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

Cercetătorii de la Universitatea Carnegie Mellon au demonstrat cum pot construi sisteme de îndrumare inteligente. Aceste sisteme sunt eficiente în predarea unor subiecte diverse, 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 pare confuză, dar gândiți-vă la un computer care este învățat cum să predea de către un profesor uman. Computerul poate fi învățat de către profesorul uman, arătându-i cum să rezolve anumite probleme, cum ar fi adunarea cu mai multe coloane. Dacă computerul greșește problema, profesorul îl poate corecta. 

Rezolvarea Problemelor Pe Cont Propriu

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

Daniel Weitekamp III este student doctorand în cadrul Institutului de Interacțiune Uman-Computer (HCII) al Universității Carnegie Mellon. 

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

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

Dezvoltarea Sistemelor de Îndrumare Bazate Pe Inteligență Artificială

Ken Koedinger este profesor de interacțiune uman-computer și psihologie. Koedinger a fost unul dintre primii dezvoltatori ai tutorilor inteligenți, și, lucrând cu alții, a programat reguli de producție manual. Conform lui Koedinger, fiecare oră de instruire tutorizată 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 la 40 sau 50 de ore, 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 AI,” 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 studenții învață. Weitekamp a creat o interfață de predare, care utilizează un proces “arătă și corectează” pentru programare.

Deși metoda a fost demonstrată cu adunarea cu mai multe coloane, motorul de învățare automată utilizat poate fi aplicat și la alte subiecte, cum ar fi rezolvarea ecuațiilor, adunarea fracțiilor, chimia, gramatica engleză și medii de experimentare științifică. 

Unul dintre principalele obiective este ca această metodă să permită profesorilor să construiască lecții computerizate proprii, fără a necesita un programator de inteligență artificială. Acest lucru le permite profesorilor să aplice propriile puncte de vedere asupra modului de predare sau asupra metodelor de utilizat. 

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 anularea ei. 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 au sprijinit cercetarea.