Panaliti Ngembangkeun AI Anyar pikeun Ngabantosan Nyiptakeun Sistem Pangajaran

Panaliti ti Carnegie Mellon University parantos nunjukkeun kumaha aranjeunna tiasa ngawangun sistem bimbingan anu cerdas. Sistem ieu éféktif dina ngajarkeun sagala rupa mata pelajaran, kaasup aljabar jeung tata basa. 

Para panalungtik ngagunakeun métode anyar nu ngandelkeun kecerdasan jieunan pikeun ngidinan guru ngajar komputer. Kecap-kecapna ngajantenkeun metode ieu sigana matak ngabingungkeun, tapi anggap éta salaku komputer anu diajarkeun cara ngajar ku guru manusa. Komputer tiasa diajarkeun ku guru manusa nunjukkeun kumaha ngarengsekeun masalah-masalah anu tangtu, sapertos tambahan multicolumn. Lamun komputer meunang masalah salah, guru bisa ngalereskeun eta. 

Ngarengsekeun Masalah Sorangan

Salah sahiji bagian anu pikaresepeun tina metode ieu nyaéta sistem komputer henteu ngan ukur tiasa ngajar sareng ngabéréskeun masalah kumaha diajarna, tapi ogé tiasa ngabéréskeun sadaya masalah sanés dina topik ku cara ngageneralisasi. Ieu ngandung harti yén komputer bisa mungkas nepi ngarengsekeun hiji masalah di luar cara guru ngajarkeun eta. 

Daniel Weitekamp III nyaéta mahasiswa Ph.D di CMU's Human-Computer Interaction Institute (HCII). 

"Hiji murid tiasa diajar hiji cara pikeun ngalakukeun masalah sareng éta cekap," saur Weitekamp. "Tapi sistem bimbingan kedah diajar sagala cara pikeun ngabéréskeun masalah. Éta kedah diajar kumaha carana ngajarkeun ngarengsekeun masalah, sanés ngan ukur kumaha ngarengsekeun masalah. ”

Tangtangan anu dijelaskeun Weitekamp mangrupikeun salah sahiji anu paling hébat dina pamekaran sistem bimbingan berbasis AI. Sistem bimbel calakan anu nembe dikembangkeun tiasa ngalacak kamajuan murid, ngabantosan nangtukeun naon anu kedah dilakukeun salajengna, sareng ngabantosan murid ngembangkeun kaahlian anyar ku milih masalah prakték anu épéktip. 

Ngembangkeun Sistem Pangajaran Berbasis AI

Ken Koedinger nyaéta profésor interaksi manusa-komputer sareng psikologi. Koedinger éta salah sahiji pamekar awal tutors calakan, sarta gawé bareng batur, aturan produksi anu diprogram ku leungeun. Numutkeun Koedinger, unggal jam pangajaran tutored nyandak 200 jam ngembangkeun. Antukna, grup ngembangkeun hiji metodeu leuwih éféktif, nu nunjukkeun sagala cara mungkin pikeun ngajawab masalah. Ieu nyandak 200 jam ka 40 atanapi 50, tapi sesah pisan pikeun nunjukkeun sadaya solusi anu mungkin pikeun sababaraha pola. 

Koedinger parantos nyarios yén metodeu énggal tiasa ngamungkinkeun guru pikeun ngembangkeun palajaran 30 menit dina waktos anu sami. 

"Hiji-hijina jalan pikeun dugi ka tutor cerdas pinuh dugi ka ayeuna nyaéta nyerat aturan AI ieu," saur Koedinger. "Tapi ayeuna sistemna nyerat aturan éta."

Dina métode anyar, program machine learning dipaké pikeun simulasi cara siswa diajar. A panganteur pangajaran dijieun ku Weitekamp, ​​sarta eta utilizes a "acara-na-bener" prosés pikeun programming.

Samentara métodena ditingalikeun ku panambahan multikolom, mesin pembelajaran mesin anu digunakeun bisa dilarapkeun ka mata pelajaran séjén, saperti ngarengsekeun persamaan, tambahan fraksi, kimia, tata basa Inggris, jeung lingkungan ékspérimén sains. 

Salah sahiji tujuan utama nyaéta pikeun metode ieu ngamungkinkeun guru ngawangun pelajaran komputer sorangan, tanpa peryogi programmer AI. Hal ieu ngamungkinkeun guru pikeun nerapkeun pandangan pribadi sorangan ngeunaan cara ngajar atanapi metode mana anu dianggo. 

Weitekamp, ​​Koedinger, sareng Élmuwan Sistem HCII Erik Harpstead nyerat makalah anu ngajelaskeun metode éta. Éta ditampi ku Konperénsi Faktor Asasi Manusa dina Sistem Komputasi (CHI 2020). Konperénsi éta asalna direncanakeun pikeun bulan ieu, tapi pandémik COVID-19 maksa éta dibatalkeun. Kertasna ayeuna tiasa dipendakan dina cara konperénsi, ayana di Perpustakaan Digital Asosiasi Mesin Komputasi.

Institut Élmu Pendidikan sareng Google ngabantosan ngadukung panalungtikan.