Duolingo sử dụng AI ở khắp nơi trên ứng dụng. AI đứng sau các tính năng như Stories, Smart Tips, podcast, report và thậm chí là gửi thông báo. Tất cả điều đó mang lại trải nghiệm học ngoại ngữ siêu việt. Công ty từng công bố một báo cáo nói rằng ngưởi dùng Duolingo sẽ đạt kết quả kiểm tra về đọc và nghe tốt tương đương với sinh viên học bốn kì ở đại học, trong khi chỉ học bằng một nửa thời gian.
Một trong những dự án AI đầu tiên của công ty là hệ thống lặp lại ngắt quãng (spaced repetition system) được phát triển vào năm 2013. Mô hình của họ có thể dự đoán khi nào bạn đã quên một thứ gì đó vì bạn chưa xem nó thường xuyên hoặc gần đây. Ngày nay, Duolingo sử dụng hệ thống này để giúp chọn các thử thách mà nằm trong các buổi thực hành của bạn. Cứ mỗi bài học, Duolingo quyết định xem bài tập nào nên đưa cho bạn dựa theo từ ngữ hoặc khái niệm mà ứng dụng tin là bạn cần thực hành.
Toàn bộ điều trên trở thành hiện thực là nhờ một hệ thống Machine Learning có tên là Birdbrain. Birdbrain điều chỉnh độ khó của bài học dựa trên độ khó của một câu cụ thể nào đó với bạn. Nếu bạn trả lời đúng tất cả, hệ thống sẽ thử đưa các bài tập mà nó nghĩ bạn chỉ có 70% cơ hội trả lời đúng. Nếu bạn trả lời sai nhiều câu, hệ thống sẽ bắt đầu đưa cho bạn các câu hỏi dễ hơn. Có thể coi Birdbrai như là một hệ thống cá nhân hóa học tập tân tiến. Nó là một hệ thống khổng lồ được huấn luyện mỗi tối trên khoảng nửa tỉ bài tập được thực hiện vào ngày trước đó.
Việc biết dịch một từ đơn là chưa đủ để giao tiếp hiệu quả bằng ngoại ngữ. Cấu trúc câu và sự thấu hiểu cũng rất quan trọng. Do đó Duolingo phát triển một tính năng có tên là Smart Tips, dùng công nghệ Xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP), để hiểu lý do thực sự sau mỗi lỗi sai của người dùng rồi đưa ra các chỉ dẫn phù hợp.
AI còn được sử dụng để cải thiện hiệu quả của tính năng thông báo. Ứng dụng có thể chọn thời điểm và nội dung tối ưu để gửi thông báo dựa trên hành vi của ngưởi dùng trên ứng dụng chỉ sau vài ngày, thậm chí là một ngày.
Khi bạn tin rằng mình gửi câu trả lời đúng trên Duolingo và bị thông báo là sai, bạn có thể nhấn nút “Report” để phản đối. Mỗi tuần Duolingo nhận khoảng từ nửa triệu đến một triệu report như vậy và 90% là rác. Chúng thường là lỗi gõ nhầm hoặc ngưởi dùng sai nhưng họ nghĩ là họ đúng. Để giải quyết vấn đề này, Duolingo đã xây dựng một hệ thống Machine Learning sử dụng Logistic Regression để lọc tìm các report hữu ích.
Ứng dụng còn sử dụng thuật toán Machine Learning không giám sát để xây dựng một công cụ quyết định độ khó của một văn bản ngoại ngữ theo chuẩn Common European Framework of Reference (CEFR). Duolingo có Stories tab - là một tính năng mang tới những câu chuyện ngắn để kiểm tra khả năng đọc hiểu của người dùng. Tính năng Stories sử dụng CEFR Checker để kiểm tra xem liệu độ khó của các câu chuyện có phù hợp với người dùng hay không.
