Cercetătorii Dezvoltă Un Nou AI Pentru a Ajuta la Crearea Sistemelor de Învățământ

Cercetătorii de la Universitatea Carnegie Mellon au demonstrat cum pot construi sisteme de învățământ inteligente. Aceste sisteme sunt eficiente în predarea diverselor materii, inclusiv algebră și gramatică.

Cercetătorii au utilizat o nouă metodă care se bazează pe inteligență artificială pentru a permite unui profesor să predea unui computer. Formularea acestei metode o face să pară confuză, dar gândiți-vă la ea ca la un computer care este învățat de un profesor să predea. Computerul poate fi învățat de către profesorul care îi arată cum să rezolve anumite probleme, cum ar fi adunarea cu mai multe cifre. Dacă computerul greșește problema, profesorul poate să o corecteze.

Rezolvarea Problemelor Pe Cont Propriu

Una dintre părțile interesante ale acestei metode este că sistemul computerizat este capabil nu numai să predea și să rezolve problemele așa cum a fost învățat, dar poate să rezolve și toate celelalte probleme din subiect prin generalizare. Acest lucru înseamnă că computerul poate ajunge să rezolve o problemă în afara modurilor în care profesorul i-a arătat să o rezolve.

Daniel Weitekamp III este student doctorand la Institutul de Interacțiune Uman-Computer (HCII) al Universității Carnegie Mellon.

“Un student poate învăța o singură modalitate de a rezolva o problemă și aceasta ar fi suficientă”, a spus Weitekamp. “Dar un sistem de învățământ trebuie să învețe toate modalitățile de a rezolva o problemă. El trebuie să învețe cum să predea rezolvarea problemelor, nu doar cum să rezolve problemele.”

Provocarea pe care Weitekamp o explică este una dintre cele mai mari în dezvoltarea sistemelor de învățământ bazate pe inteligență artificială. Noile sisteme de învățământ inteligente pot urmări progresul elevilor, pot ajuta la determinarea următorilor pași și pot ajuta elevii să dezvolte noi abilități prin selectarea unor probleme de practică eficiente.

Dezvoltarea Sistemelor de Învățământ Bazate pe Inteligență Artificială

Ken Koedinger este profesor de interacțiune uman-computer și psihologie. Koedinger a fost unul dintre primii dezvoltatori ai tutorilor inteligenți, iar lucrând cu alții, regulile de producție au fost programate manual. Conform lui Koedinger, fiecare oră de instruire a necesitat 200 de ore de dezvoltare. În cele din urmă, grupul a dezvoltat o metodă mai eficientă, care a demonstrat toate modalitățile posibile de a rezolva o problemă. Acest lucru a redus timpul de dezvoltare de la 200 de ore la 40 sau 50, dar este extrem de dificil să se demonstreze toate soluțiile posibile pentru anumite modele.

Koedinger a spus că noua metodă ar putea permite unui profesor să dezvolte o lecție de 30 de minute în același timp.

“Singura modalitate de a ajunge la un tutor inteligent complet până acum a fost să scriem aceste reguli de inteligență artificială”, a spus Koedinger. “Dar acum sistemul scrie aceste reguli.”

În noua metodă, se utilizează un program de învățare automată pentru a simula modalitățile în care elevii învață. Weitekamp a creat o interfață de predare, care utilizează un proces de “arătare și corectare” pentru programare.

Deși metoda a fost demonstrată cu adunarea cu mai multe cifre, motorul de învățare automată utilizat poate fi aplicat și altor materii, cum ar fi rezolvarea ecuațiilor, adunarea fracțiilor, chimia, gramatica engleză și medii de experimente științifice.

Unul dintre principalele obiective este ca această metodă să permită profesorilor să construiască lecții computerizate, fără a necesita un programator de inteligență artificială. Acest lucru le permite profesorilor să aplice propriile opinii despre cum să predea sau care metode să utilizeze.

Weitekamp, Koedinger și Erik Harpstead, om de știință al sistemului HCII, au scris articolul care descrie metoda. Acesta a fost acceptat de Conferința Factorilor Umani în Sistemele de Calcul (CHI 2020). Conferința a fost planificată inițial pentru această lună, dar pandemia COVID-19 a forțat-o să fie anulată.Articolul poate fi găsit acum în procedurile conferinței, localizate în Biblioteca Digitală a Asociației pentru Mașini de Calcul.

Institutul de Științe ale Educației și Google (GOOGL ) au ajutat la susținerea cercetării.