ट्यूटरिंग सिस्टम बनाने में मदद के लिए शोधकर्ताओं ने नई एआई विकसित की

कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया है कि वे कैसे बुद्धिमान शिक्षण प्रणाली बना सकते हैं। ये प्रणालियाँ बीजगणित और व्याकरण सहित विभिन्न विषयों को पढ़ाने में प्रभावी हैं। 

शोधकर्ताओं ने एक नई पद्धति का उपयोग किया जो एक शिक्षक को कंप्यूटर सिखाने की अनुमति देने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता पर निर्भर है। शब्दांकन से यह विधि भ्रमित करने वाली लगती है, लेकिन इसे एक कंप्यूटर के रूप में सोचें जिसे एक मानव शिक्षक द्वारा पढ़ाया जाना सिखाया जा रहा है। कंप्यूटर को मानव शिक्षक द्वारा सिखाया जा सकता है कि उसे कुछ समस्याओं को कैसे हल करना है, जैसे मल्टीकॉलम जोड़। यदि कंप्यूटर में कोई समस्या आती है तो शिक्षक उसे ठीक कर सकता है। 

समस्याओं का स्वयं समाधान करना

इस पद्धति का एक दिलचस्प हिस्सा यह है कि कंप्यूटर सिस्टम न केवल उन समस्याओं को पढ़ाने और हल करने में सक्षम है, जिस तरह से उसे पढ़ाया गया था, बल्कि यह सामान्यीकरण करके विषय की अन्य सभी समस्याओं को भी हल कर सकता है। इसका मतलब यह है कि कंप्यूटर किसी समस्या को उस तरीके से भी हल कर सकता है जिस तरीके से शिक्षक ने उसे सिखाया है। 

डेनियल वेइटकेम्प III सीएमयू के ह्यूमन-कंप्यूटर इंटरेक्शन इंस्टीट्यूट (एचसीआईआई) में पीएचडी छात्र हैं। 

वेइटकैंप ने कहा, "एक छात्र किसी समस्या को हल करने का एक तरीका सीख सकता है और वह पर्याप्त होगा।" “लेकिन एक शिक्षण प्रणाली को किसी समस्या को हल करने के लिए हर तरह के तरीके सीखने की ज़रूरत होती है। इसे यह सीखने की ज़रूरत है कि समस्या समाधान कैसे सिखाया जाए, न कि केवल समस्याओं को कैसे हल किया जाए।

वेइटकैंप द्वारा बताई गई चुनौती एआई-आधारित ट्यूशन सिस्टम के विकास में सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक है। नव विकसित बुद्धिमान ट्यूशन सिस्टम छात्रों की प्रगति को ट्रैक कर सकते हैं, यह निर्धारित करने में मदद कर सकते हैं कि आगे क्या करना है, और प्रभावी अभ्यास समस्याओं का चयन करके छात्रों को नए कौशल विकसित करने में मदद कर सकते हैं। 

एआई-आधारित ट्यूशन सिस्टम का विकास

केन कोएडिंगर मानव-कंप्यूटर संपर्क और मनोविज्ञान के प्रोफेसर हैं। कोएडिंगर बुद्धिमान ट्यूटर्स के शुरुआती डेवलपर्स में से एक थे, और दूसरों के साथ काम करते हुए, उत्पादन नियमों को हाथ से प्रोग्राम किया गया था। कोएडिंगर के अनुसार, प्रत्येक घंटे के शिक्षण में 200 घंटे का विकास होता है। अंततः, समूह ने एक अधिक प्रभावी तरीका विकसित किया, जिसने किसी समस्या को हल करने के सभी संभावित तरीकों का प्रदर्शन किया। इससे 200 घंटे घटकर 40 या 50 हो गए, लेकिन कुछ पैटर्न के सभी संभावित समाधानों को प्रदर्शित करना बेहद मुश्किल है। 

कोएडिंगर ने कहा है कि नई पद्धति अंततः एक शिक्षक को समान समय में 30 मिनट का पाठ विकसित करने की अनुमति दे सकती है। 

कोएडिंगर ने कहा, "अब तक पूर्ण बुद्धिमान ट्यूटर तक पहुंचने का एकमात्र तरीका इन एआई नियमों को लिखना है।" "लेकिन अब सिस्टम उन नियमों को लिख रहा है।"

नई पद्धति में, छात्रों के सीखने के तरीकों को अनुकरण करने के लिए एक मशीन लर्निंग प्रोग्राम का उपयोग किया जाता है। वेइटकैंप द्वारा एक शिक्षण इंटरफ़ेस बनाया गया था, और यह प्रोग्रामिंग के लिए "शो-एंड-करेक्ट" प्रक्रिया का उपयोग करता है।

जबकि विधि को मल्टीकॉलम जोड़ के साथ प्रदर्शित किया गया था, उपयोग किए जाने वाले मशीन लर्निंग इंजन को अन्य विषयों, जैसे समीकरण हल करना, अंश जोड़, रसायन शास्त्र, अंग्रेजी व्याकरण और विज्ञान प्रयोग वातावरण पर लागू किया जा सकता है। 

इस पद्धति का एक मुख्य लक्ष्य शिक्षकों को एआई प्रोग्रामर की आवश्यकता के बिना, अपने स्वयं के कम्प्यूटरीकृत पाठ बनाने की अनुमति देना है। यह शिक्षकों को कैसे पढ़ाना है या किन तरीकों का उपयोग करना है, इस पर अपने निजी विचार लागू करने की अनुमति देता है। 

वेइटकैंप, कोएडिंगर और एचसीआईआई सिस्टम वैज्ञानिक एरिक हार्पस्टेड ने विधि का वर्णन करने वाला पेपर लिखा। इसे कंप्यूटिंग सिस्टम में मानव कारकों के सम्मेलन (सीएचआई 2020) द्वारा स्वीकार किया गया था। सम्मेलन की योजना मूल रूप से इसी महीने के लिए बनाई गई थी, लेकिन COVID-19 महामारी के कारण इसे रद्द करना पड़ा। कागज़ अब इसे एसोसिएशन फॉर कंप्यूटिंग मशीनरी की डिजिटल लाइब्रेरी में स्थित कॉन्फ्रेंस कार्यवाही में पाया जा सकता है।

शिक्षा विज्ञान संस्थान और Google ने अनुसंधान का समर्थन करने में मदद की।