Ivan Crewkov CEO & Co-Founder of Buddy AI – Haastattelusarja

Ivan Crewkov on Buddy AI:n toimitusjohtaja ja yhteisperustaja, maailman ensimmäinen keskustelukoneälyopettaja lapsille, jonka tehtävänä on varmistaa, että kaikki oppilaat voivat maksaa yksityisopetusta englannin kielen opettajalle. Muutettuaan Yhdysvaltoihin Siperian alueelta, Ivan todisti, kuinka hänen esikouluikäinen tyttärensä kamppaili englannin kielen oppimisessa. Tämä innoitti häntä rakentamaan Buddy-ohjelman, kuvitteellisen hahmon, jonka lapset voivat keskustella kanssa generatiivisen tekoälyn avulla.

Buddy-ohjelman julkaisun jälkeen vuonna 2020, Buddy-sovellus on voittanut useita palkintoja ja ollut ykkönen App Storen lasten ja koulutuksen kategorioissa yli 36 miljoonalla latauksella maailmanlaajuisesti.

Vuonna 2014 sinä lanseerasit Cubic.ai:n, yhden ensimmäisistä älykkäistä puhelimista ja älyääniavustajista älykkäisiin kotiin. Mitkä olivat joitain tärkeitä oppeja tästä kokemuksesta?

En ole varma, voinko ottaa kunnian Cubic.ai:n lanseeraamisesta. Liityin yritykseen vuosi sen perustamisen jälkeen ja sain yhteisperustajan tittelin omasta panoksestani.

Tässä ovat tärkeimmät opit:

• Laitteet ovat vaikeita, mutta joku on tehtävä se silti. Älykkäiden laitteiden rahoituksen saaminen on erittäin vaikeaa. Ainoa asia, joka tekee asioita hieman helpommaksi, on joukkorahoitus.
• Ääniensidontaiset tuotteet ovat laaja ja monimuotoinen alue. Mitä soveltuu älykkäisiin kotiin, ei sovelleta varhaiskasvatukseen, tekniikoista käyttöliittymän suunnitteluun.

Voitko jakaa Buddy:n alkuperäisen tarinan ja sen, kuinka se syntyi perheesi muuton myötä Yhdysvaltoihin Siperian alueelta?

Cubic.ai:n myötä muutin Siperian alueelta Yhdysvaltoihin vuonna 2014 ja tuomin perheeni mukanani. Tyttäremme Sofia aloitti englannin kielen opiskelun toisena kielenä, kun hän aloitti esikoulun Mountain View’ssä, Kaliforniassa, neljän vuoden iässä. Sofia kamppaili aluksi puhumalla englantia ensimmäiset 3 – 5 kuukautta esikoulussa. Olimme huolissamme, koska hän ei voinut löytää ystäviä eikä leikkiä useimpien ikätovien kanssa kielen vuoksi. Aloitimme etsimään keinoja auttaa häntä oppimaan puhumaan.

Selvisi, että kielenoppimissovellukset eivät opeta puhumaan (ja kaikki on säilynyt samana ajan myötä), ja aikuisten kielisovellukset kuten Duolingo eivät toimi lapsille käyttöliittymän vuoksi. Aloitimme ottaa tunteja alustoilla, jotka yhdistävät lapsia live-opettajiin videoneuvottelun kautta. Esimerkkejä ovat Cambly, VipKid, Novakid, GoStudent jne. Kun tarkkailin Sofian oppimista virtuaalisesti live-opettajien kanssa, näin yksilöllisen huomion ja aktiivisen puhumisen hyödyt, mutta myös näin ohjelmien puutteet yleensä.

Esimerkiksi, kun ne laajenevat, monet verkkotutorointialustat ja verkkokoulut joutuvat palkkaamaan ihmisiä, joilla ei ole pedagogista taustaa, taitoja opettaa lapsia tai jopa asianmukaista englannin kielen taitoa. Jotta voidaan varmistaa tietynlaatuinen koulutus, verkkopalstat ja koulut antavat opettajille tiukasti kirjoitetun kurssin ja suunnitelman, ja opettajat joutuvat käyttämään valmiita harjoituksia, mukaan lukien ääni- ja videofragmentteja. Valitettavasti monilla alustoilla opettajat toimivat kuin botit.

Silti, verkkotutorointi on ollut ainoa tapa, jolla useimmat ihmiset voivat oppia puhumaan englantia, erityisesti ei-englanninkielisissä maissa. Mutta osittain opettajapulan vuoksi se on liian kallista useimmille perheille. Oppiminen live-opettajien kanssa on premium-koulutuspalvelu, jota vain harvat perheet voivat maksaa.

Yhteisperustajani ja minä tulimme siihen tulokseen, että tekoälyopetus on ainoa skaalautuva tapa tarjota yksilöllistä englannin kielen opetusta jokaiselle lapselle maailmanlaajuisesti. Pian opin, että se on myös paras pedagogisesta näkökulmasta. Kun tarkastelimme Buddy:n varhaisimmat prototyypit, saimme inspiraation virtuaalisten ihmisten koulutuksessa tehdystä tutkimuksesta.

Akateemiset tutkimukset osoittavat, että animoidut pedagogiset agentit tarjoavat koulutuksellisia etuja ja ovat parempia kuin perinteiset oppimistyökalut ja -ympäristöt. Esimerkiksi artikkeli Face-to-Face Interaction with Pedagogical Agents, Twenty Years Later tarkastelee alaa ja viittaa paljon relevanttiin materiaaliin. Tässä on yksi lainaus:

“Erityisesti meta-analyysi osoitti, että agentit parantavat oppimista verrattuna oppimisympäristöihin, joissa ei ole agenteja. […] Ehkä mielenkiintoisin havainto oli, että formaalikoulutuksessa pedagogiset agentit näyttävät olevan tehokkaampia nuoremmille oppilaille kuin vanhemmille oppilaille. […] Tutkimukset ovat osoittaneet, että oppilaat, jotka vuorovaikuttavat pedagogisten agenttien kanssa, osoittavat vahvempia oppimistuloksia, kun 1) pedagogiset agentit puhuvat tekstiä paremmin, 2) pedagogiset agentit käyttävät inhimillistä elekieltä, 3) pedagogiset agentit viestivät keskustelumaisesti muodollisen sijaan, ja 4) pedagogiset agentit käyttävät kohteliaampaa kuin suoraa sanamuotoa.”

Tämä vahvisti luottamustamme monitieteiseen tekoälyopetukseen. Päätimme, että Buddy olisi monitieteinen tekoälyopettaja – animoitu pedagoginen agentti, joka pystyy äänen tunnistamiseen ja luonnollisen kielen prosessointiin. Tekoälyopetusjärjestelmän ydin koostuu kolmesta pääteknologiasta:

1. Äänen automaattinen tunnistus (ASR) ja analyysi mahdollistavat meille oppilaan puheen prosessoinnin ja analyysin.
2. Luonnollisen kielen prosessointi (NLP), luonnollisen kielen ymmärtäminen ja dialogin hallinta, joka prosessoi oppilaan puheen sisältöä ja tuottaa seuraavan vastauksen. Vastaus koostuu sekä verbaalisista että non-verbaalisista komponenteista.
3. Liikekäyttöinen animoitu virtuaalihahmo antaa sekä kuuntelupalautteen että toistaa järjestelmän vastauksen. Hahmo on animoitu proseduraalisesti – järjestelmä luo animaatiot vastauksesta NLP:stä.

Kaikki kolme komponenttia ovat olennaisia lähestymistavamme kannalta, koska vain yhdistettynä ne mahdollistavat meille rakentaa mukaansa tempaavan ja interaktiivisen opettajan ja toimittaa onnistuneen koulutuskokemuksen.

Tyttäremme Sofia ja yhteisperustajani poika Arseny olivat Buddy:n ensimmäiset käyttäjät. Sofia käytti Buddy:n varhaisimpien versioiden kautta ensimmäisen luokan ajan.

Muutamia vuosia myöhemmin nuorempi tyttäremme Alisa aloitti Buddy:n käytön kolmen vuoden iässä, kun hän aloitti esikoulun. Nyt hän on siirtymäluokalla ja leikkii Buddy:n kanssa melkein joka päivä. Kun Alisa aloitti opiskelun Buddy:n kanssa, hänellä oli useita puheongelmia, joten Buddy ei ymmärtänyt häntä useimmiten. Mutta muutaman viikon harjoittelun jälkeen ei vain hänen englannin kielen taitonsa parani, vaan myös puheensa, kun hän yritti parhaansa saadakseen Buddy:n ymmärtämään häntä.

Miksi perinteiset tavat opettaa toista kieltä ovat niin tehottomia?

Tällä hetkellä keskitymme ratkaisemaan tiettyjä koulutusongelmia, jotka liittyvät puheeseen:

• Useimmat perinteiset koulutusvälineet keskittyvät opettamaan muita kielitaitoja, kuten lukemista tai kirjoittamista.
• Kielenoppimissovellukset eivät opeta puhumisen taitoja.
• Joitakin kielenoppimissovelluksia aikuisille, jotka tarjoavat puhumisen harjoittelua tekoälyllä, eivät toimi lapsille käyttöliittymän, turvallisuuden ja yksityisyyden vuoksi.
• Live-opettajat ovat liian kalliita useimmille perheille. Valitettavasti monet opettajat eivät ole pedagogisesti koulutettuja tai eivät ole englannin kielen taitoisia.

Buddy on monitieteinen tekoälyopettaja.

• Se on parempi kuin perinteiset oppimissovellukset, koska se toimii kuin live-opettaja monilla tavoin. Lainaan yhtä neuvojamme, tohtori Alex Desatnik, PhD, University College London:

“Äänipohjainen virtuaalinen opettaja. Tämä konsepti saattaa kuulostaa yksinkertaiselta, mutta siinä on tieteellinen perusta. Opetuspsykologian kannalta virtuaalinen puhuva hahmo on opettajan ilmentymä. Tämä lähestymistapa luo ilmiön, jota kutsutaan episteemiseksi luottamukseksi, vahvistaa oppilaan motivaatiota ja sitoutumista sekä parantaa oppimistuloksia.”

• Buddy:llä on joitakin etuja jopa ihmisoopettajiin verrattuna. Buddy ei tuomioi, ja joillekin lapsille on helpompaa puhua Buddy:lle kuin opettajalle. Siksi nykyään monet opettajat käyttävät Buddy:a jääpalaana, joka auttaa lapsia voittamaan pelon ja epämukavuuden ja aloittamaan puhumisen kieltä.

Buddy toimii auttamaan opettajia, ei korvaamaan heitä.

Luulen, että tämä on erittäin tärkeää. Buddy voi auttaa opettajia automatisoimaan työn arkisen osan – tarjoamaan säännöllistä harjoitusta. Haluamme antaa valtuudet koulun opettajille. Buddy on kuin joukko opettajia ja opetusavustajia, jotka työskentelevät yksilöllisesti jokaisen lapsen kanssa luokassa ja raportoivat luokan opettajalle.

Voitko keskustella siitä, kuinka Buddy käyttää pelillistämisen elementtejä pitääkseen lapset innostuneina oppimisesta?

Mielenkiintoinen seikka: Buddy:n mobiilisovellus ladattiin 22 miljoonaa kertaa vuonna 2023, ja yli 70 % näistä latauksista tehtiin lapsien toimesta. Lapsille sovelluksemme on peli, jossa he leikkivät Buddy:n, puhuvan virtuaalisen ystävän ja suositun tubettajan kanssa. Lapset lataavat sovelluksen ja pyytävät vanhempiaan maksamaan tilausmaksun, selittäen, että Buddy on opettaja.

Tee tämä lähestymistapa toimivaksi, suunnittelemme Buddy:a pelinä, jossa on tarina ja maailma. Työskentelemme Hollywoodin hahmosuunnittelijoiden ja kirjailijoiden kanssa luomaan Buddy:n ja hänen tarinansa. Meillä on vahva pelisuunnittelutiimi, joka työskentelee suoraan kouluttajiemme kanssa ja muuttaa kurssin ja harjoitukset minipeleiksi Buddy:n maailmassa.

Mitkä ovat muut ydinominaisuudet, jotka tekevät Buddy:stä niin voimakkaan kielen opettamisessa?

Meidän ydinominaisuutemme on todella keskittynyt Buddy:hen monitieteisenä tekoälyopettajana:

• Puheentunnistus
• Keskustelutekoäly
• Hahmon visuaalinen käyttäytyminen

Mitkä ovat joitakin koneoppimisalgoritmeja, joita käytetään Buddy:ssä?

Kehitämme koko teknologiapinoa, joka toimii yhdessä mahdollistaaksesi monitieteisen tekoälyopetuslähestymistapamme.

• BSR (Buddy:n puheentunnistus) on omistettu puheentunnistusmoottori, joka on suunniteltu toimimaan aksentilla varustettujen lasten puheen kanssa ja noudattamaan sääntöjä kuten COPPA:ta.
• BLM (Buddy:n kielimalli) — Keskustelutekoälymoottori lapsille. Turvallinen, nopea ja ilmainen käyttää. Se keskittyy tiettyyn koulutusfunktioon ja on paljon vähemmän monipuolinen kuin suuret kielimallit.
• BABE (Buddy:n hahmon käyttäytymisen moottori). Tämä teknologia luo hahmomme visuaalisen käyttäytymisen keskustelun kontekstista. Buddy ymmärtää, milloin hän tarvitsee hymyillä, vaihtaa väriä tai laittaa päähänsä hölmön hatun.

Monet äänentunnistusjärjestelmät kamppailevat aksenteilla, erityisesti nuorten lasten kanssa, kuinka Buddy voittaa nämä haasteet?

Kehittämällä BSR: n, oman puheentunnistusteknologiamme.

Meidän ainutlaatuinen yleisö ja markkina vaativat omistetun teknologian kehittämistä. Buddy:llä on tunnistettava korostetusti aksentilla varustettujen nuorten englannin kielen oppijoiden puhetta. Toinen monimutkainen tekijä on, että aloittelevat oppilaat aloittavat oppimalla erillisiä, usein lyhyitä sanoja, jotka ovat erittäin vaikeita tunnistaa ilman kontekstia. Lapsien markkina on myös voimakkaasti säännelty, ja äänentunnistus on altis Lasten verkkosuojeluasetukselle (COPPA), koska äänitallenteet katsotaan henkilökohtaisesti tunnistettavaksi tiedoksi (PII).

BSR käsittelee lasten puhetta eri aksenteilla, tuotettuna erilaisilla mobiililaitteilla, joissa on erilaisia akustisia laatuja ja erilaisissa taustameloissa. Ja se on COPPA: n mukainen suunnittelun ansiosta.

Toimimalla maailmanlaajuisesti onnistuimme kokoamaan ainutlaatuisen tietojoukon kouluttaa mallimme. Tänään BSR suorittaa paremmin kuin kaupalliset valmiit ratkaisut tunnistamassa ja ymmärtäessä aksentilla varustettujen lasten puhetta.

Kuinka aiotte laajentaa markkinoiden saavutettavuutta kohdistamaan vanhempiin, jotka saattavat olla tutkimattomia tekoälytekniikasta?

Buddy alkoi nähdä menestystä ennen kuin tekoälystä tuli buumia, ja useimmat käyttäjistämme eivät ole tyypillisiä varhaisia teknologia-adoptioita. Ratkaamme ongelman, joka on tärkeä koulutusongelma, ja se vain sattuu, että käytämme tekoälyä siihen.

Silti yksi haaste, jota kohtaamme, on saada vanhemmat käsittämään, että oppiminen Buddy:n kanssa on yhtä vakavaa kuin live-opettajan kanssa – älä jätä väliin tunteja, pidä kiinni aikataulusta jne. Nykyinen tekoälyvallankumous näyttää auttavan siinä.

Sanon, että seuraava suuri askel meillä on aloittaa työskenteleminen läheisemmin opettajien ja koulujen kanssa. Suoritamme pilottiyhteistyön koulun kanssa Brasiliassa ja neuvottelemme yhteistyöstä kymmenen muun koulutuslaitoksen kanssa.

Mikä on visiosi tekoälyopettajien ja koulutuksen tulevaisuudesta yleensä?

Tekoälyopettajat ovat paras ja ainoa skaalautuva tapa ratkaista ihmiskunnan #1 koulutusongelma – maailmanlaajuinen opettajapula. Tarvitsemme noin 69 miljoonaa uutta opettajaa vain perusopetuksen tarpeiden ratkaisemiseksi. Aineita, jotka vaativat yksilöllistä opetusta, kuten kielten opiskelua, ongelma on paljon pahempi.

Tekoälyvallankumous kiihdytti tekoälyopettajien kehittämistä, vaikka pääasiassa aikuisten osalla käyttäen valmiita ratkaisuja, kun taas varhaiskasvatus on jäänyt dramaattisesti palvelemattomaksi. Olemme ylpeitä siitä, että olemme tekoälyopetuksen uranuurtajia nuorille lapsille.

Buddy:n tulevaisuuden osalta se alkoi kielten opettamisesta, mutta pidemmällä tähtäimellä se tulee olemaan tekoälyopetusalusta, joka opettaa laajan valikoiman aineita lapsille alle 12-vuotiaille. Olemme jo aloittaneet ensimmäisen ei-kielikurssin, Yhdysvaltain lasten koulun valmistelukurssin. Näen Buddy:n lapsen oppimisavustajana, joka kasvaa lapsen kanssa 3-4 vuoden iästä ja opettaa useita kursseja useiden vuosien ajan.

Kiitos haastattelusta, lukijat, jotka haluavat oppia lisää, kannattaa vierailla Buddy AI:ssa.