相似度算法計算的目標(biāo)用戶推廣；另一類是對種子用戶進(jìn)行特征回歸建模，之后依據(jù)特征規(guī)律分類辨識的目標(biāo)用戶推廣。

RALM(Real-time Attention based Look-alike Model)基于實時關(guān)注力的尋仿算法模型是微信基于經(jīng)典Look-alike的創(chuàng)新改進(jìn)型算法。RALM將Look-alike中圍繞Item歷史行為(特征)精準(zhǔn)建模改進(jìn)為圍繞某一特定Item的種子用戶user行為特征精準(zhǔn)建模，從而解決糾葛長尾馬太效應(yīng)的推薦系統(tǒng)多樣性問題，達(dá)成高效實時小計算量的目標(biāo)，實現(xiàn)高精準(zhǔn)強定向目標(biāo)用戶的資訊推薦功能。限于篇幅，詳細(xì)細(xì)節(jié)可研讀相關(guān)延伸文獻(xiàn)[4]等。

2.3 微信開發(fā)工具與開發(fā)技術(shù)

微信公眾號(訂閱號、服務(wù)號、企業(yè)號、小程序)的開通首先必須經(jīng)過注冊認(rèn)證，認(rèn)證后能夠具備更多的權(quán)限和功能,比如接口功能；其次是設(shè)置公眾號導(dǎo)航工具，如自定義菜單等，完成微信公眾號自帶基礎(chǔ)功能的部署和配置；最后則是對微信公眾號進(jìn)行二次定制開發(fā)，通過二次開發(fā)構(gòu)建微信公眾平臺內(nèi)置API，以建立更多的外部鏈接，賦能更多的高階功能，如微官網(wǎng)、微商城、微客服等。

微信號的二次開發(fā)有多種開發(fā)技術(shù)，比如Springboot輕量框架技術(shù)[5]、ThinkPHP輕量框架技術(shù)[6]等等。Springboot開發(fā)框架包含Web前端開發(fā)框架Thymeleaf和微信公眾號后臺數(shù)據(jù)庫持久層開發(fā)框架Mybatis等，配置和開發(fā)非常輕量簡易。ThinkPHP開發(fā)框架則是一款基于PHP的國產(chǎn)、簡易、兼容、快速的輕量開發(fā)框架，使用該框架則可使企業(yè)級應(yīng)用開發(fā)更為簡化和使Web應(yīng)用開發(fā)更為敏捷。騰訊官方也提供了“微信開發(fā)者工具”用以查看和調(diào)試頁面，包括早前的公眾號調(diào)試模式和之后添加的小程序調(diào)試模式。

3 總結(jié)

在開放的社區(qū)教育中導(dǎo)入升級的微信云服務(wù)平臺新技術(shù)和智慧校園框架是一個值得探索的新結(jié)合領(lǐng)域。如何利用微信新技術(shù)、使之更加智慧精準(zhǔn)地對接社區(qū)教育中的各類個性化需求是智慧社區(qū)教育微信云服務(wù)平臺建設(shè)中的核心問題，微信云服務(wù)平臺的個性化定制二次開發(fā)以及與第三方現(xiàn)有平臺的互連互通則是建設(shè)中的重點問題。“甘肅社區(qū)教育網(wǎng)”智慧微信云服務(wù)平臺建設(shè)效果良好，曾在權(quán)威“清博大數(shù)據(jù)中心”主持的全國終身學(xué)習(xí)平臺一周排行榜評測中進(jìn)入前十！